ЛЕБЁДКА
WINCH

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение в основном относится к лебедке и способу предотвращения провисания троса лебедки, в частности, в том случае, когда происходит транспортировка лебедки и/или отсутствует подача питания на лебедку.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В лебедках согласно предшествующей области техники в механизме для предотвращения переподъема, применяемого в лебедках, применяют датчик, который содержит, например, магнит на тросе и датчик Холла, размещенный на лебедке. Он известен как бесконтактный датчик, который может быть встроен в механизм для предотвращения переподъема лебедки. Например, в патенте ЕР 2466252 В1 описана лебедка, содержащая канатную катушку, выполненную для наматывания и разматывания каната, канат, при этом один конец каната прикреплен к канатной катушке, а другой его конец выполнен с возможностью электрического подсоединения электрического устройства к канату, и при этом канат выполнен также с возможностью обеспечения электрического устройства электрической энергией и/или данными, а также содержит каркас, на котором установлена канатная катушка, измерительное устройство, соединенное с рамой и выполненное для обеспечения данных, относящихся к длине размотанной части каната, и устройство обработки данных, выполненное для управления наматыванием и разматыванием каната на основе данных, обеспечиваемых измерительным устройством, в котором есть заранее установленная зафиксированная исходная точка на канате, а также заранее установленное исходное состояние каната, при котором заранее установленная зафиксированная исходная точка находится в первоначальном положении по отношению к системе координат, и в которой длина размотанного каната определена как расстояние, измеренное вдоль каната между местоположением заранее определенной зафиксированной точки и первоначальным положением.
Другим примером механизма для предотвращения переподъема является механическое реле давления или исполнительный механизм, расположенные на раме лебедки и активизируемый с помощью груза или стопорного механизма, когда груз или стопорный механизм достигают определенного положения при наматывании троса.
Недостаток применения бесконтактного датчика заключается в том, что различные магниты и датчики Холла могут быть отличаться, исходя из образуемых магнитных полей и чувствительности датчика Холла, соответственно,
Недостатком применения механического реле давления или исполнительного механизма является то, что к тросу может быть приложено дополнительно создаваемое усилие натяжения. Инерция двигателя лебедки может таким образом предотвратить немедленную остановку тросового барабана при наматывании троса, так что может возникнуть риск обрыва троса.
Следовательно, существует необходимость усовершенствования лебедок.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Лебедка и способ предотвращения свисания троса с лебедки согласно настоящему изобретению описаны в независимых пунктах формулы. Предпочтительные варианты выполнения лебедки изложены в зависимых пунктах формулы.
Описана лебедка, содержащая трос, датчик переподъема, прикрепленный к тросу, при этом датчик переподъема совершает перемещение между первым положением и вторым положением при наматывании и/или разматывании троса, и при этом датчик переподъема содержит первый электрически проводящий элемент, контактный элемент, содержащий второй электрически проводящий элемент, который вступает в контакт с первым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении; при этом второй электрически проводящий элемент не вступает в контакт с первым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится в первом положении; при этом лебедка выполнена для остановки и/или предотвращения и/или затруднения наматывания троса при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении.
Лебедка согласно настоящему описанию представляет собой простую конструкцию с минимальным количеством частей. Лебедка обеспечивает точную остановку лебедки, когда датчик переподъема достигает второго положения.
Первое положение датчика переподъема может таким образом относиться к положению, в котором трос в большей степени размотан (т.е., например, более удален с тросового барабана) по сравнению с состоянием, при котором датчик переподъема находится во втором положении. Второе положение может, таким образом, относиться к такому положению, при котором, например, груз, который поднимает и опускает лебедка, находится в более высоком положении (исходя из большей части троса, намотанной вокруг, например, тросового барабана) по сравнению с высотой груза, когда датчик переподъема находится в первом положении.
В некоторых примерах первый электрически проводящий элемент изготовлен из материала или включает в себя материал, который отличается от материала, включенного во второй электрически проводящий элемент, или из которого он изготовлен. В некоторых других примерах, эти материалы являются идентичными.
Как описано выше, лебедка выполнена с возможностью остановить и/или предотвратить и/или затруднить (т.е. сделать более трудным) наматывание троса (например, вокруг тросового барабана) при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении.
