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Vorrichtung zum Gespannthalten des auf oder ablaufenden Trums bei
Eabeltrommeln und mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstete Anlage" ~Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Gespannthalten des auf- oder ablaufenden
Trums bei Kabeitrommeln und cbne mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstete Anlage.
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Solche Kabeltrommeln dienen zum Speichern von Kabeln von großer Länge,
von zum Beispiel größenordnungsmäßig mehreren 100 Metern.
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Sie sind in der Regel während des Auf- und Abwickelvorgangs des Kabels
mit einer antreibenden Maschine, wie einem Spill, verbunden, welches das Kabel mit
einer wechselnden Geschwindigkeit auf die Trommel aufwickelt oder von dieser abzieht.
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Der zwischen der Kabeltrommel und der genannten Maschine befindliche'Abschnitt
des Kabels muß aus verschiedenen
-Grdnden unter einer grundsätzlich
konstanten Spannung, die in der Praxis zwischen einem minimalen und einem maximalen
Wert liegt, stehen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine vervollkommnete Vorrichtung zur
motorischen Einwirkung auf Kabeltrommeln, welche diese Forderung erfüllt. Diese
Vorrichtung besteht grundsätzlich aus einer mit der Kabeltrommel verbundenen Waage
oder einem Waagebalken mit Gegengewicht, welche bzw. welcher die notwendige Spannung
des Kabels erzeugt und diese in ausreichender Weise konstant erhält.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird diese Waage, die ihrerseits
nur einen beschränkten Drehweg der Kabeltrommel mitmachen kann, zwischen den Grenzen
ihrer Verschwenkmöglichkeiten durch einen umsteuerbaren Motor mit diskontinuierlicher
Arbeitsweise bewegt, dessen von der Waage gesteuerte Drehbewegung sich auf die Waage
in Gestalt einer-Bewegun derselben überträgt, die sich der der Waage durch die Bewegung
des Kabels aufgeprägten Bewegung überlagert, jedoch immer entgegengerichtet ist.
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Die intermittierende Drehung des Motors übertrag sich dadurch, daß
sie sich mit den Änderungen der Winkelstellung der Waage kombiniert, auf das Kabel
in Gestalt einer grundsätzlich
kontinuierlichen Bewegung nach eine
zietlichen Gesetz; welches ihm durch das Spill oder die andere Jiaschine, welche
das Auf- oder Abwickeln des Kabels bewirkt, vorgeschrieben wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zum Auf-und Abwickeln
von Kabel, die aus der Kombination eines Spills oder einer anderen Maschine, welche
das Kabel ab- oder wieder aufrollt, mit einer Kabeltrommel und der vorstehend beschriebenen
verbesserten Anordnung zur motorischen Beeinflussung de9r Kabeltrommel, welche es
ermöglicht, während des Auf- und Abwickelvorganges eine praktisch konstante Spannung
des Kabels sicherzustellen, besteht.
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Die Sinzelheiten sowie weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung von Ausfitlirungsfornien von Anlagen mit deren Merkmalen,
die aber nur als Beispiele anzusehen sind, anhand der Abbildungen.
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Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer solchen
Anlage, Sig. 2 veranschaulicht schematisch die wesentlichen Elemente der Vorrichtung
für die Beeinflussung der Kabeltrommel,
Die Figuren 3 bis 9 zeigen
in graphischer Darstellung die Wirkungsweise dieser Vorrichtung, Fig. 10 ist eine
perspektivische Darstellung einer Kabeltrommel, bei welcher gemäß einer besonders
zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung. die Gesamtheit der die Spannung des
Kabels im wesentlichen konstant erhaltenden Anordnung im Inneren der Kabeltrommel
untergebracht ist, Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung einer abgeänderten
Ausführungsform der GesamtanlaBe.
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Die Erfindung wird im folgenden in Anwendung auf eine Kabeltrommel
T zum Auf- oder Abwickeln eines Kabels C, im Falle des Ausftthrungsbeispiels eines
ein Zugorgan bildenden Verankerungskabels, beschrieben.
