DE1196740B - Kabelwinde - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H02g

Deutschem.: 21c-19/06

Nummer: 1196 740

Aktenzeichen: U 7079 VIII d/21 c

Anmeldetag: 16. April 1960

Auslegetag: 15. Juli 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Winde mit einer drehbaren Trommel oder Spule zur Aufnahme eines Kabels, bei welcher das Kabel etwa längsmittig an der Trommel befestigt und dadurch in zwei Teilstücke unterteilt ist, von denen das erste Kabelteilstück auf der Trommel aufgewickelt und das zweite Teilstück außerhalb der Trommel aufgewickelt und in Form einer flachen Spirale mit Abstand von der Trommel gehalten ist, wobei eine Bandfeder zwischen den Windungen der Flachspirale eingewickelt ist.

Um bewegliche Einrichtungen oder Anlagen mit elektrischem Strom, Gas oder Wasser von einer ortsfesten Stelle her zu versorgen, kann ein biegsames Kabel oder ein Schlauch verwendet werden, der auf eine drehbare Trommel aufgewickelt wird und nach Bedarf durch Drehung der Trommel abgegeben wird. Bei einer solchen Anordnung weist das Kabel ein erstes Teilstück auf, das auf die Trommel aufgewickelt wird und nach dem beweglichen Anlageteil führt, sowie ein zweites Teilstück, das von der Trommel nach der ortsfesten Anschlußstelle führt. Daraus ergibt sich, daß dann, wenn das Kabel oder der Schlauch direkt von der Trommel zu der Anschlußstelle führt, die Kabellänge sich bei drehender Trommel zwischen Trommel und Anschlußstelle verdrallt. Beim Fehlen einer drehbaren Verbindung im Kabel oder Schlauch wird die Anzahl der Windungen auf der Trommel durch die vorerwähnte Verdrehbewegung begrenzt.

Jedenfalls kann die fortgesetzte Verwendung mit daraus sich ergebender ständiger Verdrehung zu inneren Schäden, Quetschungen oder sogar Brüchen des Kabels oder Schlauches führen. Dieses Problem kann durch Verwendung von drehbaren Verbindungen bzw. Gleitverbindungen bei elektrischen Kabeln gelöst werden, beispielsweise dadurch, daß Schleifringverbindungen an der Winde vorgesehen werden, um die Drehung der Winde auszugleichen. Im Falle von Flüssigkeit fördernden Schläuchen kann das Problem dadurch gelöst werden, daß ein drehbares Anschlußstück vorgesehen wird, das auch als »Flüssigkeitsschleifring« bezeichnet wird. Diese »Schleifringmethode« ist für vieladrige elektrische Kabel, wie sie z. B. für eine Fernsehkamera verwendet werden, ungeeignet, da die Zahl der notwendigen Schleifringe zu groß wird und Schwierigkeiten dadurch entstehen, daß sich der Übergangs- oder Kontaktwiderstand an den Schleifringen ändert. Bei Flüssigkeiten bringt die »Schleifringmethode« die Verwendung von Stopfbuchsen mit sich, die undicht werden können, und Leckstellen können dann nicht zugelassen werden, wenn es sich um toxische Strömungs-Kabelwinde

Anmelder:

United Kingdom Atomic Energy Authority,

London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,

Siegen, Eisernerstr. 227

Als Erfinder benannt:

Robert Tait,

Albert Edward Wright, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 20. April 1959 (13 463) --

mittel oder sonstige gefährliche Flüssigkeiten od. dgl. handelt.

Es sind bereits Kabelwinden bekannt, bei denen das Kabel von einer Trommel getragen wird und in zwei konzentrischen schraubenlinienförmigen Spulen angeordnet ist. Wenn die Trommel gedreht wird, um das Kabel von der äußeren Spule abzuspulen, wickelt die innere Spule, welche mit einer feststehenden Lieferquelle verbunden ist, sich zu einer größeren Anzahl von Windungen kleineren Durchmessers auf. Eine flache Feder ist mit der inneren Windung zusammen aufgewickelt und dient zum Zurückholen der Windung und Zurückwinden der äußeren Windung. Bei einer anderen Vorrichtung ist eine ähnliche flache Rückholspiralfeder mit einem aufgespulten Kabel zusammen aufgewickelt.

