CS240255B1 - Kabelový buben - Google Patents

Abstract

Řešení se týká kabelového bubnu pro. navíjení a odvíjení elektrického kabelu, převádějícího elektrickou energii mezi dvěma navzájem se pohybujícími zařízeními. Kabelový buben je tvořen cívkou s elektrickým kabelem, která je otočně uložena na hřídeli. Hřídel je uložen v rámu a je spřažen s pohonem. Cívka je spřažena se zdrojem kroutícího· momentu, kterým je buď třecí spojka se stálým záběrem upravená mezi hřídeilem a cívkou, nebo samostatný motor spřažený s cívkou. .Mezi cívkou a hřídelem je uspořádán první rotační sběrač, který je vodivě spojen s žilami elektrického kabelu. Mezi hřídelem a rámem je uspořádán druhý rotační sběrač, který je vodivě spojen s elektrickým vedením upraveným na rámu. První rotační sběrač je elektricky spojen do série s druhým rotačním sběračem. Tímto uspořádáním je dána možnost třecím pohybem očistit kontaktní plochy rotačních sběračů ještě před započetím pracovní činností kabelového bubnu.

Description

Vynález se týká kabelového bubnu obsahujícího cívku s elektrickým kabelem, která je uložena na hřídeli uloženém otočně v rámu a spraženém s pohonem.

Kabelové bubny slouží pro navíjení a odvíjení elektrických kabelů, kterými se přenáší elektrická energie mezi dvěma zařízeními, u kterých při pracovní činnosti dochází lke změně jejich vzájemné vzdálenosti. Jeden z dosud známých typů kabelového bubnu je tvořen poháněným hřídelem uloženým otočně v rámu. Ke hřídeli je uchycena cívtka upravená ipro navíjení a odvíjení elektrického kabelu.

Pro přenos elektrické energie mezi elektrickým kabelem a elektrickými vodiči upravenými na rámu kabelového bubnu slouží kroužkový sběrač, jehož kroužky, jsou uchyceny ke hřídeli nebo k cívce a vodivě spojeny s žilami elektrického kabelu a jehož kartáče jsou uloženy na rámu a vodivě spojeny s elektrickými vodiči.

iPři tomto uspořádání je pohyb kroužků kroužkového sběrače odvislý od pohybu cívky; kroužky se pohybují stejnou úhlovou rýchilostí jako cívka. Při pohybu kroužků vůči kartáčům dochází v důsledku tření mezi kroužky a kartáči k mechanickému čištění kontaktních ploch.

Stejného účinku, tj. přenosu elektrické energie a mechanického čištění kontaktních ploch se dosáhne při záměně umístění kartáčů a kroužků. Kroužky totiž mohou být uchyceny k rámu a vodivě spojeny s elektrickými vodiči, zatímco kartáče jsou uloženy na hřídeli nebo cívce a vodivě spojeny s žilami elektrického kabelu. Kroužkové sběrače, ať již s vnějšími kroužky popsanými nyní, nebo s vnitrními kroužky, popsanými výše, jsou jedním z provedení známých rotačních sběračů.

Uvedená dvě uspořádání jsou sice po mechanické i elektrické stránce jednoduchá, a proto výrobně nenáročná, avšak mají tu nevýhodu, že k čištění kontaktních ploch dochází pouze při pohybu cívky. Při pracovní přestávce, kdy se zařízení s připojeným elektrickým kabelem nepohybuje, a nedochází proto ani k otáčení cívky, nejsou kontaktní plochy čištěny. Tím není zaručena spolehlivá vodivost těchto kontaktních ploch.

Nedostatečná, respektive nezaručená vodivost kontaktních ploch není na překážku u silových elektrických kabelů. Takto uspořádány kabelový buben však nelze použít pro slaboproudé elektrické kabely, a to zejména tam, kde se vyskytují delší pracovní přestávky a kde se vyžaduje vysoká spolehlivost provozu.

Uvedenou nevýhodou podstatně zmenšuje kabelový buben podle vynálezu obsahující cívku s elektrickým kabelem. Cívka je uložena na hřídeli, který je uložen otočně v rámu a je spřažen s pohonem.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že cívka je uložena na hřídeli otočně a je spřažena se zdrojem kroutícího momentu. Mezi cívkou a hřídelem je uspořádán první rotační sběrač. Mezi hřídelem a trámem je. uspořádán druhý rotační sběrač elektricky spojený do série s prvním rotačním sběračem. První rotační sběrač je vodivě spojen s elektrickým kabelem.· Druhý rotační sběrač je vodivě spojen s (elektrickými vodiči. Zdroj kroutícího .momentu je tvořen, buď třecí spojkou se stálým záběrem upravenou mezi cívkou a hřídelem, nebo motorem,'který je spřažen s cívkou. ·

Výhoda kabelového bubnu i podle vynálezu spočívá v tom, že před uvedením kabelového -bubnu do činnosti lze spolehlivě očistit kontaktní plochy tak, aby byly spolehlivě vodivé i pro malá napětí a malé proudy.

