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Kabelwinde Die Erfindung betrifft eine Kabelwinde, insbesondere zum
Auf- und Abwärtsbewegen eines elektrischen Meßgerätes, dessen Anschlußleitung durch
das Kabel verläuft, wobei die Winde eine Trommel mit vertikaler Achse und mit einer
an ihrem Umfang vorgesehenen schraubenförmigen Rille zur Aufnahme des Kabels sowie
mit einem gegen Drehung gesicherten und sich bei Drehung der Trommel axial verschiebenden
Gewindering zur Kabelführung umfaßt.
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Zum Aufrollen von Seilen sind Winden bekannt, deren mittels einer
Achse angetriebene Trommeln um den Außenumfang eine schraubenförmig verlaufende
Rille aufweisen. Das aufzurollende bzw. einzuholende Seil wird von den Rillen aufgenommen.
Um zu vermeiden, daß ein auf der Trommel aufgerolltes Seil in unbelastetem Zustand
aus dem Rillenbett gleitet und sich mit den danebenliegenden Wicklungen überschneidet
und auf Grund von Quetschwirkung das Seil bei Belastung zu Bruch führenden Beschädigungen
führt, ist auf der Trommel ein Führungsring angeordnet, der ein Federelement oder
mit Federn vorgespannte Rollen aufweist, welche das der Trommel zulaufende Seil
in das Rillenbett eindrücken. Der Führungsring weist an seiner Innenfläche ein Gewinde
auf, das den Abmessungen und der Steigung der am Außenumfang der Trommel angeordneten
Rillengänge entspricht, so daß der Führungsring auf der Trommel beliebig verschraubbar
ist. Eine in Axialrichtung verlaufende Nut des Führungsringes greift in eine parallel
zur Trommelachse angeordnete Führungsstange ein, um den Führungsring an einer Drehbewegung
zu hindern. Durch eine Drehung der Trommel wird auf diese Weise der Führungsring
in axialer Richtung je nach dem Drehsinn der Trommel hin und her verschoben.
Der mit einigen Gewindegängen in den Führungsrillen der Trommel laufende Führungsring
weist einen nach einer Seite vorstehenden Zylindermantel auf und umgreift mit diesem
Zylindermantel hülsenartig einige dem Führungsring benachbarte Seilwicklungen. An
oder in diesem hülsenartig vorstehenden Teil "des Führungsringes sind die Federn
oder Rollen angeordnet, die die einzelnen Seilwicklungen in ihr Rillenbett eindrücken.
Das Seil verläßt die Trommel durch eine Radialöffnung in dem zylinderförmigen Teil
des Führungsringes. Zum erleichterten Auswechseln eines beschädigten Seiles wurde
ferner vorgeschlagen, an Stelle der Radialöffnung des Führungsringes ein abschraubbares
Leitblech anzuordnen, das einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist,
in den ein in Axialrichtung verlaufender, sich nach außen öffnender Schlitz mündet.
Auf diese Weise kann der Führungsring bei Austausch des Seiles auf der Trommel verbleiben,
da das Seil durch einfaches Einschieben in den nach außen geöffneten Axialschlitz
in den in Umfangsrichtung verlaufenden Führungsschlitz eingeschoben werden kann.
