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Seilführung mit einer Ausgleichsvorrichtung Zusatz zur Anmeldung:
L 40171 XI/35 c -
Auslegeschrift 1204 377
Die Erfindung betrifft
eine Seilführung mit einer Ausgleichsvorrichtung zur Kompensation und Korrektur
des Abzugswinkels des auf die Seiltrommel auf- oder von ihr ablaufenden Seils, Drahtes,
Kabels o ; d. dgl., damit das Seil, der Draht od. dgl. jederzeit einwandfrei
und gleichmäßig auf die Trommel aufgewickelt wird, ohne daß eine Verwirrung oder
eine Verzerrung während des Wickelvorganges auftreten kann.
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Beim Aufwickeln eines Seils auf eine Trommel
begegnet man verschiedenen
Problemen. Ein Seil mit einem schlechten Abzugswinkel von der feststehenden Scheibe
oder Rolle zum Trommelkem hat die Neigung, sich ungleichmäßig auf den
Trommel ern aufzuwickeln, woraus sich beim Abwickeln ein ruckweises Ablaufen
und Verwirren des Seils ergeben kann. Dies ist ein besonderer Nachteil beim Lasthebe-
oder Seilwickelbetrieb, wo ein verhältnismäßig kurzer Ausleger in Verbindung mit
einer verhältnismäßig langen Windentrommel benutzt wird. Unter diesen Umständen
ist der Abzugswinkel zwischen der feststehenden Rolle und der Trommel gewöhnlich
übermäßig oder ungünstig, und es ist oft schwierig, den Winkel so auszugleichen,
daß man die Kontrolle über den Wickelvorgang behält. Außerdem ist es wichtig, daß
jede Seillage sich über den Trommelkern von Flansch zu Flansch erstreckt, wobei
in jeder Lage jede nachfolgende Seilwindung in enger Nachbarschaft zur vorhergehenden
Windung angeordnet ist, ohne daß sich das Seil in der Mitte oder an einer Seite
des Trommelkerns zwischen den Flanschen anhäuft. Es ist schwierig, das Aufwickeln
des Seils mit engem Anschluß aufeinanderfolgender Windungen zu steuern, besonders
beim Bohren von Schächten oder Tiefbohrlöchern, wobei die am Seil hängende Last
häufig ein Verdrillen des Seils verursacht. Wenn die Anfangslage des Seils nicht
ordnungsgemäß auf die Trommel aufgewickelt wird und der Abzugwinkel ungünstig ist,
so wird der Fehler bei jeder darauffolgenden Lage zunehmen, bis man die Herrschaft
über das Seil praktisch verliert.
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Auch das Aufwickeln einer Vielzahl von Seillagen auf einen Trommelkern
hat die Hebezeugindustrie vor Probleme gestellt. Es ist schon von Franklin L. Lebus
ein Ausgleichsystem zur Ermöglichung genauen und richtigen Aufwickelns einer Vielzahl
von Seillagen angegeben worden, das die Technik des Seilwindens sehr gefördert und
in allen Zweigen der Hebezeugindustrie weite Aufnahme gefunden hat. Mit diesem Ausgleichsystem
kann jedoch eine wirksame Steuerung des Seils. nur aufrechterhalten werden, wenn
der Abzugwinkel des Seils zwischen der festen Rolle und der Trommel innerhalb gewisser
Grenzen liegt und vorzugsweise nicht mehr als 11/2 Grade beträgt, wenngleich er
nicht auf diesen Wert beschränkt ist. Es wurde festgestellt, daß ein diesen Betrag
überschreitender Abzugwinkel weitere Probleme schafft, indem das Seil dazu neigt,
auf eine vorhergehende Windung hochgezogen zu werden und die nächste Lage in umgekehrter
Richtung zu beginnen, ehe das Seil den Trommelflansch erreicht, oder das Seil bewegt
sich um zwei oder drei Rillen gegen die Trommelmitte, sobald es an den Flanschen
hochsteigt. In beiden Fällen entstehen Lücken oder Spalte in dem auf der
Trommel gebildeten Seilwickel, was ein ungleichmäßiges Aufwickeln auf den
Trommelkern zur Folge hat.