Gemäß der Erfindung ist die Flachspiralwicklung koaxial zur Trommel angeordnet und die Bandfeder zur Ausführung einer koaxialen Drehung mit der Trommel sowohl an ihrem äußeren als auch an ihrem inneren Ende drehbar befestigt, derart, daß bei Drehung der Trommel in dem Sinne, daß das eine Kabelteilstück von der Trommel abgewickelt wird, sich die Flachspiralwicklung mit Hilfe der sich entsprechend abwickelnden Bandfeder zu einer Wicklung mit weniger Windungen je mit größerem Durchmesser öffnet, und zwar bis sowohl die Spiralwicklung als auch die Feder bis auf eine einzige Windung abgewickelt sind, wenn die Hälfte des vorerwähnten Kabelteilstücks abgewickelt ist, woraufhin beim Abwickeln des Restteils dieses Kabelteilstücks- die

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Spiralwicklung und die Feder im entgegengesetzten Drehsinn wieder aufgewickelt werden.

Die erfindungsgemäße Kabelwinde ermöglicht das Auf- und Abwickeln von Kabeln, welche mit einer feststehenden Lieferquelle verbunden sind, ohne daß sich das Kabel verdrallt. Die Flachspiralwicklung und die eingewickelte Feder können abgewickelt und umgekehrt gewickelt werden, während das Kabel von der Trommel abgewickelt wird, wodurch eine relativ größere Kabellänge von der Trommel abgewickelt werden kann.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt in einem größeren Maßstab als demjenigen in Fi g. 1,

F i g. 3 eine Teilseitenansicht im Schnitt nach der Linie III-III der Fi g. 2, während

F i g. 4 einen Teilquerschnitt eines Teils der F i g. 2 im größeren Maßstab wiedergibt.

In Fig. 1 ist eine Fernsehkamera 1 von langgestreckter zylindrischer Form dargestellt, die in einen engen senkrechten Kanal in den Kern eines Kernreaktors hinabgelassen werden kann, so daß Gegenstände in dem Kanal ausfindig gemacht bzw. geordnet und untersucht werden können, so daß der Kanal selbst betrachtet werden kann. Die Kamera 1 hängt an einem Kabel 2, das die doppelte Funktion der Aufhängung für die Kamera 1 und der Zufuhr von elektrischem Strom und Kühlgas zur Kamera 1 hat. Das Kabel 2, das einen armierten Schlauch 3 aufweist, der ein vieladriges Fernsehkabel 4 enthält, ist auf eine drehbare Trommels aufgewickelt. Die Trommel 5 wird von einer hohlzylindrischen Nabe 6 gehalten, die drehbar zwischen parallelen Platten 7 und 8 angebracht ist, die einen Teil des beweglichen Schlauchwagens bilden (der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist).

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, weist die Nabe 6 eine kreisförmige Endplatte 9 und eine ringförmige Endplatte 10 auf. Eine Kupplungshülse 11 ist an der Ringendplatte 10 angeschweißt, und eine Buchse 12 ist innen in der Hülse 11 durch einen Dichtungsring 13 abgedichtet. Die Buchse 12, die an der Hülse 11 mit Hilfe von Schrauben 14 befestigt ist, führt durch eine Mittelöffnung 15 der Platte 7 hindurch und weist einen Außenflansch 16 am Ende auf. Eine Deckplatte 17 ist an der Buchse 12 am Flansch 16 über Schrauben 18 befestigt, und eine Dichtung 19 dichtet zwischen der Deckplatte 17 und dem Flansch 16 ab.

Ein Schlauch 3 ist an ein gekrümmtes Rohr 20 angeschlossen, das in die Nabe 6 führt. Das Rohr 20 ist mit der Nabe 6 über eine gasdichte Verbindung 21 verbunden, und das vieladrige Fernsehkabel 4 führt von dem Schlauch 3 durch das Rohr20 hindurch und ist innen in der Nabe 6 aufgewickelt. Das Kabel 4 ist innen in der Buchse 12 über eine Kabelklemme 22 befestigt und mit einem Stecker 23 mit fünfundzwanzig Kontakten verbunden, der an der Deckplatte 17 befestigt und abgedichtet ist.

