Auslegung der Winde
Auswahl des Seils
Heben oder ziehen?
Seilsicherheit beim Heben 5:1, beim Ziehen 4:1, bei Personentransport 8:1
Zieht man eine Last über eine waagerechte Ebene, so benötigt man bei Rollverhältnissen von z.B. einem Eisenbahnwaggon nur etwa 10% der Zugkraft, als würde man die Last senkrecht heben wollen. Je nach Steigung der Rollbahn steigert sich die Zugkraft bis zur Hubkraft.
Frei drehbares oder eingespanntes Seilende?
Gibt Entscheidung für drehungsarmes oder nicht drehungsarmes Seil.
Ein z.B. nicht drehungsarmes Seil würde sich bei Anwendung als frei hängendes Hubseil schon beim ersten Hubvorgang unter Last aufdrehen und zerstört werden. Andersherum würde ebenso ein drehungsarmes Seil zerstört werden, würde es in z.B. fester Einspannung unter Last verdreht werden.
Hub- bzw. Zugkraft?
Nach Möglichkeit immer die Zugkraft berücksichtigen (Beispiele: ziehen an schiefer Ebene, heben mit Einscherungen).
Andernfalls den Anwendungsfall: Gewicht der Last, Eigengewicht des Tragmittels, eventueller Winkel der Ebene, Rollverhältnisse, Seilumlenkungen usw.
Hebe- bzw. Zugvorgänge pro Tag mit welchen Lasten und Nutzungsdauer pro Tag, bzw die Triebwerkgruppe
Aus diesen Daten erfolgt nach DIN15020 die Triebwerkgruppe der Winde bzw. des Seiles.
 Für die Auslegung der Seilwinde unbedingt Anwendungsfall, Hub- bzw. Zugkraft, Triebwerkgruppe angeben.
Auswahl der Seilwinden Trommel
Seildurchmesser, Seilmachart und Triebwerkgruppe ergeben den Trommeldurchmesser.
Z.B. Heben in Triebwerkgruppe 1Bm ergibt min. 16 x Seildurchmesser
Hubweg und Wicklung (ein- oder mehrlagig) ergeben so die Standard - Trommelbreite.
Aus diesen Informationen ergibt sich der für Ihre Seilwinde richtige Abstand (B) zwischen Mitte Seiltrommel und Mitte erster Umlenkung. Nur So ist eine richtige Aufwicklung des Seils gewährleistet.
Glatte Trommel min. 20 x Trommelbreite (A)
Gerillte Trommel min. 15 x Trommelbreite (A)
Seilbefestigung
 Möglichkeiten der Seilbefestigung an der Trommel sind;
Keilschloss:
Das Seil wird mit einem Keil in das Klemmschloss an der Trommelwand (innen oder außen) geklemmt
Schraubschloss:
Das Seil wird mit einer Schraube in das Schraubschloss (innen und außen) gepresst.
Sind hier gewisse Zwänge, kann die Trommelgeometrie hinsichtlich geändert werden!
Weil die Trommel jedoch auch den Antrieb dimensioniert, muss dies von Anfang an feststehen!
Für die Auslegung der Seilwinde unbedingt Hubweg, Wicklung, geometrische Zwänge angeben.
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Auswahl der Energiequelle
Konfigurieren des Antriebes
Welche Antriebsart?
Elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch?
Welcher Antrieb ist für Ihre neue Seilwinde am besten geeignet ist, hängt von den vorhandenen Energiequellen am Einsatzort der Seilwinde ab.
Stationäre Winden können den Energiebedarf aus den vorhandenen Netz des Energieversorgers ziehen.
Auf Bohrinseln und Schiffen mit starken Generatoren ist eine Elektrische Seilwinde oft die erste Wahl.
Für den mobilen Einsatz in Baggern, Kränen, Rammgeräten und Baumaschinen wird die bordeigene Hydraulikanlage die wirtschaftliche Lösung sein.
Bei Ex- gefährdeten Einsatzbereichen sollte eine pneumatische Seilwinde bevorzugt werden.
Vorteil und Nachteil
Elektrischer Antrieb:
- Vorteil: die Energie ist meist vorhanden, dadurch steckerfertige Variante, sehr sauber und einfach in der Arbeitsweise und Bedienung, hoher Wirkungsgrad.
- Nachteil: die Geschwindigkeitsregulierung und der Explosionsschutz ist aufwändig und teuer, die Absicherung gegen Umfeldeinflüsse, wie Staub, Schlamm und Wasser ist aufwendig.