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Man hat sich schon vielfach bemüht, die Güte des Seilwindevorgangs
zu verbessern, und es wurden viele Vorrichtungen entwickelt, um das Seil zu führen
oder sein Auflaufen auf die Trommel innerhalb des erforderlichen oder erwünschten
Bereichs des Abzug- oder Auflaufwinkels zu halten. Gewöhnlich sind diese Vorrichtungen
entweder aufwendige
Konstruktionen mit Zahnradgetriebe, oder sie
müssen von Hand bedient werden mit den ihnen hierbei anhaftenden Bedienungsfehlem
und Mängeln. Außerdem ergeben die gegenwärtig verfügbaren Leitvorrichtungen für
diesen Zweck normalerweise eine beträchtliche Reibung, die während ihres Betriebes
überwunden werden muß und so den Wirkungsgrad sehr herabsetzt.
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Eine Ausgleichvorrichtung für den Abzugwirikel, die selbsttätig entsprechend
dem Seildruck oder Seilzug arbeitet und einen glatten und gleichmäßigen Aufwickelvorgang
aufrecht hält, ist Gegenstand der Patentanmeldung L 40171 XI / 35 c. Die
Reibung bei dem Betrieb der Ausgleichvorrichtung für den Abzugwinkel des Seils bei
dessen Aufwickeln auf die Trommel wird hier auf ein Mindestmaß verringert, um das
Seil während seines AufwickeIns auf die Trommel unter optimaler Kontrolle
zu halten. Die Ausgleichvorrichtung ist insbesondere dazu bestimmt, den Abzugwinkel
sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Ebene zu kompensieren. Das Seil läuft
über eine feste Leitrolle und um eine bewegliche Rolle, wobei die Spannung oder
der Seitendruck am Seil die bewegliche Rolle zur Wanderung in einer gekrümmten Bahn
veranlaßt, um das Seil während des ganzen Windevorgangs im wesentlichen senkrecht
zur Längsachse der Wickeltrommel, zu halten.
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Die bewegliche* oder »schwimmende« Rolle ist zwischen die feste Rolle
und die Trommel eingeschaltet, wobei sie das um sie geschlungene Seil führt, und
wird von einer exzentrisch zu ihr angeordneten Achse getragen. Die Lagerachse der
Führungsrolle hat keine gemeinsame Ebene mit der sie tragenden Achse, indem sie
deren Längsachse in einem Abstand kreuzt. Die Rolle ist längs ihrer Lagerachse dem
Seitendruck des Seils folgend verschiebbar, wobei diese Lagerachse gegenüber der
sie tragenden Achse in exzentrischer Bewegung hin-und hergeschwenkt wird. Diese
selbsttätige exzentrische Bewegung der Lagerachse in Verbindung mit der hin- und
hergehenden seitlichen Bewegung oder Längsverschiebung der Führungsrolle ergibt
eine gekrümmte Bewegungsbahn der Rollenmitte, wenn das Seil auf die Trommel
aufgewickelt oder von ihr abgewickelt wird. Dieses bogenförmige Hin- und Hergehen
der schwimmenden Rolle hält die Länge des Seils zwischen der festen Rolle und der
Trommel
während des ganzen Wickelvorgangs im wesentlichen konstant und kompensiert
den Abzugwinkel zwischen der festen Scheibe und der Trommel. Dieses Konstanthalten
der Seillänge zwischen der festen Rolle und der Trommel ist eine für die wirksame
Kompensation des Abzugwinkels wichtige Maßnahme und ergibt einen fin wesentlichen
zur Trommel-
achse senkrechten Seilweg, wenn das Seil die Trommel verläßt.