Wie aus F i g. 3 in Verbindung mit F i g. 2 hervorgeht, ist eine hohle Trommel 24 an der Platte 7 mit Hilfe von Ansätzen 25 befestigt. Die Trommel 24 weist kreisförmige Seitenflansche 26 und 27 aus Schichtkunststoff auf, und ein U-Stück 28 ist zwischen den Seitenflanschen 26 und 27 mittels Niete 29 befestigt. Ein rundes Stück Hartholz 30 befindet sich in der Mitte der Trommel 24. Das Hartholzstück 30, an dem Seitenbleche 31 anliegen, ist auf drei Stützsäulen 32 mit Hilfe von Schrauben 33 befestigt. Die Säulen 32 selbst führen durch eine Mittelöffnung 34 in den Seitenflansch 27 hindurch und sind an der Buchse 12 an deren Flansch 16 mittels drei Schrauben 18 befestigt. Eine Spiralfeder 35 aus Bandstahl ist zwischen den Seitenflanschen 26 und 27 um das

ίο Hartholzstück 30 gewickelt. Die Feder 35 ist mit dem Innenende am Hartholzstück 30 über einen Stift 36 befestigt, der sich zwischen Ansätzen 37 der Seitenbleche 31 befindet. Die Feder 35 ist am Außenende an einem Stift 38 befestigt, der sich zwischen den Seitenflanschen 26 und 27 neben dem U-Stück 28 befindet.

Das Holzstück 30 weist einen radialen Schlitz 39 zur Aufnahme des Endes des gekrümmten 25fach-Steckers 40 auf, der in der Steckbuchse 23 sitzt. Ein

ao vieladriges, mit dem Stecker 40 verbundenes Fernsehkabel 41 ist zwischen den Windungen der Feder 35 aufgewickelt und läuft durch einen Spalt 42 im U-Stück 28 hindurch. Das Kabel 41 ist am U-Stück 28 mit Hilfe einer Kabelklemme 43 befestigt. Dasjenige Ende des Fernsehkabels 41, an dem sich der Stecker 40 befindet, ist mit einem Drahtgewebe 44 überzogen. Das Gewebe 44 ist an einem Ende am Stecker 40 über eine Hülse 45 befestigt und am anderen Ende mit Hilfe von Bindedraht 46 festgebunden.

Die Trommel 5 hat einen Trommelkörper 47, auf dem zwei aus Rohr geformte Trommelflansche 48 und 49 sitzen. Die Flansche 48 und 49 weisen je einen äußeren und inneren reifenförmigen Bauteil 50 bzw, 51 auf. Diese Bauteile sind über sechs Speichen 52 und sechs radiale Versteifungsstreben 53 verbunden. Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, sind die Speichen 52 am Trommelkörper 47 angeschweißt, der mit Gleitsitz auf der Nabe 6 sitzt. Der Trommelkörper 47 weist einen Endflansch 54 auf, die Nabe 6 einen Außenflansch 55. Die Trommel 5 ist an der Nabe 6 mit Hilfe von Schrauben 56 befestigt, welche die Flansche 54 und 55 miteinander verbinden. Ein ringförmiges Zwischenblech 57 ist an den Speichen 52 zwischen den Trommelflanschen 48 und 49 angeschweißt, auf dem das Kabel 2 aufgewickelt ist. Die Trommel 5 wird mit Hilfe von drei Rollen 58, die sich an der Platte 7 befinden, und mit Hilfe von drei Rollen 59, die sich an der Platte 8 befinden, auf der Nabe 6 drehbar gehalten. Die Befestigung der einzelnen Rollen 58 und 59 ist in jeder Hinsicht gleich, und es genügt daher, die Befestigung der Rolle 59 zu beschreiben, die im Schnitt in F i g. 4 dargestellt ist. Die Rolle 59 sitzt auf einem Achsstummel 60, von welchem das eine Ende an der Platte 8 mit Hilfe einer Scheibe und Mutter 61 befestigt ist. Der Achsstummel 60 hat einen Ansatz 62 am anderen Ende, in welchem der Innenring 63 eines Kugellagers 64 anliegt. Der Außenring 65 des Kugellagers 64 sitzt mit Schiebesitz in der Rolle 59. Eine Haltemutter 66 auf dem Achsstummel 60 hält den Innenring 63 des Kugellagers 64 in seiner Lage, während die Rolle 59 einen inneren Staubabdichtungsflansch 67 aufweist und mit einer Abdeckplatte 68 versehen ist, die durch Schrauben 69 gehalten wird. Die Rollen 58 greifen in eine Ringnut 70 in die Nabe 6 ein und ergeben auf diese Weise eine seitliche Lagerung der Rolle 5.