Hydraulischer Antrieb:
- Vorteile: sehr kompakte und kleine Bauteile, einfache Drehzahlregelung
- Nachteil: Aggregat für hydraulische Anlage muss vorhanden sein, Rohre und Schläuche für Öl müssen vorhanden sein gegenüber einem Kabel bei der elektrischen Antriebsart.
Pneumatischer Antrieb:
- Vorteil: sehr kompakte und kleine Bauteile, einfache Drehzahlregelung, wenig anfällig gegenüber Umfeldeinflüsse, einfache Umrüstung auf Explosionssicherheit nach ATEX 95.
- Nachteil: Kompressor für Pneumatik muss vorhanden sein, aufwendige Geräuschdämmung durch sehr laute Arbeitsabläufe, die Leistung fällt mit der Drehzehl,
Bei elektrisch, welche Betriebspannung?
Bei hydraulisch und pneumatisch, welcher Betriebsdruck?
Welche Seilgeschwindigkeit?
Feste Geschwindigkeit oder stufenlos regelbar?
Bei mehrlagig gewickeltem Seil wird die mittlere Seilgeschwindigkeit angegeben.
Gibt es Größenbeschränkungen, die uns zwingen einen speziellen Antrieb zu verwenden?
Z.B. ein Winkelgetriebe, um Baulänge zu sparen.
Aus Zugkraft, Trommeldurchmesser, Seildurchmesser und Anzahl der Lagen ergibt sich das max. Abtriebsmoment des Antriebes.
Aus Seilgeschwindigkeit, Trommeldurchmesser, Seildurchmesser und Anzahl der Lagen ergibt sich die Abtriebsdrehzahl des Antriebes.
Triebwerkgruppe, Abtriebsmoment und Abtriebsdrehzahl dimensionieren den Antrieb, die Anwendung entscheidet über eine Bremse.
Jeder Antrieb benötigt eine Energiequelle!
Elektrisch betriebene Seilwinden benötigen einen meist vorhandenen Anschluss an ein Stromnetz (Kraftwerk), daher ist der bevorzugte Antrieb für Seilwinden der Elektromotor. Elektrisch betriebene Seilwinden können alle Anforderungen erfüllen.
In den unteren Leistungklassen ist ein sehr gutes Preis- / Leistungsverhältnis, bei steigenden Leistungen wird jedoch ein starker Anstieg der Kosten für Motor und Steuerung, speziell bei frequenzgeregelten Antrieben.
Hydraulisch (Öl)betriebene Seilwinden benötigen ein Hydraulikaggregat, welches das Öl unter Druck durch den Motor pumpt. Die hydraulisch betriebene Seilwinde ist die kompakteste Antriebsart von allen Antriebsarten. Hydraulikmotoren haben das höchste Drehmoment in allen Drehzahlbereichen. Es ist die günstigste Variante der Antriebe.
Pneumatisch (Luft)betriebene Seilwinden benötigen einen entsprechenden Kompressor und werden oft in hoch explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt. Die pneumatisch angetriebenen Seilwinden sind an ihrer Leistung gemessen eher teuer und auch technisch auf 24kW begrenzt.
Fazit: Es ist diejenige Antriebsart die passende, welche entweder explizit vom Ihnen gewünscht wird, auf Grund von Vorschriften benötigt wird (z.B. Ex-Schutz), oder welche am Einsatzort an eine vorhandene Energiequelle angeschlossen werden kann.
Winden im unteren Traglastbereich werden mit Schneckengetriebe ausgerüstet (Abb 1), leistungsstärkere Winden mit Planetengetriebe (Abb 2.)
- Steigende Leistung wird überproportional teurer
- Planetengetriebe weniger Leistungsverlust
- je höher die Last, desto höher die Übersetzung
- Planetengetriebe modular erweiterbar
- Schneckengetriebe immer einstufig
Ob ein Schneckengetriebe selbsthemmend oder sogar selbstbremsend ist, hängt von der Getriebeübersetzung ab.
Die Hubleistung in kW errechnet sich überschlagsmäßig wie folgt:
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P[kW] =
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Last [t] * Seilgeschw. [m/min]
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6 * Wirkungsgrad
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Wirkungsgrad
- Schneckengetriebe = 0.65
- Planetengetriebe = 0,92
Beispiel: 1to bei 10m/min
- Schneckengetriebe = 2,5kW
- Planetengetriebe = 1,8kw
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Hubwinde
1 Motor