Aus dieser wesentlichen Beseitigung des Abzugwinkels folgt eine weit höhere Qualität
des Seilwickelvorgangs. Es ist aber zu beachten, daß die Leitvorrichtung oder Ausgleichvorrichtung
für den Abzugwinkel nicht als Seilwickelvorrichtung selbst gedacht ist. Das genaue
und wirksame Aufwickeln, das von dem vorhin erwähnten ausgeglichenen Windensystem
nach Lebus ermöglicht wird, ist erwünscht, um im ganzen Bereich die guten Ergebnisse
des Abzugwinkelausgleichs zu erhalten. Die Ausgleichvorrichtung eignet sich für
die Korrektur des Abzugwinkels bei praktisch jedem Wickelvorgang, aber das Endergebnis
eines richtig auf -eine Trommel
aufgewickelten Seils ist nur so genau, wie
die in Verbindung damit benutzte Seilwickelvorrichtung selbst. Es ist daher wichtig,
daß die Vorrichtung zum Ausgleich des Abzugwinkels in Verbindung mit einem seinerseits
ausgeglichenen Aufwickelvorgang benutzt wird, um das Aufwickeln des Seils mit bestem
Erfolg bei allen Lasthebeoperationen bewirken zu können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Seilführung mit Ausgleichvorrichtung
nach der Patentanmeldung L40171XI/35c so weiterzubilden, daß ein Aufwickeln bei
allen Lasthebeoperationen und entsprechend den veränderlichen Bedingungen des Aufwickelns
einwandfrei ermöglicht wird.
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In der Patentanmeldung L 40171 XI / 35 c wird für eine Seilführung
mit einer Ausgleichvorrichtung, die zwischen eine Seiltrommel. und eine Umlenkrolle
eingeschaltet ist, wobei die Ausgleichvorrichtung eine beweglich gelagerte Achse
und eine auf dieser längsverschiebbar geführte Seilfährungsrolle aufweist, die eine
solche Lage zueinander haben, daß der durch das Seil hervorgerufene Druck eine Verlagerung
der Achse der Führungsrolle hervorruft und diese zum Wandern längs der Achse veranlaßt,
um das Seil im wesentlichen senkrecht auf die Seiltrommel auflaufen zu lassen, vorgeschlagen,
daß die beweglich gelagerte Achse der Seilführungsrolle windschief zu einer im wesentlichen
zur Seiltrommelachse parallelen Schwenkachse steht, um welche die Achse der Seilführungsrolle
beim Auf- und Abwickeln des Seils auf die Seiltrommel in einem begrgnzten Winkelbereich
schwingt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Seilführung nach der Patentanmeldung
L 40171 XI/ 35 c ist erfindungsgemäß darin zu sehen, daß die windschiefe
Lage der beweglich gelagerten Achse gegenüber der zur Seiltrommelachse im wesentlichen
parallelen Schwenkachse, um die die Achse beim Auf- und Abwickeln des Seils auf
die Seiltrommel schwingt, entsprechend den veränderlichen jeweils gegebenen
Seilaufwickelbedingungen einstellbar ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht
einer den Abzugwinkel ausgleichenden Vorrichtung in Verbindung mit einer Seiltrommel
und einer festen Abzug im
rolle, F i g. 2 einen Grundriß der in F i
g. 1 abgebildeten Ausgleichvorrichtung, F i g. 3 einen teilweise geschnittenen
Aufriß der exzentrischen Schwenkachse gemäß der Erfindung, F i g. 4 eine perspektivische
Ansicht der exzentrischen Achse nach der Erfmdung, F i g. 5 einen Schnitt
nach der Linie 5-5 von F ig. 3,
F i g. 6 eine schematische Endansicht
der Mittellinie der exzentrischen Achse, F i g. 7 ein Diagramm der auf die
exzentrische Achse wirkenden Kräfte.
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Im einzelnen bezeichnet 10 die Trommel oder Haspel mit
einem darauf aufgewundenen Seil 12. Die Trommel 10 kann auf einer
passenden Achse 14 drehbar gelagert sein und ist in bekannter Weise mit gegenüberliegenden
Endflanschen 16 und 18 versehen. Die Trommel 10 weist
einen Kein 20 (F i g. 2) auf, der auf seiner äußeren Mantelfläche eine Anzahl
von Seilrillen 22 trägt, um das Aufwickeln der ersten Lage oder Schicht des Seils
12 auf die Trommel 10
zu erleichtern, wie dies an sich in
der Hebezeugtechnik üblich ist.
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Eine im ganzen mit 24 bezeichnete Vorrichtung zum Abzugwinkelausgleich
ist gegenüber der Trommel 10 angeordnet, wie später erläutert wird, und zwischen
die Trommel 10 und eine feste Leitrolle 26
eingeschaltet. Das Seil
12 verläuft von der Trommel
10 durch die Abzugwinkelausgleichvorrichtung
24 um die Rolle 26 und von dort zu der (nicht dargestellten) zu fördernden
Last. Die Rolle 26 ist auf der Achse 27 drehbar gelagert und von der
Trommel 10
derart abgerückt, daß sie sich in der Mitte zwischen den Ebenen
der Trommelflansche 16 und 18 befindet.