Wie aus F i g. 4 entnommen werden kann, ist eine zylindrische Buchse 71 an die Endplatte 9 der Nabe 6

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angeschweißt, sie ragt durch eine Öffnung 72 in der Platte 8 in eine Gasanschlußbuchse 73, die an der Platte 8 befestigt ist. Die Anschlußbuchse 73 ist an eine Scheibe 74 angeschweißt, die mit Hilfe von Schrauben 75 an die Platte 8 angeschraubt ist. Ein Gummimontagering 76 liegt zwischen der Platte 8 und der Scheibe 74. Die Buchse 71 ist in der Anschlußbuchse 73 durch einen Gummiring 77 abgedichtet.

Die Trommel 5 wird durch Betätigung einer Kurbei 78 gedreht, die an einer Welle 79 befestigt ist, auf der ein Zahnrad 80 sitzt, das in einen Zahnkranz 81 eingreift, der an der Trommel 5 mit Hilfe von Schrauben 82 befestigt ist. Die Welle 79 ist in Lagerbuchsen 83 und 84 gelagert. Die Lagerbuchse 83 sitzt mit Preßsitz in einem U-förmigen Bügel 85, der an der Platte 8 mit Hilfe von Schrauben 86 befestigt ist. Die Lagerbuchse 84 sitzt mit Preßsitz in einer Hülse 87, die außen mit Längsnuten 88 versehen ist, und ruht in einer Bundbuchse 89, die innen mit Längsnuten versehen und an der Platte 8 mit Hilfe von Schrauben 90 befestigt ist.

Eine Scheibe 91 ist an der Welle 79 durch eine Schraube 92 befestigt und hält das Zahnrad 80 auf seiner Welle. Das Zahnrad wird gegen Drehung auf der Welle 79 durch eine Feder 93 gesichert. Die Kurbel 78 ist mit Hilfe einer Buchse 94 an der Welle 74 befestigt. Eine Scheibe 95, die durch eine Schraube 96 an der Welle 79 befestigt ist, hält die Kurbel 78 in ihrer Lage, die gegen Drehung auf der Welle 79 durch eine Feder 97 gesichert wird, welche in die Buchse 94 eingreift. Ein Bauteil 98 mit Klinkenzähnen 99 ist an der Welle 79 mit Hilfe einer Feder 100 und einer Madenschraube 101 befestigt. Eine innen mit Längsnuten versehene Hülse 102, die auf einer außen mit Längsnuten versehenen Hülse 87 gleiten kann, hat Klinkenzähne 103, welche den Klinkenzähnen 99 an dem Bauteil 98 komplementär entsprechen. Ein Außenflansch 104 am Ende der Hülse 102 weist eine Ringnut 105 auf, und die Hülse 102 wird durch eine Druckfeder 106 gegen den Bauteil 98 gedrückt, die zwischen dem Flansch 104 und der Platte 8 wirkt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein elliptischer Rahmen 107 mit Hilfe eines Stiftes 108 an einem Bügel oder Widerlager 109 drehbar befestigt, der oder das an der Platte 8 sitzt. Der Rahmen 107 weist eine als Handgriff 110 ausgebildete Verlängerung auf und ist mit Stiften 111 versehen, die in die Ringnut 105 der Hülse 102 hineinragen.

Wird der Handgriff 110 betätigt, so daß er den Rahmen 107 auf dem Stift 108 dreht, so wird die innen mit Längsnuten versehene Hülse 102 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung zurückgeführt, so daß die Klinkenzähne 103 auf der Hülse 102 sich nicht im Eingriff mit den Klinkenzähnen 99 an dem Bauteil 98 befinden. Dadurch wird die Kurbel 78 gelöst, so daß sie in Uhrzeigerdrehrichtung gedreht werden und die Fernsehkamera 1 hinablassen kann, wobei die Kabelrolle 5 sich in Uhrzeigergegendrehrichtung dreht. Die Kamera 1 wird in jeder Stellung durch Freigabe des Hangriffes 110 gehalten, wobei die Klinkenzähne 103 wieder in die Klinkenzähne 99 eingreifen können. Wird die Kurbel 78 in Uhrzeigergegendrehrichtung gedreht, so gleiten die Klinkenzähne 103 und 99 übereinander, und die Kabelrolle 5 wird in Uhrzeigerdrehrichtung gedreht, so daß die Kamera 1 gehoben wird.

