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Schrapperanlage
Die Erfindung betrifft eineschrapperanlage mit Seilwinde und Schrapper, bei welcher der Motor vom Schrapper her steuerbar ist.
Bei den bisher bekanntgewordenen Schrapperanlagen erfolgte die Steuerung des Windenmotors durch Veränderungen der vomSeil auf dieWinde ausgeübten Kraft. Beispielsweise war das Seil über eine federnd gelagerte Spannrolle geführt, deren Lagerhebel eine Kupplung zwischen Motor und Seilwinde steuerte.
Das Seil war über ein ausklinkbares Seilschloss mit dem Schrapper verbunden. Wurde das Seil angespannt, so verschwenkte sich der Lagerhebel und rückte die Kupplung ein ; wurde das Seil vom Schrapper ausgeklinkt und damit dieSeilspannung aufgehoben, so ging derlagerhebel infolgeseinerfederbelastung zurück und löste die Kupplung.
Eine andere Konstruktion sah eine kippbare Lagerung der gesamten Winde auf ihrem Gestell vor, wobei der Hebel der Kupplung zwischen Motor und Windentrommel über einen Lenker mit dem Gestell in Verbindung stand. Durch entsprechende Anordnung der Schwenkachse bzw. durch Federbelastung nahm die Winde in schlaffem Zustand des Seiles eine vom Schrapper selbst weggekippte Stellung ein. Wurde das Seil langsam ausgezogen, so genügte diese Kraft noch nicht, um die Winde nach vorn-zum Schrapper hin-zu kippen. Wurde jedoch eine hinreichend grosse Kraft vom Bedienungsmann des Schrappers auf das Seil ausgeübt, so wurde die Winde gekippt, dadurch die Kupplung eingerückt und die Winde im Sinne des Einziehens des Seiles vom dauernd laufenden Motor angetrieben.
Diesen bisher bekannten Konstruktionen hafteten verschiedene Nachteile an. Vor allem verlangte die Bedienung. dieser Anlagen eine ziemlich hohe Geschicklichkeit des Schrapper-Bedienungsmannes ; das Umfahren von Führungsrollen für das Schrapperseil war bei der zugkraftabhängigen Steuerung schwierig und führte häufig zu ungewolltem Ausschalten des Antriebes, aber auch zu unvorhergesehenem gefährlichem Einschalten desselben. Anderseits setzte jede über die Zugkraft beim Ausziehen des Seiles auch nur geringfügig-hinausgehende Zugerhöhung die Winde in Bewegung, worin eine nicht zu unterschätzende Gefahr für den Bedienungsmann lag.
Schliesslich ist auch eine Schrapperanlage bekanntgeworden, bei der am Schrapper ein Tippschalter vorgesehen ist, der in einem vom Seil, einem in diesem vorgesehenen, isolierten Leiter, Schleifringen an der Seiltrommel und zugehörigen Schleifkontakten gebildeten Stromkreis liegt, welcher das Einschalten des Motors oder das Umkehren des Drehsinnes desselben von Seilausgeben auf Seileinziehen bewirkt.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Schrapperanlage der zuletzt beschriebenenArt zu vervollkommnen und schlägt zu diesem Zwecke vor, bei der bekannten Schrapperanlage erfindungsgemäss im Windenantrieb einenFreilauf und eine unmittelbar auf die Trommel wirkende, in ihrer Wirkung einstellbare Bremse vorzusehen.
Ein anderes Merkmal der Erfindung ist darin gelegen, dass zumindest einer der Schleifkontakte als Bremsklotz ausgebildet ist.
Schliesslich ist es auch ein Merkmal der Erfindung, dass dieser Schleifkontakt mit einer den Kontaktstift umgebenden, unabhängig von diesem axial verschiebbaren Hülse und einer die Hülse gegen den zugehörigen Schleifring drückenden Belastungsfeder versehen ist, wobei die Vorspannung der Belastungsfeder veränderbar bzw. aufhebbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schrapperanlage gezeigt, wobei Fig. l eine Draufsicht auf die ganze Anlage ist, zum besseren Verständnis in vereinfachter Darstellung, und Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen als Bremsklotz ausgebildeten Schleifkontakt zeigt.
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In Fig. l ist mit 1 die Winde bezeichnet und mit 2 der Schrapper, welcher mittels des Seiles 3 mit der Winde verbunden ist.
Vom Gestell der Winde sind der Einfachheit und besseren Übersicht halber nur die beiden Gestellbleche 4 und 5 gezeigt, in denen die Trommelwelle 6 und die Vorgelegewelle 7 gelagert sind. Auf der Trommelwelle 6 ist die Windentrommel 8 sowie eine Freilaufeinrichtung 9 starr befestigt. Die Freilaufeinrichtung 9 trägt das Zahnrad 10, in welches das auf der Vorgelegewelle 7 sitzende Ritzel 11 eingreift.