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Der Abzugwinkelausgleicher 24 enthält eine Achse 28 mit an
ihren entgegengesetzten Enden verstellbar befestigten Endkappen 30 und
32. Diese Endkappen sind im wesentlichen zylindrisch und haben eine radiale
oder im Durchmesser verlaufende (nicht darstellte) Schlitzung aufzuweisen, um ihre
Anbringung an den Enden der Achse 28 zu erleichtern. Natürlich können die
Schultern 34 nach Wunsch fortgelassen und die Endkappen an der Achse 28 durch
(nicht dargestellte) Stellschrauben befestigt werden. Der innere Umfang jeder Kappe
30 und 32 ist jedoch vorzugsweise mit einer nach innen vorspringenden
Schulter oder Umfangsrippe 34 (F i g. 3) versehen, die in eine an jedem Ende
der Achse 28 angebrachte ringförrnige Nut 36 eingreift. Die Rippen
34 und Nuten 36 wirken zusammen, um die Kappen 30 und 32 sicher
gegen Längsbewegung gegenüber der Achse 28 zu halten, während sie eine relative
Verdrehung gegenüber ihr zulassen, wie im folgenden erläutert wird.
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Die Endkappe 30 ist mit einem nach außen vorragenden Schwenkarm
38 versehen, der in einem selbsteinstellbaren Lager 39 gelagert ist,
wobei die Drehachse 42 der Achse 28 unter einem Winkel angeordnet ist. Die
Kappe 32 ist ähnlich mit einem nach außen vorragenden Schwenkann 44 versehen,
der in einem geeigneten selbsteinstellbaren Lager 45 gelagert ist, wobei die Drehachse
46 des Arms 44 gegenüber der Drehachse 42 der Achse 28 ebenfalls unter einem
Winkel angeordnet ist. Die Arme 38 und 44 wirken als Schwenkzapfen oder Drehlager
für die Achse 28. Es ist ersichtlich, daß die Längsachsen der Zapfen
38 und 44 nicht in einer Linie liegen, aber die Wirkung der mit ihnen zusammenarbeitenden
selbsteinstellbaren Lager 39 und 45 schafft eine gemeinsame Drehachse für
die Zapfen 38 und 44 während des ganzen Wickelvorgangs, wie später ausein-9,ndergesetzt
wird.
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. Die Lager 39 und 45 werden von geeigneten Lager-Idssen
48 bzw. 50 getragen, die sich ihrerseits auf entsprechende Böcke
52 stützen.
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, Die Endkappen 30 und 32 sind, wie vorhin erwähnt,
gegenüber der Welle 28 einstellbar oder verdrehbar, um eine Ausrichtung der
an ihnen sitzenden Anne 38 bzw. 44 je nach den Erfordernissen der
An-14ge zu ermöglichen, wie unten erläutert wird. Jede Kappe 30 und
32 ist mit einer radial verlaufenden Gewindeöffnung 53 (F i
g. 3) zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Stellschraube versehen, die
in je
eine der Nuten 36 eingreifen kann, wodurch die Kappen in der
gewünschten relativen Ausrichtung oder Winkelstellung auf der Achse 28 befestigt
werden können. Es werden geeignete Stellstriche oder Zeichen 54 (F i g. 4
und 5) an den nach innen gerichteten Stimflächen der Kappen 30 und
32 angebracht, um die Winkelstellung oder des Winkelabstands zwischen den
Lager- oder Schwenkarmen 38 und 44 zu bestimmen.