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Die Antriebsmaschine der Kabeltrommel ist ein Spill A, dessen Spindelstock
es ermöglicht, auf den stromaufwärtigen Abschnitt des Kabels einen Zug F auszutiben,
das aber nicht der Speicherung des Kabels dient, von dem vielmehr lediglich einige
Windungen auf den Spindelstock des Spills aufgewickelt werden und das, um auf das
nach der Trommel laufende Kabel die Zugkraft F zur Wirkung zu bringen, auf das Kabel
eine Zugwirkung, die wenigstens gleich einem Wert f ist, ausüben muß, weil sonst
das Kabel auf dem Spindelstock des Spills A gleiten würde.
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Die von Hand oder automatisch erfolgende Steuerung des Gesamtsystems
wirkt auf einen Steuerschalter B, welcher die dreht richtung und die positive Geschwindigkeit,
die Ruhestellung oder die negative Geschwindigkeit des Spills A und demzufolge die
linearen Geschwindigkeiten des Kabels C bestimmt. Die Kabeltrommel 2 muß automatisch
dem Spill A"folgen", das heißt, sie muß das Kabel C hinter dem Spill mit der augenblicklichen
Geschwindigkeit, welche diesem von dem Spill erteilt wird, unter Aufrechterhaltung
der Zugwirkung f trotz der Beschwindigkeitsänderungen aufwickeln oder nachlassen.
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Die Aufgabe, die sich die Erfindung gestellt hat, läßt sich also dahin
zusammenfassen, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Kabeltrommel T der der Hauptmaschine
(des Spills) derart unterworfen wird, daß die Spannung des jeweils zwischen dieser
Maschine A und der Kabeltrommel T befindlichen Abschnitts des Kabels den Wert f
mit einer vorbestimmbaren Toleranz beibehält.
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Die Kabeltrommel 2 sitzt auf einer Welle 1 mit der Achse X-X, die
in festen Lagern 2 läuft. Ihre Abmessungen sind derart im Ve lauf gevqrählt, daß,
währemnd es Aufwickelns der Gesamtlänge des Kabels o auf ihre Welle 1 ein konstantes
Moment ausgeübt wird, der Aufwickelradius sich von der ersten bis zu der letzten
Lage
der Wicklung nur so wenig ändert, daß die Spannung f innerhalb
des zugelassenen Toleranzintervale verbleibt.
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Das ständig auf die Wickeltrommel T auszuübende Moment wird durch
ein am Ende eines oder vorzugsweise von zwei nahezu horizontal gerichteten Armen
3 befestigtes Gewicht P geliefert.
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Dieser zeine oder diese beiden Arme sind gegenüber der Horizontalen
um eine Welle 4, deren Achse Y-Y parallel zu der Achse X-X der Welle 1 liegt, frei
verschwenkbar. Der zahlenmäßige Wert des möglichen Verschwenkungswinkels + x wird
so klein gewählt, daß die Größe der Zugkraft f trotz der Änderungen des durch das
Gewicht P auf die Achse Y-Y ausgeübten Moments, wenn der Wert x sich ändert, innerhalb
des Bereichs der zulässigen Toleranzen verbleibt.
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Die Welle 4 läuft in am Boden befestigten Lagern und ist mit der Welle
1 der Kabeltrommel durch eine Transmission,die beispielsweise aus einem Ritzel 6,
einer Kette 7 und einem Ritzel 8 besteht, verbunden. Die Ritzel 6 und 8 sind auf
die zugeordneten Wellen 4 und 1 aufgekeilt.
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Ferner ist die Welle 4 mit der Achse Y-Y mit der Welle 12 mit mit
der Achse der hierzu parallelen Welle/Z-Z durch eine andere Transmission, die gemäß
dem Ausführungsbeispiel ebenfalls aus einem Ritzel 9,
einer Kette
10 und einem weiteren auf die Welle 12 eines Elektromotors 13 aufgekeilten Ritzel
11 besteht, verbunden.
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Der an die Welle 12 über ein Reduktionsgetriebe angeschlossenke motor
13 ist mit einer Elektrobremse ausgerüstet und auf dem Gegengewicht P gelagert.