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Bei sämtlichen bekannten vorbeschriebenen Seilwinden mit auf der Trommel
schraubenlinienförmig angeordneten Führungsrillen verläuft die Trommelachse horizontal,
während die Bewegung der mittels des Seiles abgesenkten oder angehobenen Last im
rechten Winkel zur Trommelachse in senkrechter Richtung erfolgt. Die vorbeschriebenen
Seilwinden eignen sich nicht für den Einbau in senkrecht verlaufende Schächte oder
Rohre mit geringem Durchmesser wie beispielsweise in den Schacht eines Atomreaktors,
in welchen ein Meßgerät abgesenkt oder angehoben werden soll. Der zur Verfügung
stehende Rohr- oder Schachtdurchmesser macht einen Einbau der herkömmlichen Seilwinden
mit horizonial verlaufender Trommelachse vollkommen unmög7-lich. Selbst wenn die
bekannten Seilwinden in den Schacht oder das Rohr so eingebaut werden, daß ihre
Trommelachse mit der Schacht- oder Rohrachse parallel verläuft, ist das Absenken
bzw. Anheben einer Last längs der Achse des Schachtes oder des Rohres nicht möglich,
da das die Trommel senkrecht zur Achse verlassende Seil beim Umknicken um
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in eine Richtung parallel zur Achse eine derartige Klemm- und Reibwirkung
erzeugt, daß jegliche Bewegung des Seiles unterbunden wird.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,
eine
Kabelwinde zu schaffen, die für den Einbau in einen Schacht oder ein Rohr mit geringem
Durchmesser, insbesondere in den Schacht eines Atomreaktors für das Absenken und
Anheben eines Meßgerätes geeignet ist. Das auf der Trommel auf-und abzurollende
Kabel soll dabei so angeordnet sein, daß das abgesenkte Meßgerät mit dem Empfänger
auf kürzestem Weg verbunden ist, um die Verluste in Leitungen und lösbaren Steckverbindungen
möglichst klein zu halten, da die durch das Kabel geleiteten, teilweise sehr schwachen
Meßimpulse durch Verluste verfälscht werden.
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Die Aufgabe wurde gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Kabelende
am unteren Teil der Trommel befestigt ist, wodurch das Kabel von unten her auf die
Trommel aufgewickelt wird, daß die auf dem Gewindering befestigte Führung das Kabel
aus seiner vertikalen Richtung umlenkt und der Trommel im wesentlichen horizontal
zuführt, und daß der Gewindering sich stets oberhalb der Kabelwindungen befindet.
In den Grund der auf der Trommel angeordneten Rillen ist dabei ein Gewinde eingeschnitten,
auf das der Gewindering aufschraubbar ist. Vorzugsweise ist das an der sich drehenden
Trommel befestigte Kabelende mit der feststehenden Nabe über eine koaxiale Drehkupplung
elektrisch verbunden. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Hebelvorrichtung
vorgesehen, welche die Teile der Drehkupplung nur dann miteinander in Eingriff bringt,
wenn der Gewindering seine unterste Stellung erreicht hat und somit das Kabel vollständig
abgerollt ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Nabe hohl und bietet
Platz für einen Teil der elektrischen Schaltung, beispielsweise für einen Verstärker.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die erste Ausführungsform der
Kabelwinde gemäß der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht, F i
g. 2 und 3 zwei Detailansichten des mechanischen Teiles der Seilwinde
gemäß F i g. 1 und F i g. 4 die zweite Ausführungsform der Kabelwinde
gemäß der Erfindung in einer schematischen Schnittansicht.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Seilwinde ist zum Einsetzen in
einen Schacht 1, beispielsweise in den Schacht eines Atomreaktors, bestimmt
und dient dazu, ein Meßgerät, beispielsweise ein Gerät zum Messen des Neutronenflusses,
senkrecht in diesem Schacht zu bewegen.
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Die Winde umfaßt ein Gestell 2, an welchem ein Antriebsmotor
3 mit senkrechter Achse befestigt ist. Das Gestell ist fest mit einem Hohlzylinder
4 verbunden, dessen Achse gleichfalls senkrecht angeordnet ist. Auf dem Zylinder
4 ist mittels Wälzlagern 5
eine Tronimel 6 drehbar gelagert, die an
ihrem Außenumfang mit einer zur Aufnahme des Seiles 8
dienenden, schraubenförmigen
Nut 7 versehen ist. Die Trommel 6 ist nach unten durch eine
kegelstumpfförmige Kappe 9 verlängert.
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Die Welle des Motors 3 ist antriebsmäßig mit einer Hilfswelle
10 verbunden, welche im Gestell 2 drehbar gelagert ist. Diese Welle, auf
deren oberes i Ende eine Antriebskurbel aufgesetzt werden kann, trägt an ihrem unteren
Ende ein Ritzel 11, das mit einem Zahnkranz 12 kämmt, welcher durch eine
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung 13 in der Form von Reibscheiben mit der
Trommel 6 verbunden ist.