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Der Abstand zwischen der Mittellinie des Arms 44 und der Mittellinie
der Achse 28 ist als der »Hub« des Arms 44 zu bezeichnen, wie deutlich in
F i g. 5
angegeben, und in ähnlicher Weise der Abstand zwischen der Mittellinie
des Arms 38 und der Mittellinie der Achse 28 als der Hub des Arms
38. Demnach ist der Winkelabstand zwischen den Armen 38 und 44 der
Winkel zwischen ihren Hüben. Die Endkappen 30 und 32 können in bezug
auf die Achse 28 von Hand eingestellt werden, um den erwünschten Winkelabstand
zwischen den Hüben der Arme 38
und 44 entsprechend der besonderen Betriebslage
herzustellen, bei welcher der Abzugwinkelausgleicher 24 benutzt werden soll. Natürlich
ermöglichen die aufgedruckten oder in » anderer Weise an den Endkappen
30 und 32 angebrachten Winkeleinteilungen oder Marken 54 eine visuelle
Bestimmung der gewählten Winkeleinstellung der Hübe. Selbstverständlich kann nach
Wunsch eine der Endkappen feststehen und nur die andere verdrehbar sein, und in
diesem Fall wird die bewegliche Kappe zur richtigen gegenseitigen Einstellung der
Schwenkarme 38 und 44 von Hand verdreht. Jedenfalls können die verdrehbaren
Endkappen in der gewählten Stellung durch das Zusammenwirken der erwähnten (nicht
dargestellten) Stellschrauben mit der zugehörigen Nut 36 sicher festgehalten
werden.
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Eine bewegliche Rolle oder Seilscheibe 56 ist auf der Achse
28 gelagert und längs dieser gemäß der Spannung oder dem Seitendruck an dem
auf die Trommel 10 auflaufenden oder von ihr ablaufenden Seil 12 verschiebbar.
Die Rolle 56 kann auf der Achse 28 in jeder geeigneten Weise gelagert
sein, wie allgemein in F i g. 3 gezeigt ist. Hiernach ist eine Lagerbuchse
58 auf die Achse 28 irgendwie aufgebracht und auf dieser drehbar und
längsverschiebbar. Die Rolle oder Scheibe 56 ist mit einem die Buchse
58 umgebenden und an ihr befestigten, z. B. daran verkeilten mittleren Nabenteil
60 versehen. Die Scheibe oder Rolle 56 ist so mit der Buchse
58 fest verbunden, wobei die Buchse und die Rolle 56 als eine Einheit
sich drehen und längs der Achse 28 bewegen können.
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Ein Paar von Stellringen 62 und 64 können in gegenseitigem
Abstand auf der Achse 28 befestigt sein, wie in F i g. 3 dargestellt,
um die Längsbewegung der Rolle 56 auf der Achse zu begrenzen. Die Ringe
62 und 64 sind auf der Achse 28 verschiebbar angeordnet und können
längs dieser von Hand in die gewünschte Stellung, also in den günstigsten, für die
betriebsfertige Anlage meisterwünschten Abstand ge-' bracht werden. Jeder Stellring
62 und 64 ist vorzugsweise mit einer radial gerichteten Gewindebohrung
66 zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Stellschraube für das sichere
Festlegen der Ringe 62 und 64 in der gewählten Stellung an der Achse
28 versehen. Wie ersichtlich, begrenzt das Anschlagen der beweglichen Rolle
56 an den Ring 62 ihre - auf F i g. 3 bezogene
- Bewegung nach links und das Anschlagen der Rolle 56 an den Ring
64 ihre Bewegung nach rechts.
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Wie schon erläutert, kann der Hub der Achse 28
als Abstand zwischen
deren Mittellinie und der Achse der Arme 38 bzw. 44 definiert werden, und
der Winkel zwischen den Hubrichtungen kann entsprechend
der
Trommel- und Rollenanordnung oder den Betriebsbedingungen durch unabhängiges
Verdrehen mindestens einer der Endkappen 30 und 32
verändert werden.
Der Winkel zwischen den Hubrichtungen ist durch den Winkel B A C in
F i g. 6 angegeben und wird vorzugsweise unter dem Betrag von 180'
gehalten. Es wurde unter praktischen Betriebsbedingungen gefunden, daß bei Annäherung
des WinkelsBAC an 180' oder Erreichen dieses Betrages die Vorrichtung 24
nicht mit der gleichen Wirksamkeit selbsttätig arbeitet, die bei unterhalb
180' liegendem Winkel B A C möglich ist. Außerdem kann die
Größe des Hubs entsprechend den Betriebsbedingungen verändert werden, um die wirksamste
exzentrische Bewegung der Achse 28 zum Ausgleich und zur Korrektur des Abzugwinkels
des Seils 12 herbeizuführen,_wie im folgenden erläutert ist.