Seine Stromversorgung wird durch einen Doppel-Umschalter D gesteuert. Der Motor
kannentweder in der einen oder in der anderen Drehrichtung, das heißt, in der vorwärtigen
Richtung (Pfeil f1) oder der rückwärtigen Richtung (Pfeil £2) laufen. Während er
stillsteht, ist seine Welle 12 durch die Emlektrobremse blockiert, welche, wenn
keine Stromspannung vorhanden ist, in der üblichen Weise blockierend auf die Wicklung
des Motors wirkt. Mit 14 ist der Elektromagnet der Elektrobremse bezeichnet, dessen
Brregung das Abbremsen des Motors 13 bewirkt.
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Der Motor ist beispielsweise ein Drehstrom-Asynohronmotor und der
ihn steuernde Doppel-Umschalter D ein solcher von bekannter üblicher Bausrt, wie
er von zahlreichen Firen hergestellt wird. Er weist zwei einander gleich ausgebildete
Vorrichtungen mit Elektromagneten 15 und 16 für seinen Lauf in der vorwärtigen und
rückwärtigen Drehrichtung auf, welche Kontakte 19 und 20 zwischen dem Stromnetz
17 und den Klemmen 18 des Motors 13 schließen und diese durch Selbstspeisung unter
der Wirkung eines zeitweise durch einen Druckknopfschalter,
den
Einschalter 21 oder 22, gegebenen Impulses geschlossen halten oder diese unter der
vorübergehenden Wirkung des Abschaltens des Stromes durch einen zweiten Druckknopfschalter,
den Stillsetzschalter 43 oder 44, öffnen und geöffnet erhalten.
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Durch Betätigung des Druckknopfschalters 21 für den Vorwärtslauf des
Motors wird durch den Schalter 19 über dessen Anschlüsse an das elektrische Netz
17 der Motor 13 in seinem vorwärtigen Drehsinn, der durch den Pfeil f1 angedeutet
ist, angelassen, während durch Betätigung des Druckknopfschalters 22 der Schalter
20 den Motor in der umgekehrten, rückwärtigen Laufrichtung (entspreohend der Richtung
des Pfeiles f2) anläßt und der eine wie der andere der Schalter 19 und 20 das Stillsetzen
des Motors unter der Wirkung des Ausschaltdruckknopfes 23 bewinrkt, welchesautomatisch
mit der Blockierung der Elektrobremse einhergeht.
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Die beiden Schalter 19 und 20 verriegeln sich gegenseitig, indem der
eine von diesen die Betätigung des anderen nur dann ermdglicht, -wenn er sich selbst
in d-er den Motor ausschaltenden Stellung befindet.
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Die Drucld-niopfschalter 21 bis 24 sind solche-mit Rollen. Sie sind
an einem festen Tragkörper 25 angebracht und liegen auf
einem Kreisbogen
aufeinanderfolgend, dessen Mittelpunkt die Achse Y-Y der Welle 4 ist, so daß ihre
Druckknöpfe durch einen fest mit dem Gegengewicht P oder mit einem der es tra-und
deren Bewegungen folgenden genden Arme 3 verbundenen/Finger 26 betätigt werden können.
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Die Vibrationen des Gegengewichts P, welche als Folge seiner diskontinuierlichen
Arbeitsweise auftreten könnten, werden durch eine hydraulische oder andere zweckentsprechende
zwischen dem einen der Arme 3 und dem Rahmen 28 angeordnete Puffervorrichtung 27
gedämpft.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird nachstehend anhand der schematischen
Darstellung gemäß Fig. 2 und der in den Figuren 3 bis 9 wiedergegebenen Kurven erläutert.
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Solange der Motor 13 nicht läuft, ist seine Welle 12 durch die Elektrobremse
blockiert.
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Unter diesen Voraussetzungen wird das von dem Gewicht P auf die Welle
Y-Y ausgeübt Moment auS-diese durch die Çransmission 9, 10, 11 und weiter durch
die Transmis-sion 6, 7, 8 auf die zelle X-X der Kabeltrommel g übertragen. Unter
dieser Voraussetzung ist die Welle 4 also fest über die Transmission 9, 10, ii mit
dem Gewicht P verbunden, und es wirkt in dieser
ruhenden Stellung,
unter der Annahme, daß das Kabel O sich nicht bewegt, auf dieses die Kraft f.