Wenn die Kamera 1 vollständig angehoben ist, so ist das Fernsehkabel 41 in der Trommel 24 fest um das Holzstück 30 gewickelt, wie es aus F i g. 3 hervorgeht. Wird die Trommel 5 in Uhrzeigergegendrehrichtung gedreht, um die Kamera 1 hinabzulassen, so wird das Holzstück 30 und der Stecker 40 in Uhrzeigergegendrehrichtung gedreht, so daß die Anzahl der Windungen des Kabels 41 in der Trommel 24 verringert wird (mit entsprechender Zunahme des mittleren Durchmessers der Windungen). Möglicherweise wird ein Punkt erreicht, an dem sich eine einzige Windung des Kabels 41 in der Trommel 24 um den Umfang der Trommel erstreckt. Es ist dafür gesorgt, daß dieser Punkt erreicht wird, wenn die Fernsehkamera 1 sich auf halber Höhe befindet, d. h., wenn die Hälfte des Kabels 2 von der Trommel 5 abgelaufen ist. Ein weiteres Senken der Kamera 1 führt dazu, daß das Kabel 41 wieder um das Holzstück 30 im entgegengesetzten Sinn zu dem in F i g. 3 dargestellten aufgewickelt wird, bis in der untersten Stellung der Kamera 1 das Kabel 41 wieder fest um das Holzstück 30 gewickelt ist. Die Feder 35 unterstützt das Kabel 41 beim Abwickeln. Beim Anheben der Kamera 1 findet der zuvor beschriebene Vorgang in umgekehrter Weise statt.

Das Kabel 41 führt von der Trommel 24 nach einem Fernseh-Überwachungssystem, das auf diese Weise direkt mit der Kamera 1 verbunden ist. Kühlgas wird der Kamera 1 zugeleitet, wenn sie bei hoher Umgebungstemperatur arbeiten muß, wie sie in den Brennstoffkanälen eines Kernreaktors anzutreffen sein kann. Das Kühlgas wird in die Nabe 6 durch die Gasanschlußmuffe 73 und die Buchse 71 geleitet und strömt dann durch das Rohr 20 und den Schlauch zur Kamera 1.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Winde mit einer drehbaren Trommel oder Spule zur Aufnahme eines Kabels, bei welcher das Kabel etwa längsmittig an der Trommel befestigt und dadurch in zwei Teilstücke unterteilt ist, von denen das erste Kabelteilstück auf der Trommel aufgewickelt, und das zweite Teilstück außerhalb der Trommel aufgewickelt und in Form einer flachen Spirale mit Abstand von der Trommel gehalten ist, wobei eine Bandfeder zwischen den Windungen der Flachspirale eingewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachspiralwicklung koaxial zur Trommel angeordnet ist und daß die Bandfeder zur Ausführung einer koaxialen Drehung mit der Trommel sowohl an ihrem äußeren als auch an ihrem inneren Ende drehbar befestigt ist, derart, daß bei Drehung der Trommel aufgewickelt und das zweite Teilstück stück von der Trommel abgewickelt wird, sich die Flachspiralwicklung mit Hilfe der sich entsprechend abwickelnden Bandfeder zu einer Wicklung mit weniger Windungen je mit größerem Durchmesser öffnet, und zwar bis sowohl die Spiralwicklung als auch die Feder bis auf eine einzige Windung abgewickelt sind, wenn die Hälfte des vorerwähnten Kabelteilstücks abgewickelt ist, woraufhin beim Abwickeln des Restteils dieses Kabelteilstücks die Spiralwicklung und die Feder im entgegengesetzten Drehsinn wieder aufgewickelt werden.

2. Winde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Trommel aufgewickelte erste Kabelteilstück innerhalb eines flexiblen rohrförmigen Bauteils eingeschlossen ist, der mit einer Strömungsmittellieferquelle in Verbindung steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 603 390, 855 594, 351646,634552,819114;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1041127; schweizerische Patentschrift Nr. 210 129.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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