Na připojeném výkrese .jsou schematicky znázorněny dva příklady provedení kabelového bubnu podle vynálezu, kde na obr. 1 je kabelový buben opatřený třecí spojkou se stálým záběrem a na obr. 2 je kabelový buben s motorem.

Kabelový buben podle obou příkladů provedení je tvořen rámem 4, na kterém je· otočně uložen hřídel 3. Hřídel 3 je spřažen s pohonem 9. Na hřídeli 3 je otočně uložena cívka 2 pro elektrický kabel 1. Mezi cívkou 2 a hřídelem 3 je uspořádán první rotační sběrač 5, který je elektricky spojen db série s druhým rotačním sběračem 7, uspořádaným mezi hřídelem 3 a rámem 4. První rotační sběrač 5 je vodivě spojen s kabelem 1 a druhý rotační sběrač 7 je vodivě spojen s elektrickými vodiči 8 uspořádanými na rámu 4.

První rotační sběrač 5 i druhý rotační sběrač 7 jsou provedeny jako kroužkové s vnitřními kroužky, kde jejich uspořádání spočívá v tom, že na hřídeli 3 jsou upevněny jednak .kroužky prvního rotačního sběrače 5 a jednak kroužky druhého rotačního sběrače 7, které jsou navzájem spojeny do série elektrickým vedením 8.

Pryní rotační, sběrač .6-,1 druhý, rotační sběrač 7 jsou pro zjednodušení znázorněny jako, jednopólové..Počet, pólů je dán počtem žil_; elektrického.' kabelu 1., Kartáče .prvního rotačního sběrače 5 jsou uchyceny k cívce 2 a,, jsou vodivě spojeny se? žilami elektrickéhokabelu 1.

kartáče diruhého rotačního sběrače 7 jsou uchyceny k rámu 4 a jsou vodivě spojeny s elektrickými vodiči 8. Jiné provedení, na výkrese neznázorněné, spočívá v tom, že na hřídeli 3 mohou být upevněny kartáče prvního rotačního sběrače 5 nebo i kartáče druhého rotačního sběrače 7. Kroužky prvního rotačního sběrače 5 jsou potom spojeny s cívkou 2 a kroužky druhého rotačního sběrače 7 s rámem 4.

Při tomto uspořádání jsou žíly elektrického kabelu 1 vodivě spojeny s kroužky prvního rotačního sběrače 5 a elektrické vodiče 8 s kroužky druhého rotačního· sběrače 7. Kartáče prvního rotačního sběrače 5 jsou ,2 4 0-2 5 5 pak elektricky zapojeny do série s kartáči druhého rotačního sběrače 7.

Je zřejmé, že může dojít k odlišnému uspořádání kroužků a kartáčů mezi prvním rotačním sběračem 5 a druhým rotačním sběračem 7. Podle prvního příkladu provedení je mezi hřídelem 3 a cívkou 2 upravena třecí spojka 10 se stálým záběrem, opatřená neznázorněným ústrojím pro nastavení velikosti přenášeného kroutícího momentu. Tato třecí spojka 10 představuje zdroj kroutícího momentu, epřažený s cívkou 2. Jiným představitelem zdroje kroutícího momentu je motor 11, který je spřažen s cívkou 2. Motor 11 je opatřen neznázorněným ústrojím pro omezení vyvozovaného kroutícího momentu.

Při činnosti kabelového- bu-bnu se cívka 2 otáčí, čímž podle smyslu jejího otáčení se elektrický Ikabel 1 na ní navíjí nebo se z ní odvíjí. Pro otáčení je třeba cívce 2 dodat kroutící moment. V provedení podle obr. 1 se tak děje zapnutím pohonu 9, který způsobí otáčení hřídele 3 a přes třecí spojku 10 se stálým záběrem i otáčení -cívky 10.

V provedení podle obr. 2 se cívka 2 otáčí ná-sledke-m kinematické -vazby s výstupním hřídelem motoru 11. Elektrický proud prochází z elektrického kabelu 1 přes první rotační sběrač 5 a elektrické vedení 6 do druhého rotačního sběrače 7 a z něho do elektrických vodičů 8.