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Wenn durch Einschalten der Hauptantriebsvorrichtung A das Kabel C
in Bewegung versetzt wird, setzt sich auch die Kabeltrommel 2 in Drehung.
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Es ergeben sich hierbei die folgenden zwei Möglichkeiten: a) Die Hauptmaschine
A (das Spill) gibt Kabel C nach der Kabeltrommel 2 hin ab, wobei an sich die Spannung
f des Kabels zwischen dem Spill und der Kabeltrommel bestrebt ist, abzunehmen. Jedoch
ist andererseitsZam Ende der Arme 3 befestigte Gewicht P bestrebt, sich unter der
Viirkuna der Schwerkraft abzusenken. Es übt deshalb über die Transmissionen 9, 10,
11 und 6, 7, 8 auf die Kabeltrommel X, sobald es nicht mehr durch die Spannung f
ausgeglichen wird, das heißt, diese sich zu verringern im Begriff ist, ein Zement
aus, demzufolge die Kabeltrommel sich in Richtung des Pfeiles f3 dreht, und das
vo4 dem Spill A zugeführte Kabel vondiesem unter Aufrechterhaltung der Spannung
f abzieht, während das Gewicht P absinkt. b) Das Spill A fordert; Kabel von der
Kabeltrommel an. Hierbei ist t; die Spannung f des Kabels zwischen dem Spill und
der
Kabeltrommel an sich bestrebt, zuzunehmen, jedoch wirkt dem
entgegen, daß die Kabeltrommel das Gewicht P über die Transmissionen 6, 7, 8 und
9, 10, 11 mitnimmt und über die Arme 3 hebt, wodurch verhindert wird, daß die Kraft
f auf über den zulässigen Wert ansteigt. Während des Anhebens des Gewichte P dreht
sich die durch den auf das Kabel a ausgeübten Zug angetriebene Kabeltrommel in Richtung
des Pfeiles f4 und läßt das Kabel unter der Spannung f nach dem Spill hin auslaufen.
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Der geringe Ausgleichs der als Folge der Wirkung des Gegengewichts
und seiner mechanischen Kraftübertragungen 6, 7, 8 und 9, 10, ii erfolgt, könnte
aber nur eine geringe Verän derung der oben vorgeschriebenen Arbeitsbedingungen
um das Maß + x herbeiführen, jenseits dessen sich die Kraft f in immer stärkerem
Maße ändern würde. Sogar, falls der Winkel x den Wert von # 90° erreichen würde,
würde das Gewicht P, dessen Wirkung als Folge des dann erfolgenden Überlaufens der
Arme 3 über die Vertikale umkehren würde, die Wirkungsweise der Vorrichtung in jedem
Fall zusammenhanglos machen.
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Diese Schwierigkeiten werden durch den mit der Bremse ausgerösteten
Motor des Reduktionsgetriebes 13 und die Art seiner Stromversorgung beseitigt.
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Es sei davon ausgegangen, daßder Motor 13 blockiert ist und der Finger
26 nach seiner Bewegung schließlich in XXX der Stellung + x zum Stillstand gekommen
ist, in welcher er auf den Druckknopfschalter 21 für den Vorwärtslauf des Motors
wirkt. während die felle 4 gegen Drehung durch die @/irkung des Kabels C und der
Transission 6, 7, 8 festgehalten wird, wird die Bremse des Motors 13 gelöst und
der Rotor läuft in Vorwärtslauf. Da das Zahnrad 9 fest auf der Welle 4 sitzt, spannt
sich hierdurch das obere Trum der Kette 10 und die Arme 3 heben sich unter Mitnahme
des gewichts P an, wobei sich der Finger 26 aus der Stellung nach oben bewegt.
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Der Finger 26 gibt den Druckknopfschalter 21 für den Vorwärtslauf
frei, jedoch setzt sich seine Bewegung durch selbsttätige Stromversorgung des Schalters
15 für den Vorwärtslauf fort.