В некоторых примерах лебедка также содержит электрическую цепь, в которой второй электрически проводящий элемент образует часть электрической цепи, и при этом происходит замыкание электрической цепи при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении.
Замкнутая электрическая цепь, таким образом, может быть обнаружена самой лебедкой с помощью соответствующих электронных схем. В качестве альтернативы или дополнительно замкнутая электрическая цепь может быть обнаружена посредством электронных схем, отличных от отличительных признаков лебедки.
Обнаружение того, что электрическая цепь замкнута, позволяет более точно определить, когда состояние наматывания таково, что трос более не должен быть намотан для того, чтобы предотвратить и/или остановить и/или затруднить переподъем при наматывании троса.
В некоторых примерах выполнения лебедки второй электрически проводящий элемент содержит первый электрически проводящий контактный элемент и второй электрически проводящий контактный элемент, при этом, когда датчик переподъема находится во втором положении, первый электрически проводящий контактный элемент датчика переподъема электрически соединяет первый электрически проводящий контактный элемент и второй электрически проводящий контактный элемент для замыкания электрической цепи. Первый электрически проводящий элемент датчика переподъема может таким образом замыкать электрическую цепь, которая содержит первый электрически проводящий контактный элемент, второй электрически проводящий контактный элемент и первый электрически проводящий элемент. В некоторых примерах трос, таким образом, может быть размещен между первым электрически проводящим контактным элементом и вторым электрически проводящим контактным элементом. Это позволяет очень точно определить, когда останавливать и/или предотвращать и/или затруднять наматывание троса при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении, так как состояние наматывания троса напрямую соотносится с положением датчика переподъема, который, будучи прикрепленным к тросу, напрямую контактирует с контактным элементом во втором положении датчика переподъема.
В некоторых примерах осуществления лебедка содержит также блок управления, электрически подсоединенный к контактному элементу, при этом блок управления выполнен для обнаружения установления электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении. Блок управления может представлять собой таким образом микроконтроллер. Блок управления в некоторых примерах может быть электрически подсоединен к контактному элементу, так чтобы определять, когда электрическая цепь замкнута при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом. Блок управления, будучи включенным в лебедку, может выгодно позволить выбрать блок управления со специфическими свойствами в отношении чувствительности (с целью обнаружения электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом) с учетом электрических компонентов лебедки, таких как первый электрически проводящий элемент и второй электрически проводящий элемент, т.е., например, его электронных свойств.
В некоторых примерах выполнения лебедки блок управления выполнен для обнаружения установления электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом путем обнаружения замыкания электрической цепь. Блок управления или одна или более его частей могут быть включены в электрическую цепь. Электрический контакт между первым проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом может быть таким образом обнаружен особенно легко, для того чтобы очень точно определить, надо ли или когда следует останавливать и/или предотвращать и/или затруднять наматывание троса.
В некоторых примерах выполнения лебедки первый электрически проводящий элемент датчика переподъема содержит кожух датчика переподъема. Таким образом, электрический контакт между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении, при котором наматывание троса остановлено и/или предотвращено и/или затруднено, может содержать электрический контакт между кожухом датчика переподъема и вторым электрически проводящим элементом контактного элемента. Обеспечение кожуха датчика переподъема, который включен в первый электрически проводящий элемент, позволяет сделать конструкцию датчика переподъема более простой. В частности, в некоторых примерах выполнения лебедки электрическая цепь может быть замкнута при установлении контакта кожуха датчика переподъема со вторым электрически проводящим элементом контактного элемента, в результате чего получают простой, но точный механизм предотвращения переподъема.
В некоторых примерах лебедка содержит также раму, при этом рама содержит контактный элемент. Это позволяет обеспечить лебедку особенно простым, но точным механизмом предотвращения переподъема (т.е. когда наматывание троса должно быть остановлено и/или предотвращено и/или затруднено).
В некоторых примерах выполнения лебедки датчик переподъема содержит также: поддерживающий элемент, прикрепленный к тросу; и упругий элемент, размещенный между поддерживающим элементом и вторым электрически проводящим элементом, при этом упругий элемент выполнен для смещения опорного элемента в направлении от контактного элемента при наматывании (например, дальнейшем наматывании) троса, когда датчик переподъема находится во втором положении.