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Die Schwenkachse der Achse 28 ist die durch die selbsteinstellbaren
Lager 39 und 45 aufrechterhaltene gemeinsame Achse zwischen den Lagerzapfen
38
und 44 und liegt nicht in einer Ebene mit der Längsmittellinie der Achse
28. Die Winkelabweichung zwischen der Schwenkachse der Achse 28 und
der Längsmittellinie der letzteren ergibt selbstverständlich eine exzentrische Hin-
und Herbewegung dieser Achse während des Wickelvorgangs. Die exzentrische Hin-und
Herbewegung der Achse 28 überträgt auf die auf ihr gelagerte Rolle
56 eine bogenförmige Bewegung, wobei sich die Rollenmitte auf einer gekrümmten
Bahn bewegt, wenn das Seil 12 auf der Trommel
10 aufgewickelt oder
von ihr abgewickelt wird. Diese Bewegung'der schwimmenden Rolle 56 auf einer
gekrümmten Bahn bewirkt, daß die Gesamtlänge des Seils 12 zwischen der festen Rolle
26 und der Trommel 10 während des ganzen Wickelvorgangs im wesentlichen
konstant bleibt.
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Wie ersichtlich, können an den äußeren Enden der Zapfen
38 und 44 Muttern 69 und 71 angebracht werden, um die Zapfen
in den betreffenden Lagern zu halten. Außerdem ist es wünschenswert, am äußeren
Umfang der Achse 28 einen Einstellstrich 100 in einer Linie mit einem
zweiten Einstellstrich 101 nahe den Endkappen 32 bzw. 30 anzubringen.
Auf diese Weise kann die gegenseitige Winkeleinstellung der Zapfen 38 und
44 durch die mit den Marken 54 zusammenwirkenden Einstellstriche 100 und
101 bestimmt werden. -
Wirkungsweise Der Abzugwinkel des Seils 12 ist
der Winkel an der festen Rolle zwischen dem wirklichen Weg des Seils und einem gedachten
Seil, das zwischen der festen Rolle und der Achse der Trommel 10 senkrecht
zu dieser verläuft. Bei Wickelvorgängen ohne einen mit der Windentrommel zusammenarbeitenden
Abzugwinkelausgleicher strebt das Seil 12 die kürzeste Entfernung von der festen
Rolle 26 zur Trommel an. Mit anderen Worten, das Seil 12 sucht sich an einer
Stelle der Trommel zu häufen, wo ein über die Rolle 26 laufendes Seil
senkrecht zur Trommel-
achse. liegt. Es ist klar, daß dann, wenn die Länge
des Seils 12 zwischen der Rolle 26 und der Trommel
10 während
des Aufwickelns jeder Seillage oder -schicht ständig im wesentlichen konstant gehalten
wird, keine kürzeste Entfernung vorhanden ist, die das Seil aufsuchen könnte. Daraus
folgt, daß es dann keine bevorzugte Stelle an der Trommel gibt, wo sich das
Seil anzuhäufen sucht. Daher wird der Abzugwinkelausgleicher 24 zwischen die feste
Rolle 26 und die Trommel 10 eingeschaltet, um die Länge des
Seils 12 zwischen beiden während des ganzen Wickelvorgangs in jeder Seillage ün
wesentlichen konstant zu halten.
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Die schwimmende Rolle 56 bewegt sich seitlich längs der Achse
28 entsprechend dem Seildruck oder der Spannung im Seil 12, während es auf
die Trommel 10 aufgewickelt oder von ihr abgewickelt wird. Jede Bewegung
des Seils nach links oder rechts vom Mittelpunkt der Tromrne110 veranlaßt die Ausgleichrolle
56, sich entweder nach links oder rechts vom Mittelpunkt zu bewegen, in übereinstimmung
mit der Richtung des Aufwickelns oder Abwickelns des Seils. Der Druck des Seils
12 und der Rolle 56
schwenkt die Achse 28 um die Lagerachse der Zapfen
38 und 44 hin und her, um die Winkelstellung der Achse zu ändern, wie deutlich
in F i g. 2 gezeigt ist. Geeignete (nicht dargestellte) Anschläge können
vorgesehen sein, um die Schwenkbewegung der Achse 28 im Uhrzeigersinn und
in entgegengesetztem Sinn zu begrenzen, während welcher Bewegung die Achse
28 um die Schwenkachse entsprechend der Laufrichtung des Seils 12 schwingt
oder pendelt. Die Mitte der Rolle 56 bewegt sich infolgedessen in einer gekrümmten
Bahn, wie sie in den F i g. 2 und 3 durch die gestrichelte Linie
D angedeutet ist.