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Der Finger 26 drückt wahrend seiner Bewegung auf den Ausschalter 24
für das Einschalten des Rückwärtslaufs, jedoch ist das ohne Wirkung, da sich die
Vorrichtung im Vorwärtslauf befindet. Darauf gelangt er zur Wirkung auf den Druckknopfschalter
23 für das Stillsetzen des Vorwartslaufs. Der @otor 13 kommt unter der Wirkung seiner
Blektrobremse zum Stillstand, bevor der Finger 26 den Druckknopfschalter 22 für
den Rückwärtelauf erreicht.
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Falls die Wirkung der Antriebsmaschine (des Spills) A (im Sinne des
Zurückleitens des Kabels nach der Kabeltrommel T, welche das Kabel wieder aufnimmt),
durch welche der Finger 26 bis in seine Endstellung -x verbracht worden wart in
dem Zeitpunkt wieder beginnt, in welchem der Finger 26 zwischen den ))ruckknopfschaltern
22 und 23 zum Stillstand gelangt ist, kann sic der Finger von neuem abwärts bis
in die Stellung -x bewegen, wobei diese Wiederabwärtsbewegung des Fingers mit einer
neuen Aufnahme von Kabel durch die Kabeltrommel T einher eht.
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Die vorstehend beschriehene intermittierende Arbeitsweise bei der
Wiederaufnahme des Kabels (Aufnahme des Kabels, Stillsetzen der Vorrichtung sobald
der Finger 26 sich in der Stellung -x befindet, darauf iederaufwärtsbewegung der
das Gewicht P tragenden Arme 3 und des Fingers 26 bis in die Stellung zwischen den
Druckknopfschaltern 22 und 23, erneute Wiederaufnahme von Kabel a usw.) kann beliebig
lange fortgesetzt werden.
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In der gleichen Weise wäre die umgekehrte Arbeitsweise der intermittierenden
Wiederabgabe von Kabel C durch die Kabeltrommel T zu beschreiben, bei welcher durch
Betätigung des Schalters 16 für den Rückwärtslauf des Motors und dessen
Druckknopfschaltern
22 für das Anlaufen und 24 für das Stillsetzen der Finger 26 sich zwischen einer
oberen Stellung +x und einer unteren Lage zwischeii den Druckknopfschaltern 24 und
21 verschwenkt' In der Praxis und deshalb im Normalfalle erfolgt das Aufnehmen und
Wiederabgeben des Kabels kontinuierlich.
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In der vorstehenden Beschreibung ist erläutert worden, daß das Absinken
der Arme 3 und des Gewichts P unter zwei voneinander verschiedenen Einflüssen erfolgen
können, nämlich: a) falls das Spill A Kabel C auf die Kabeltrommel 2 auflaufen läßt,
welche sich bei blockiertem Motor 13 dreht, und b) falls der Motur 13 in rückwärtiger
Drehrichtung (des des Pfeiles f1 der Fig. 1) läuft, und die Kabeltrommel sowie das
Kabel a sich nicht bewegen.
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Ebenso kann die Aufwärtsbewegung der Arme 3 und des Gewichts P unter
zwei voneinander verschiedenen Einwirkungen erfolgen, nämlich:
c)
falls das Spill A Kabel C von der Kabeltrommel T anfordert, welche sich bei blockiertem
Motor dreht, und d) falls der Motor 13 bei stillstehender Kabeltrommel und sich
nicht bewegendem Kabel im vorwärtigen Drehsinn läuft. kine Vom ###matischen Gesichtspunkt
steht nichts dem entgegen, daß eine beliebige der Bedingungen a oder b, ebenso wie
eine beliebige der Bedingungen b und c gleichzeitig vorliegen.
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Die beiden kombinierten Bewegungen des Armes B, des Gewichts P und
des Fingers 26 überlagern sich zu einer resultierenden Bewegung, während sich die
Kabeltrommel T ihrerseits im allgemeinden gleichzeitig dreht. Die in den Figuren
3 bis 9 dargestellten Kurven ermöglichen es, die tberlRgerung dieser Bewegungen
zu untersuchen. In diesen-Kurven sind die Zeiten t als Abzissen und die Geschwindigkeiten
u der Verschwenkungsbewegungen der Waage als Ordinaten aufgetragen.