В некоторых примерах упругий элемент может содержать пружину.
Риск обрыва троса может быть уменьшен путем применения упругого элемента, так как упругий элемент выполнен для смещения опорного элемента в сторону от контактного элемента при наматывании троса, когда датчик переподъема находится во втором положении. Упругий элемент может также предотвращать внезапный останов при наматывании троса до тех пор, пока не будет установлен контакт между датчиком переподъема и контактным элементом посредством электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, уменьшая тем самым риск обрыва троса. Таким образом обеспечивают мягкую остановку лебедки, т.е. остановку наматывания троса.
В некоторых примерах лебедка содержит также груз, при этом упругий элемент встроен в груз, и при этом упругий элемент отделяет трос от груза. Избыточная энергия от троса может быть таким образом поглощена, когда груз остановлен или при начале движения троса.
Предложен также способ предотвращения свисания троса лебедки при транспортировке лебедки и/или при отключении питания лебедки. Способ включает в себя применение лебедки, содержащей: трос; датчик переподъема, прикрепленный к тросу, при этом датчик переподъема подлежит перемещению между первым положением и вторым положением при наматывании и/или разматывании троса, при этом датчик переподъема содержит первый электрически проводящий элемент, контактный элемент содержит второй электрически проводящий элемент, который подвергают контакту с помощью первого электрически проводящего элемента, когда датчик переподъема находится во втором положении, при этом второй электрически проводящий элемент не подвергают контакту с помощью первого электрически проводящего элемента, когда датчик переподъема находится в первом положении; при этом лебедка выполнена с возможностью останавливать и/или предотвращать и/или затруднять наматывание троса при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении, при этом датчик переподъема также содержит опорный элемент, прикрепленный к тросу и упругий элемент, размещенный между поддерживающим элементом и первым электрически проводящим элементом, при этом упругий элемент выполнен с возможностью смещения опорного элемента в сторону от контактного элемента при наматывании троса, когда датчик переподъема находится во втором положении, в частности, при этом лебедка содержит также груз, при этом упругий элемент встроен в груз и упругий элемент отделяет трос от груза, наматывание троса, и остановку данного наматывания троса, когда упругий элемент находится в сжатом состоянии. Способ может, таким образом, состоять из отключения питания лебедки, когда упругий элемент находится в сжатом состоянии. Способ может, в частности, быть применен при транспортировке лебедки и/или отключении питания.
В любых примерах, описанных в данном документе кожух датчика переподъема может представлять собой декоративную крышку для осветительного устройства. Другой, второй кожух датчика переподъема может представлять собой плафон для осветительного устройства. Упругий элемент и опорный элемент могут быть, таким образом, размещены, в некоторых примерах, в кожухе датчика переподъема, образованном первым и вторым кожухами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Данные и другие аспекты изобретения будут описаны также только в виде примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, при этом сходные номера позиций относятся к сходным частям, на которых:
На Фиг. 1а-с показаны схематические изображения лебедки согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе;
На Фиг. 2а-с показаны схематические изображения частей лебедки согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе.
На Фиг. 3 показано схематическое изображение осветительного устройства согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе.
На Фиг. 4 показана схема последовательности операций способа согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Решение проблемы с помощью лебедки согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе, заключается, в частности, в создании датчика переподъема для лебедки, который легко изготавливать, в частности, с применением минимального количества частей, и лебедки, обеспечивающей мягкую и точную остановку лебедки, когда датчик переподъема достигает определенного положения.
На Фиг. 1а показано схематическое изображение лебедки 100 согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе, вид сбоку.
Лебедка 100 содержит в данном примере раму 102, барабан 103, контактный элемент 104, трос 105 и датчик переподъема 106. В данном примере груз 107 прикреплен к тросу 105.
На Фиг. 1b показан схематический вид в перспективе лебедки 100. Как можно видеть, в данном примере, контактный элемент 104 содержит два электрически проводящих контактных элемента.
В данном примере датчик переподъема 106 находится в состоянии, при котором лебедка находится в рабочем состоянии для того, чтобы перемещать груз вверх или вниз.