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Auf der Trommel 6 ist ein Gewindering 14 angeordnet, dessen
Gewinde 15 in ein Gewinde 16 eingreift, welches in den Grund der Nut
7 eingearbeitet ist. Der Gewindering 14 trägt eine rohrförmige Führung
17, welche das Seil 8 umlenkt, so daß es der Nut 7 im wesentlichen
waagerecht zugeführt wird. Er ist ferner mit einer Lasche 18 versehen, in
welche ein an der Wandung des Schachtes 1 befestigter, senkrechter Steg
18 a eingreift. Dadurch ist der Gewindering 14 gegen Verdrehen gesichert,
so daß er, wenn die Trommel 6 sich dreht, senkrecht verschoben wird und dabei
die Führung 17 mitnimmt, wodurch ein einwandfreies Aufrollen und Abrollen
des Seiles 8
gewährleistet wird.
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Je nach Art des verwendeten Seiles kann die Führung 17 entweder
ein einfaches Rohr oder ein rohrförmiger Kanal sein, dessen Wände mit drehbaren
Rollen besetzt sind.
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Der Gewindering 14 ist ferner fest mit einer Nase 14 a verbunden,
welche zum Betätigen von Mikro-Endausschaltern 19 und 20 dient, die auf einem
fest mit dem Gestell 2 verbundenen Ausleger 21 angeordnet sind. Um das Anhalten
der Trommel 6 in einer bestimmten Winkelstellung zu gewährleisten, ist außerdem
ein Mikroschalter 22 vorgesehen, der von einem Finger 23 der Kappe
9 betätigt wird und nur in Tätigkeit tritt, nachdem einer der Mikro-Ausschalter
19, 20 seinerseits durch die Nase 14 a betätigt worden ist. Im vorliegenden
Fall, wo die Winde zum Bewegen eines Meßgerätes bestimmt ist, enthält der Zylinder
4 einen Vorverstärker 24, der von einer Mutter 25 in Lage gehalten wird und
somit leicht ausbaubar ist. Das Meßgerät ist mit diesem Vorverstärker durch im Seil
8 angeordnete Leiter sowie durch eine drehbare, koaxiale Steckverbindung
26,
27 verbunden (F i g. 3).
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Die vom Meßgerät gemessenen Werte brauchen erst übertragen zu werden,
wenn das Gerät den Boden des Schachtes 1 erreicht hat. Zur Vermeidung unnötiger
Abnutzung der drehbaren Steckverbindung 26, 27 kann die Anordnung deshalb
so getroffen werden, daß die beiden Elemente der Steckverbindung normalerweise voneinander
getrennt sind und erst miteinander in Eingriff treten, wenn der Gewindering 14 seine
untere Stellung erreicht hat.
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Zu diesem Zweck ist in der Ausfährungsform gemäß F i g. 4 das
bewegliche Teil 27 der Steckverbindung an einer Stange 28 befestigt,
welche im Boden der Kappe 9 gleitbar geführt ist. Eine zwischen dem Boden
der Kappe und dem Kopf 30 der Stange 28 angeordnete Feder 29 hat das
Bestreben, die Stange 28 in einer Lage zu halten, in welcher das Teil
27
der Steckverbindung von dem feststehenden Teil 26
getrennt ist.
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Am Kopf 30 der Stange 28 greift das eine Ende eines
Hebels 31 an, welcher in einem feststehenden Bock 32 kippbar gelagert
ist, während sein anderes Ende an einer senkrechten, längsverschiebbaren Stange
33 angelenkt ist. Die Länge der Stange 33 ist so bemessen, daß sie
von einer Nase 34 des Gewinderinges 14 verschoben wird, sobald letzterer seine untere
Stellung erreicht hat.
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Unter diesen Umständen sind die beiden Teile 26,
27 der
Steckverbindung normalerweise voneinander getrennt. Wenn jedoch das Meßgerät am
Boden des Schachtes ankommt und damit der Gewindering 14
das untere
Teil der Trommel 6 erreicht, verschiebt die Nase 34 des Gewinderinges die
Stange 33, wodurch der Hebel 31 verschwenkt wird. Dadurch wird das
Teil 27 gegen das Teil 26 gedrückt und schraubt sich bei den letzten
Drehungen der Trommel 6 auf dieses auf.