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Bei im Stillstand befindlicher Kabeltrommel T (das heißt, der Geschwindigkeit
# = 0) bewegen sich die Arme 3 und das dx1 gewicht P mit einer konstanten üinkelgeschwindigkeit
dt auf- bzw. abwärts. Während einer Aufwärtsbewegung der Arme ergibt sich bei stillgesetzter
Kabeltrommel als Funktion der Zeit einer Kurve I (Fig. 3) für die Winkelgeschwindigkeit
der Arme 3.
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In dem Zeitpunkt t0 schaltet der Druckknopf den Motor 13 ein, der
Arm bewegt sich unter Beschleunigung aufwärts und dx1 erreicht in dem Zeitpunkt
t1 die Winkelgeschwindigkeit u1= dt für den ständigen Betrieb, worauf der den Druckknopf
23 in dem Zeitpunkt t2 überlaufende Finger 26 den Motor abbremst und in dem Zeitpunkt
t3 stillsetzt, in welchem sich der Pinner 26 dann in einer Stellung zwischen den
Druckknöpfen 23 und 22 befindet. Die Fläche zwischen der Kurve I und der Achse der
als Abszissen aufgetragenen Zeiten bildet ein Haß für den durch die Arme 3 um die
Achse Y-Y bestrichenen Winkel.
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Im Verlauf einer Abwärtsbewegung der Arme bei stillgesetzter Kabeltrommel
bewegt sich der Finger 26 von dem Druckknopf 23 in eine Stellung zwischen den Druckknöpfen
24 und 21. Hierbei ergibt sich die im wesentlichen symmetrisch zu der Kurve 1 verlaufende
Kurve II für die Geschwindigkeiten des Armes, wobei die wirkung der Schwerkraft
auf das Gewicht P praktisch durch die Ungleichmäßigkeit der Wirkung der Dämpfunsvorrichtung
27 während der Abwärts- und der Aufwärtsbewegung ausgeglichen wird.
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Falls die Kabeltrommel g sich mit einer Geschwindigkeit y, die für
einen Zeitpunkt als konstant angenommen werden kann, dreht, und der oor 13 stillgesetzt
ist, verdrehen sich unter der Wirkung der Transmission 6, 7 und 8 die Arme 3 und
das von diesen getragene Gewicht P um die Achse Y-Y
mit einer dem
Wert # proportionalen Geschwindigkeit dx2 u2 = ## = K Q9 in der gleichen Richtung.
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In diesem Zusammenhang ist hier darauf hinzuweisen, daß dx2 der absolute
Maximalwert, der für u2 = # denkbar ist, dt un-ter allen Umstanden kleiner als der
Wert der ständigen dx1 Laufgeschwindigkeit u1 = #, auf welche der Motor, während
dt erläuft, die Winkelgeschwindigkeit der Arme 3 bringen kann, ist0 Diese Bedingung
wird durch zweckentsprechende ilahl der technischen Merkmale der Kaheltrommel T,
der Transmissionen 6, 7, 8 sowie 9, 10, 11 und des Motors mit Reduktionsgetriebe
17 entsprechend den Merkmalen der Hauptmaschine A (des Spills), welche die Geschwindigkeit
u2 erzeugt, erzielt.
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In der Kurve gemäß iSig. 5 ist die Wirkung der mit der Geschwindigkeit
# umlaufenden Kabeltrommel bei stillgesetztem Motor und in Bewegung befindlichen
Armen @ 3 veranschaulicht.
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Die in Fig. 6 dargestellte Kurve bezieht sich auf den Fall, in welchem
die sich mit der Geschwindigkeit # = Cte drehende Kabeltrommel das intermittierende
Arbeiten des Motors 13 bewirkt. Bs sei angenommen, daß in dem Zeitpunkt = t0 die
konstante Geschwindigkeit Q erreicht worden ist und der Finger 26 sich in h@@@izontaler
Lage befindet (x = 0).
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Die Geschwindigkeit # wird entsprechend der Anzei@e der Kurve gemäß
Fig. 5 als positiv angenommen. Die Arme 5 und der Finger 26 bewegen sich aufwärts.
In dem Zeitpunkt t1 erreicht der Finger den Druckknopf 22, dessen hierdurch erfolgende
Betätigung das Anlaufen des Motors zur Folge hat.