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Die Pendelbewegung der Achse 28 bewegt die Rolle
56 abwechselnd gegen die Trommel 10 und von dieser weg, wobei
der Seitenabschnitt zwischen der Trommel und der schwimmenden Rolle
56 abwechselnd verkürzt und verlängert wird unter entsprechender Verlängerung
und Verkürzung des Seilabschnitts zwischen der festen Scheibe 26 und der
schwimmenden Scheibe 56. Dies hält die Gesamtlänge des Seils 12 zwischen
der festen Rolle 26 und der Trommel 10 während des Auf- oder
Abwickelns jeder einzelnen Schicht von Seilwindungen ständig im wesentlichen konstant,
und infolgedessen bleibt das über die Scheibe 56 der Trommel
10 laufende oder von dieser ablaufende Seil 12 im wesentlichen senkrecht
zur Trommellängsachse, wobei der Abzugwinkel mit den ihm anhaftenden Nachteilen
beseitigt wird.
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Die Reibungsberührung des Seils während seines Aufwickelns auf die
Trommel übt einen Seildruck auf die eine Seite der Rolle 56 aus und
veranlaßt diese, sich in der Druckrichtung zu bewegen. Da die Rolle 56 auf
der Achse 28 längsbeweglich ist, wird sie dem Druck nachgeben und sich, wie erwünscht,
entsprechend dem Aufwickeln des Seils auf die Trommel und seinem Abwickeln
entlang der Achse 28 bewegen. Bewegt sich also das Seil 12 - auf F i
g. 1 und 2 bezogen - nach links gegen den Trommelflansch
16, wird sich die Rolle 56 längs der Achse 28 infolge des auf
den Flansch 70 der Rolle wirkenden Seildrucks nach links verschieben. Diese
Bewegung der Rolle 56 schwenkt die Achse 28 in einer Richtung, bei
der sich die Endkappe 30 unter Verkürzung des Seilabschnitts zwischen der
Trommel und der Rolle 56 und gleichzeitiger Verlängerung des Seilabschnitts
zwischen der schwimmenden Rolle 56 und der festen Rolle 26 gegen die
Trommel
10 bewegt.
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Wenn sich das Seil nach rechts oder gegen den Trommelflansch
18 bewegt (die rechts# liegende Stellung
der Rolle ist in
der Zeichnung nicht, dargestellt), so bewegt in ähnlicher Weise der auf den Flansch
72 der Rolle 56 wirkendr, Seildruck die Rolle nach rechts, um die
Achse 28 in einer Richtung zu schwenken, bei der sich die Endkappe
32 der Trommel10 nähert. Es ist.grsichtlich, daß die Pendelbewegung der Achse
28 kQntinuierlich verläuft, wenn sich die Rolle 56 auf dieser seitlich verschiebt,
wobei ständig der Abzugwinkel kompensiert und berichtigt und das Seil in allen Zeitpunkten
des Wickelvorgangs im wesentlichen senkrecht zur Trommelachse gehalten wird.
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Wie schematisch aus F i g. 6 ersichtlich ist, stellen die Punkte
B und C die Enden der Mittellinie oder Achse 42 der Rollenachse
28 dar. Der Winkel B A C
ist der Winkel zwischen den Hüben,
und die Ab-
stände oder Strecken BA und CA geben jede die Größe
der Hübe wieder. Die Zugrichtung des Seils geht immer durch die Lagerzapfen bei
A. Wenn sich die Rolle 56 entlang der die Mittellinie der Achse
28
darstellenden Linie BC gegen den Punkt C bewegt, verlagert sich
der Winkel B A C in die in gestrichelten Linien angegebene Stellung
BAC'. Hierbei hat sich, wie leicht erkennbar, die Rolle 56 in Richtung des
Zugs um die mit X bezeichnete (auch in F i g. 2 gezeigte) Strecke bewegt.
Diese Bewegung der Rolle 56 hält die Länge des Seils 12 von der Trommel
10
zur festen Rolle 26 ständig bei jeder einzelnen Schicht von Seilwindungen
konstant.