На Фиг. 1с показан также схематический вид в перспективе лебедки 100. В данном примере лебедка находится в состоянии переподъема, когда датчик переподъема 106 контактирует с контактным элементом 104.
На Фиг. 2а показан схематический вид в перспективе лебедки 200 согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе. Определенные части лебедки, такие как, но не ограничиваясь, рама, в которой размещен барабан 103, не показаны для наглядности.
Показанные части лебедки 100 могут быть включены в лебедку 100, как показано на Фиг. 1а-с и соответствуют соответствующим ее частям. В частности, лебедка 100 может быть идентична лебедке 200.
В данном примере датчик переподъема 106 показан для наглядности в разобранном состоянии. В данном примере трос 105 размещен между первым и вторым электрически проводящими контактными элементами второго электрически проводящего элемента контактного элемента 104. Трос 105 размещен с прохождением сквозь первый кожух 108 и сквозь пружину 109 датчика переподъема 106.
В данном примере датчик переподъема 106 содержит опорный элемент 110, который в данном примере прочно прикреплен к тросу 105.
В данном примере трос 105 затем проходит сквозь второй кожух 111 датчика переподъема 106 и затем в конечном итоге подсоединен к грузу 107.
На Фиг. 2b показан схематический вид в перспективе лебедки 200 в состоянии переподъема.
В данном примере датчик переподъема 106 контактирует с первым и вторым электрически проводящими контактными элементами контактного элемента 104, датчик переподъема 106 замыкает электрическую цепь 202 между контактным элементом 104. в данном примере, через свой первый кожух 108.
В данном примере электрическая цепь содержит электрические провода 112, которые электрически соединяют контактный элемент 104 и блок управления 113.
На Фиг. 2с показан схематически вид сбоку (левая сторона) и вид в поперечном разрезе (правая сторона) лебедки 200 и ее частей, соответственно. Лебедка 200 и ее части, изображенные на Фиг. 2с могут быть идентичны лебедке 100 и соответственно, соответствующие ее части изображены на всех вышеописанных чертежах.
В данном примере длина троса 105, имеющая обозначение А-А на чертеже на левой стороне Фиг. 2с, разделена в пропорции 3:1 от положения, в котором электрический контакт установлен между датчиком переподъема и контактным элементом к соответствующим точкам А троса.
На изображении на правой стороне Фиг. 2с показан вид в разрезе сбоку частей лебедки, изображенных на левой стороне Фиг. 2с, на котором лебедка 200 находится в состоянии переподъема. В данном примере пружина 109 находится в сжатом состоянии.
В данном примере пружина (сжатия) 109 размещена между опорным элементом 110 и первым кожухом 108 датчика переподъема. В данном примере опорный элемент 110 надежно прикреплен к тросу 105. Он может быть прикреплен к концу троса 105 или в любом другом необходимом положении троса 105.
В состоянии, показанном на Фиг. 2с, датчик переподъема находится в электрическом контакте с контактным элементом 104 посредством кожуха 108.
В данном примере датчик переподъема содержит второй кожух 111, при этом пружина 109 и опорный элемент 110 размещены внутри кожухов 108 и 111.
В данном примере первый кожух 108 изготовлен из электрически проводящего материала.
На Фиг. 3 показан схематически вид сбоку в разрезе осветительного устройства 300 согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе. Части лебедки 100 и/или 200 встроены в данном примере в осветительное устройство 300.
Лебедка и ее компоненты, как изображено на Фиг. 1 и 2, могут быть встроены в осветительное устройство 300.
В данном примере первый кожух 108 представляет собой декоративную крышку для осветительного устройства 300.
В данном примере также осветительное устройство 300 содержит шарикоподшипник 115.
Первый кожух 108 изготовлен из электрически проводящего материала или содержит электрически проводящий материал, который выполнен для осуществления контакта с контактным элементом, когда осветительное устройство поднимают в определенное положение (второе положение, как описано выше).
В данном примере второй кожух 111 представляет собой плафон осветительного устройства 300.
На Фиг. 4 показана схема последовательности операций способа согласно некоторым примерам осуществления, как описано в данном документе.