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Der in diesem Zeitintervall von dem Zeitpwlkt t =-to von dem Finger
durchlaufene Winkel +x ist in der Curve durch das Rechteck Oabt, veranschaulicht.
Da der Wert # konstant dx2 bleibt und deshalb auch die Bedingung dt = K# erfüllt
ist, dx2 addiert sich jedoch zu dem Wert die Wirkung des Motors, dt elcher das Wiederabsinken
des Armes dadurch bewirkt, daß dx2 zu dem Wert eine entgegengerichtete Geschwindigkeit
addiert wird, wie sich das aus der graphischen Darstellung der Fig. 6 ergibt, deren
Kurve von dem Punkt b derselben auf die Fig. 4 über-tragen wurde. In dem Kurvenbereich
von t1-t2 heben sich die Arme 3 und das Gewicht P weiter an, weii der Motor diesen
Bewegungssinn derselben nicht unmittelbar umkehren kann. Die dreieckige Fläche b,
t1, t2 entspricht der winkelbewegung des Fingers 26 gegenüber dem Druckknopfschalter
13. Die rechteckig--trapesförmige Fläche Oabt2 veranschaulicht den größten Winkel
x', den der Finger 26 im Zeitpunkt der Umkehr der Bewegung erreicht. In dem Zeitpunkt
t3 trifft der Finger im Zuge seiner Wiederabwärtsbewegung auf den Knopf 24, welcher
den Motor 13 ausschaltet. In dem Zeitpunkt t4 befinden sich
die
Arme 3 und das Gewicht P im Stillstand. Der Finger 26 braucht nach Überschreiten
des Druckknoxpfes 4 nicht notwendigerweise den Druckknopf 21 erreicht zu haben,
dessen .I3etätiung das Wiederanlaufen des Motors im umgekehrten Drehsinn bewirken
würde. Die gestrichelte Fläche zwischen den Punkten t2 und t4 muß also kleiner als[x'
- (-x)] = x' + x@ sein. Bei t5 wird der Motor stillgesetzt und die Bewegung der
Arme und des Gewichts ist nunmehr nur noch eine Folge der Drehgeschwindigkeit#,
welche nunmehr während des ganzen Arbeitszyklus konstant erhalten wird. Die Arme
und das Gedx wicht bewegen sich mit der Geschwindigkeit @/dt - K# aufwärts.
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In dem Zeitpunkt t6 erreicht der Finger 26 von neuem den Druckknopf
23 und der gleiche Arbeitszyklus beginnt von neuem.
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Die graphische Darstellung gemäß Fig. 7 zeigt einen umgekehrten Verlauf
des Arbeitszyklus, bei welchem die Geschwindigkeit # konstant bleitt.
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Die graphische Darstellung gemäß Fig. 8 ziegt, was in dem Arbeitszyklus
geschieht, wenn der konstante Wert # in posieinem Silule gröSer ist als im Falle
der Pig. 6. Aus den gleichen Gründen, wie sie oben bei Erläuterung der zwischen
der Geschwindi keitskurve und der Achse der Zeiten auf beiden Seiten der letzteren
eingeschlossenen Fläche dargelegt wurden,
ist die Geschwindigkeit
der Abwärtsbewegung: der Arme 3 und des Gewichtes P in diesem Falle nicht so groß,
wie im Falle der Fig. 6, das heißt, die Zeitdauer der Abwärtsbewegung länger.
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Die graphische Darstellung gemäß der Fig. 9 bezieht sich auf den Fall
einer durch die Hauptmaschine A als Funktion der Zeit erzeugten zufälligen Geschwindigkeit42
der Kabeltrommel T.
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Diese Geschwindigkeit kann Null werden und sich sogar umkehren.
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Die Kurve zeigt die auf die Arme und den Finger 26 zurückübertragene
zufällige Geschwindigkeit K Die Schlußfolgerung, die hinsichtlich der zwischen der
Geschwindigkeitskurve und der die Zeiten wiedergebenden Achse eingeschlossenen die
ein kel wiedergebenden Fläche zu ziehen ist, bleibt auch in diesem Falle völlig
gültig und ihre Erläuterung auch hier würde nichts Zusätzliches zu dem, was hinsichtlich
der Wirkungsweise aus der Kurve ersichtlich ist, beitragen.