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F i g. 7 ist ein Kräfteplan der auf die Achse 28
wirkenden
Kräfte. Die Punkte B' und C stellen die Enden der Mittellinie 42 der Achse
28 dar. Diese Ansicht steht in enger Beziehung zu der nach F i
g. 6.
Wenn die durch die Linie B'C' angedeutete Achse 28 sich nicht
bewegt, wird die Summe der Drehmomente um den Punkt P, den Angriffspunkt des auf
die Achse 28 ausgeübten Seilzugs, gleich Null sein. Mit anderen Worten, Kraft
C mal Momentarm M minus Kraft B' mal Momentarm N ist gleich Null.
Die einzige äußere Kraft an der Achse 28 ergibt sich aus dem Seitendruck
oder der Spannung des Seils 12. Wenn sich die Rolle 56 in F i g. 6
beispielsweise gegen C bewegt, wird die dort ausgeübte Kraft C (F
i g. 7) größer, aber der Momentarm M wird gleichzeitig kürzer, und umgekehrt
wird die Kraft bei B' kleiner, aber der Momentarm N länger. Daher bleiben
während des ganzen Wickelvorgangs die Achse 28 und die Rolle 56 in
einem Gleichgewichtszustand.
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Wie vorhin erläutert, kann der Winkel B A C zwischen
den Hüben entsprechend der besonderen Betriebsanlage eingestellt werden, mit der
die Vorrichtung 24 zur Herstellung einer günstigen Wirkung benutzt werden soll.
Die Endkappen 30 und 32
können gegen die Achse 28 von Hand verdreht
werden, um die Zapfen 38 bzw. 44 auf den gewünschten Winkelabstand einzustellen,
worauf die Kappen sicher auf der Achse festgeklemmt werden können. Die selbsteinstellbaren
Lager 39 und 45 gleichen die Winkeleinstellung der Zapfen 38 und 44
aus und halten eine gemeinsame Schwenkachse zwischen diesen aufrecht. Außerdem können
die Stellringe 62
und 64 an der Achse 28 befestigt und in den lichtigen
Abstand gebracht werden, um die Seiten- oder Längsbewegung der Rolle 56 auf
der Achse 28 gemäß den besonderen Anlageproblemen zu begrenzen. Vorzugsweise
werden die Stellringe 62 und 64 auf der Achse 28 in solcher Weise
eingestellt, daß das Seil nicht ganz einen vollen 90'-Winkel gegenüber der Trommelachse
erreicht, wenn die Rolle 54 sich dem Trommelflansch nähert. Dies ergibt einen kleinen
Abzugwinkel am S eil in der Nähe des Trommelflansches, und, das Seil wird
dann selbsttätig in die nächste Windungslage aufsteigen und sich auf der Trommel
zurückbewegen. Wird zugelassen, daß das Seil die volle 901-Stellung gegenüber der
Trommelachse am Ende einer Windungslage erreicht, so hat das Seil eine Neigung,_
sich an den Flanschen zu häufen, was einen vorhin hervorgehobenen Nachteil bedeuten
würde.
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Zusammenfassend ist zu bemerken, daß der Abzugwinkelausgleicher 24
selbsttätig den Abzugwinkel des von der fest eingestellen Rolle 26 kommenden
Seils kompensiert und berichtigt und das Seil in einer im wesentlichen senkrechten
Lage zur Achse der Trommel 10 während des Auf- und Abwickelvorgangs hält.
Der Druck des durch die schwimmende Rolle 56 hindurchlaufenden Seils veranlaßt
selbsttätig eine Schwenk- oder Pendelbewegung der Achse 28 zugleich mit einer
Querbewegung der Rolle 56 entlang dieser Achse, um eine konstante Seillänge
zwischen der festen Rolle und der Trommel während des Wickelns jeder einzelnen Seillage
aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise kann das genaue und gleichmäßige Aufwickeln
des Seils auf die Trommel mittels eines seinerseits ausgeglichenen Windensystems
der vorhin erwähnten Art bei Lasthebe- und Windenvorgängen sehr erleichtert und
verbessert werden, bei denen der Abzugwinkel übermäßig groß ist oder der Güte des
Windenvorgangs schadet.