В данном примере, способ включает в себя, на стадии 402, применение лебедки, содержащей трос, датчик переподъема, подсоединенный к тросу, при этом датчик переподъема совершает перемещение между первым положением и вторым положением при наматывании и/или разматывании троса, и при этом датчик переподъема содержит первый электрически проводящий элемент, контактный элемент, содержащий второй электрически проводящий элемент, который контактирует с первым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении, при этом второй электрически проводящий элемент не контактирует с первым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится в первом положении. Лебедка выполнена так, чтобы остановить и/или предотвратить, и/или затруднить наматывание троса при установлении электрического контакта между первым электрически проводящим элементом и вторым электрически проводящим элементом, когда датчик переподъема находится во втором положении, при этом датчик переподъема содержит также опорный элемент, прикрепленный к тросу, упругий элемент, размещенный между опорным элементом и первым электрически проводящим элементом, при этом опорный элемент выполнен с возможностью отклонять опорный элемент в сторону от контактного элемента при наматывании троса, когда датчик переподъема находится во втором положении (в частности, при этом лебедка также содержит груз, причем упругий элемент встроен в груз, и упругий элемент отделяет трос от груза). На стадии 404 осуществляют наматывание троса. Эта стадия происходит до тех пор, пока упругий элемент находится в сжатом состоянии, когда на стадии 406 происходит остановка наматывания троса.
В некоторых примерах, когда датчик переподъема в первый раз осуществляет контакт с контактным элементом при наматывании троса (например, для подъема груза), в некоторых примерах упругий элемент может еще не находиться в сжатом состоянии. Дальнейшее наматывание троса может потребоваться для того, чтобы упругий элемент находился в сжатом состоянии. В альтернативном варианте упругий элемент уже может находиться в сжатом состоянии, когда датчик переподъема в первый раз контактирует с контактным элементом при наматывании троса (например, для подъема груза). Это может быть особенно предпочтительным для того, чтобы, при наматывании троса до осуществления контакта датчика переподъема с контактным элементом, этот контакт был мягким, т.е. не таким жестким, как будто трос был поднят и датчик переподъема ударил по контактному элементу без предварительного замедления.
Лебедка, согласно примерам, описанным в данном документе, позволяет, в частности осуществлять предотвращение переподъема и точную калибровку положения, при котором наматывание троса должно быть остановлено и/или предотвращено и/или затруднено (т.е. дальнейшее наматывание троса должно быть осуществлено труднее).
Далее, примеры выполнения лебедки, как описано в данном документе, позволяют снять избыточное натяжение троса, когда происходит переподъем.
Далее, в примерах осуществления, в которых применяют пружину, может быть предотвращено свисание троса, в частности, когда происходит транспортировка и/или отключение питания лебедки. Этого можно достичь, когда барабан перестает осуществлять вращение, когда пружина находится в сжатом состоянии, после чего происходит остановка лебедки.
Применение упругого элемента может быть особенно преимущественным, так как контактирование датчика переподъема с контактным элементом может быть осуществлено мягко, при этом упругий элемент может быть в сжатом состоянии, когда датчик переподъема контактирует с контактным элементом.
Кроме того, избыточная энергия троса может быть поглощена, когда груз останавливают или когда начинают перемещение груза. Таким образом, пружина может быть встроена в груз. В этом случае, груз может не быть напрямую подсоединен к тросу. Вместо этого, пружина может быть размещена между тросом и грузом для того, чтобы отделить трос и груз друг от друга.
В любых примерах выполнения лебедки, как описано в данном документе, лебедка может содержать узел с двигателем, который может быть применен для наматывания и разматывания троса. Узел с двигателем может быть таким образом подсоединен к блоку управления и может быть управляем им, при этом блок управления может быть включен в лебедку или быть внешним по отношению к лебедке.
Любые ссылки относительно лебедки в состоянии переподъема в данном описании относятся к датчику переподъема во втором положении, в частности, при этом в некоторых примерах упругий элемент (например, пружина) при применении может находиться в сжатом состоянии.
Без сомнения, специалисту в данной области техники известны многие другие эффективные решения. Понятно, что изобретение не ограничивается описанными примерами осуществления и включает в себя модификации, понятные для специалистов в данной области техники и находящиеся в пределах объема пунктов формулы, приведенных в данном документе.