Zur andern Seite der Trommel sitzt auf der Vorgelegewelle 7 eine Keilriemenscheibe 12, die vom Motor 13 her über dessen Riemenrolle 14 und die beiden Keilriemen 15 antreibbar ist.
An dem mit 16 bezeichneten Flansch der Seiltrommel sind zwei Schleifringe 17 und 18 befestigt, deren einer - 17 - unmittelbar auf dem Flansch aufsitzt und mit diesem elektrisch verbunden ist, während der andere - 18 - auf einem Isolierring 19 sitzt und von der Trommel und damit von der Masse der ganzen Winde isoliert ist.
Mit diesen beidenSchleifringen wirken zwei Schleifkontakte 20, 21 zusammen, deren ersterer wieder unmittelbar am Gestellblech 5 befestigt ist, während der andere, mit dem isolierten Schleifring 18 zusammenwirkende Kontakt unter Zwischenlage von Isoliermaterial am Gestellblech 5 sitzt.
Das Seil 3 ist mit einem von den eigentlichenSeildrähten isolierten Leiter 3'versehen, der einerends mit dem isolierten Schleifring 18 verbunden ist, während das Seil selbst mittels einer Kausche und Befestigungsschrauben am Trommelflansch 16 festgelegt ist.
Der Schrapper 2 besteht aus der Schrapperschaufel 22, dem daran gelenkig befestigten Bügel 23, an welchem das Seil angreift, und dem starr an der Schaufel 22 sitzenden Griff 24, an dem der Tippschalter 25 angeordnet ist. Der Tippschalter besitzt zwei Kontakte, deren einer mit Masse verbunden ist und deren anderer an den isolierten Leiter 3'des Seiles 3 angeschlossen ist. Beim Betätigen des Tippschalters werden die beiden Kontakte verbunden. Die Kontakte bleiben nur so lange geschlossen, als der Schalter betätigt wird.
In dem von den beiden Kontakten des Tippschalters, dem Seil 3 und dessen isoliertem Leiter 3', den Schleifringen 17, 18, den Schleifkontakten 20, 21, den Kabeln 43, 44 sowie dem Abwärtstransformator 26, der eine Niederspannung von beispielsweise 24 V abgibt, gebildeten Stromkreis liegt auch das Relais 27, das beim Schliessen des Stromkreises durch Drücken des Tippschalters anzieht und den Motorschalter 18 betätigt. In der Netzzuleitung 29 liegt der Hauptschalter 30.
Die Ausbildung eines Schleifkontaktes, welcher zugleich als Bremsklotz wirken kann, ist in Fig. 2 im Längsschnitt gezeigt. In eine entsprechende Öffnung im Gestellblech 5 ist eine Hülse 31 eingesetzt, die mittels einer aufgeschraubten Gegenhülse 32 in der Öffnung des Gestellbleches gehalten ist. An ihrem von derGegenhülse abgewendete ! 1Ende besitzt die Hülse 31 Innengewinde, in das eine Führungsbüchse 33 eingeschraubt ist. In der Hülse 31 und der Büchse 33 ist eine Bremshülse 34 axial verschiebbar gehalten. Durch eine Feder 35, die sich einerseits an das Ende der Bremshülse anlegt und andernends an einer Regulierschraube 36 abstützt, welche in das freie Ende der Gegenhülse 32 eingeschraubt ist, wird die Bremshülse gegen den Schleifring 18 (oder 19) gedrückt.
Durch Verdrehen der Regulierschraube kann die Vor-
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stift und Verlängerung bzw. am inneren Ende der Regulierschraube abstützt. Die Länge dieser Belastungsfeder ist hiebei so gross gewählt, dass die Änderung der Lage der Regulierschraube beim Einstellen der Bremskraft, die die Bremshülse auf die Trommel ausüben soll, nur eine geringfügige, vemachlässigbare Änderung der Belastung des Kontaktstiftes zur Folge hat.
Das aus der Regulierschraube 36 vorstehende Ende der Verlängerung 38 ist über eine Flachlitze 41 mit der Halteschraube 42 verbunden, an welche auch das zum Relais 27 bzw. zum Transformator 26 führende Kabel 43 bzw. 44 angeschlossen werden kann.