Jestliže dojde k znečištění kontaktních ploch mezi kartáči a kroužky prvního rotačního sběrače 5 -nebo druhého rotačního sběrače 7, například v důsledku pracovní přestávky, je nutné uvést tyto kontaktní plochy do dokonale vodivého stavu. To se stane tak, že při zastavené cívce 2 -se zapne pohon 9, který roztočí hřídel 3 a s ním spojené pohyblivé části prvního rotačního sběrače 5 a pohyblivé části druhého rotačního sběrače 7.

V příkladech provedení znázorněných na obr. 1 a 2 j-sou pohyblivými částmi kroužky prvního rotačního sběrače 5 a kroužky druhého rotačního sběrače 7. Protože kartáče prvního rotačního sběrače 5 i kartáče druhého rotačního sběrače 7, zůstávají vzhledem k rámu 4 v klidu, dochází k relativnímu třecímu pohybu mezi kroužky a kartáči.

Uvedeným třením se mechanicky očistí kontaktní plochy, a uvedou se tak do vodivého stavu schopného převádět malé proudy i malá napětí. Stejná situace, tj. mechanické očištění kontaktních ploch nastává tehdy, jestliže s hřídelem 3 jsou spojeny kartáče prvního rotačního- sběrače 5 a kartáče druhého- rotačního sběrače 7, zatímco kroužky prvního rotačního sběrače 5 a kroužky druhého rotačního -sběrače 7 j-sou v klidu.

Podmínkou, mechanického očištění kontaktních ploch je tedy ponechání cívky 2 v klidu. Podle provedení z obr. 2 se toho dosáhne tím, že k moto-ru 11 se nepři-vede žádná napájecí energie, a motor proto stojí.

U provedení pod-le obr. 1 záleží -na tom, je-li elektrifcký kabel 1 vo-lný nebo napnutý. Je-li vo-lný, potom se zastavení cívky 2 dosáhne tím, že obě části zařízení, které elektrický kabel 1 spojuje, se ponechají v klidu v neměnné poloze, potom se spustí pohon 9, který přes třecí spojku 10 se stálým záběrem začne u-nášet -cívku 2 v tom smyslu, aby se na ní navíjel elektrický kabel 1, a to do doby, než dojde k napnutí elektrického- kabelu 1.

Jakmile se elektrický kabel 1 napne, začne třecí spojka 10 se stálým záběrem prokluzovat, takže cívka 2 stojí, zatímco hřídel 3 s pohyblivými částmi prvního rotačního sběrače 5 i druhého rotačního sběrače 7 se otáčí, a dochází tak k čištění kontaktních ploch. Teprve po- této přípravě kontaktních ploch se cívka 2 uvede do pracovního pohybu, ke kterému dojde v- souvislosti se vzájemným pohybem obou zařízení, která elektrický kabel 1 spojuje.

Aby se zabránilo poškození elektrického kabelu 1 od tahového zatížení, na něj přenášeného, -nastaví se na třecí spoj-ce 10 se stálým záběrem velikost přenášeného- kroutícího momentu. Stejnou funkci plní ústrojí pro omezení vyvozovaného kroutícího momentu, které je upraveno- na motoru 11.

Kabelový buben podle vynálezu je zvlášť vhod-ný pro slaboproudé přívody elektrické energie, a to zejména tehdy, jestliže při jeho činnosti dochází k dlouhodobým pracovním přestáivtkám, přičemž se vyžaduje vysoká spolehlivost provozu.

Claims (3)

1. PŘEDMET

   1. Kabelový buben obsahující cívku s elektrickým kabelem, která je uložena na hřídeli uloženém otočně v rámu a spřaženém s pohonem, vyznačující se tím, že cívka (2) je-uložena na hřídeli (3) otočně a je spřažena se zdrojem kroutícího momentu a mezi cívkou ('2) a hřídelem (3) je uspořádán první rotační sběrač (5) a mezi -hřídelem (3J a rámem (4) je uspořádán druhý rotační sběrač (7) elektricky spojený do série s prvním rotačním sběračem (5), přiVYNÁLEZU čemž první rotační sběrač (5) je vodivě spojen s elektrickým kabelem (1) a druhý rotační sběrač (7) je vodivě spojen s elektrickými v-odlči (8).
2. 2. Kabelový buben podle bodu 1, -vyznačující se tím, že zdrojem kroutícího momentu je třecí spojka (10) se stálým záběrem uspořádaná mezi hřídelem (3) a cívkou (2).
3. 3. Kabelový buben podíle bodu 1, vyznačující se tím, že zdrojem kroutícího momentu je motor (lij, který je -spřažen -s cívkou (2).