Falls es sich darum handelt, den Schleifkontakt mit dem isolierten Schleifring zusammenwirken zu lassen, so müssen die Teile 31 und 33 aus Isoliermaterial hergestellt sein und zwischen der Gegenhülse 32 und dem Gestellblech 5 muss eine Isolierscheibe 45 eingefügt werden.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist die Folgende :
Mit dem Schliessen des Hauptschalters 30 wird der Motor 13 im Sinne des Ausgeben des Seiles 3 angetrieben. Die Freilaufeinrichtung 9 ermöglicht hiebei im Prinzip den Stillstand der Trommel, übt aber infolge ihrer inneren Reibung ein geringfügiges Drehmoment auf die Seiltrommel 8 aus, welches diese im Seilausgabesinn zu verdrehen sucht. Um das unerwünschte Ausgeben des Seiles, solange nicht vom Bedienungsmann ein entsprechender Zug vom Schrapper 2 her ausgeübt wird, sicher zu vermeiden, ist ein
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Schleifkontakt oder es sind beideSchleifkontakte-je nach Lage des Falles und der Grösse des zu kompensierendenDrehmomentes - als Bremsklotz, wie beschrieben, ausgebildet. Durch entsprechendes Einstellen der Regulierschraube 36 (bzw.
Schrauben) kann die Bremswirkung so gross gemacht werden, dass das Verdrehen der Trommel im Seilausgabesinn gerade vermieden wird.
Das Seil kann jetzt vom Bedienungsmann des Schrappers ausgezogen werden. Die Geschwindigkeit des Ausziehens kann aber nursoweit gesteigert werden, bis die Drehzahl der Windentrommel gleich wird der Drehzahl des angetriebenen Teiles der Freilaufeinrichtung 9 ; ein weiteres Steigern der Ausziehgeschwindigkeit desSeiles ist praktisch unmöglich, da dies einevergrösserung der Motordrehzahl über dessen Nenndrehzahl hinaus verursachen müsste. DieseMassnahme hat eine grosse Bedeutung bei Schrapperanlagen, bei denen derSchrapper beimSeilausziehen etwa über einenAbhang oder eine Halde hinuntergezogen werden muss ; ein Sturz des Bedienungsmannes wird hiedurch sicher aufgehalten.
Nach dem Ausziehen des Seiles im gewünschten Ausmass betätigt der Bedienungsmann den Tippschalter 25. Hiedurch zieht das Relais 27 an und schaltet den Motor 13 um, so dass sich dieser im entgegengesetzten Drehsinn dreht und damit das Seil einzuziehen beginnt. Sowie aber der Tippschalter ausgelassen wird, fällt das Relais ab, der Motor kehrt seinen Drehsinn abermals um und der Schrapper steht augenblicklich still.
Bei einer etwas vereinfachten Ausführungsform der Erfindung kann die soeben beschriebene Umkehrschaltung des Motors entfallen. Der Motor wird bei dieser Ausbildungsform beim Betätigen des Tippschalters im Seileinziehsinn eingeschaltet und läuft in dieser Richtung nur so lange, als der Tippschalter gedrückt ist : wird der Tippschalter ausgelassen, so steht der rotor still. Bei dieser Ausführungsform kann auch die Freilaufeinrichtung 9 wegfallen, ebenso kann unter Umständen auch auf die Ausbildung der Schleifkontakte bzw. des Schleifkontaktes als Bremsklotz verzichtet werden.
Es ergibt sich hiedurch allerdings der Nachteil, dass der Bedienungsmann beim Ausziehen des Seiles eine grössere Kraft auf das Seil ausüben muss, da jetzt das ganze Getriebe und der Motor auf Drehung mitgenommen werden, während bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Motor die Kraft zur Überwindung der Reibung des Windenantriebes liefert.
Zur Vermeidung des ruckartigen Änderns der Drehrichtung des Motors kann-insbesondere bei grö- sserenschrapperanlagen mit entsprechend grossem Motor oder mit Drehstrommotor - mit dem Motorschalter 28'eine Verzögerungseinrichtung vereinigt sein, die erst den Stillstand des Motors im Seilausgabesinn und dann erst dessen Wiederanlaufen im Sinne des Seileinziehens bewirkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schrapperanlage mit Seilwinde und Schrapper, bei welcher der Motor vom Schrapper her steuerbar ist und am Schrapper ein Tippschalter vorgesehen ist, der in einem vom Seil, einem in diesem vorgesehenen, isolierten Leiter, Schleifringen an der Seiltrommel und zugehörigen Schleifkontakten gebildeten Stromkreis liegt, welcher das Einschalten des Motors oder das Umkehren des Drehsinnes von Seilausgeben auf Seileinziehen desselben bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass im Windenantrieb ein Freilauf (9) und eine unmittelbar auf die Trommel (8) einwirkende, in ihrer Wirkung veränderbare Bremse vorgesehen sind.