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Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die
motorisch betätigte Vorriehtung zum Gespannthalten des Kabels in der Nabe der Kabeltrommel
T1 untergebracht ist, wobei die Achsen X-X und Y-Y der Fig. 1 zu einer einzigen
Achse XLX zusammenfallen.
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Genauer gesagt, ist in diesem Falle eine feste Welle 28 vorges6 welche
die Kabeltrommel'durch die sich von dieser Welle
erstreckenden
Arme 29 an deren Stirnflansche3O und die Waage mit deren Armen 9 und dem Gewicht
P über deren Gelenke trägt. Sowohl die Trommel wie die Waage sind lose auf dieser
Welle 28 gelagert und die Waage sowie der Motor völlig in der Nabe 31 der Kabeltrommel
untergebracht.
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Im-Balle dieser Anordnung bestreicht die Waage während ihrer Bewegungen
den Innenraum der Nabe der Kabeltrommel. Ihre Schwingungen wirken sich deshalb nicht
störend in der Umgebung der Kabeltrommel aus.
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Das ebenso wie das Zahnrad 9 der Fig. 1 ausgebildete Zahnrad 9a ist
unmittelbar auf den Armen 29 des Stirnflansches 30 der Kabeltrommel gelagert und
die Kette 10 läuft unmittelbar auf das Ritzel 11a des Motors auf.
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Die Schalter 21, 23, 24 sind auf einem fest an der tragenden Welle
28 angebrachten Sektor 32 gelagert. Der mit den Armen 3 fest verbundene Finger 26
wirkt ständig auf sie.
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Die Dämpfungsvorrichtung 27 ist einerseits an einem Ansatz 33 der
festen Welle 28 und andererseits an dem Arm 3 befestigt.
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Die Stromzuleitung zu dem 1 rotor 13 vJird in die Nabe der Kabeltrommel
dadurch das Innere. der als Hohlwelle ausgebildeten festen
Welle
28 eingeftihrt und die abgehende Leitung verläbt das Innere der Kabeltrommel nach
Passieren der Ebenen, die von den beweglichen Organen, den Flanschen der Kabeltrommel
und den Armen 3 der Waage. bestrichen werden. Diese Leitungen bestehen aus Kabeln
oder biegsamen Rohren, welche die Bewegung des Motors 13 gegenüber der Welle 28
nicht behindern.
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An Stelle eines elektrischen Motors 13 kann für den Antrieb der Kabeltrommel
T auch Jeder andere Motor, beispielsweise ein hydraulischer Motor, verwendet werden.
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Fig. 11 zeigt eine solche abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher unter Ausbildung der Gesamtanordnung wie gemäß' Fig. 1 der mit einer
Elektrobremse ausgerüstete Motor mit Reduktionsgetriebe 13 durch einen hydraulischen
Motor mit Reduktionsgetriebe 13b ersetzt ist.
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Die Versorgung dieses Motors mit dem Druckmedium erfolgt über von
diesem durchströmte biegsame Rohre 34.
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Der mit der waage fest verbundene Finger 26 wirkt hierbei über ein
Gestänge 36 auf einen hydraulischen Verteiler 35.
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Dieser hydraulische Verteiler von iiblicher Bauart steuert die Btrömungsrichtung
des hydraulischen Mediums nach dem
Motor 13b hin-und damit seine
Drehrichtung. Er kann eine progressive Änderung der Geschwindigkeit des Motors bewirken.
Er wird durch Bedern 37 in seine neutrale dem Stillsetzen des Motors 13t und vorZugsweise
dem Blockieren der Welle 4 entsprechende Stellung zurückgeführt, ohne daß für diesen
Zweck die Verwendung einer Bremse erforderlich wäre.
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Die Betätigung des Gestänges 36 durch den Finger 26 im -Bereich um
die mittlere Stellung der Waage wird durch die Überbreite der Rast 38 des Gestänges,
in welche sich der Finger erstreckt, gegenüber der des Fingers verringert. Auf diese
Weise ergibt sich, wie im Falle des Elektromotors, ein mittlerer Bereich, in welchem
die Spannung des Kabels C durch die Waage für sich ohne Mitwirkung des motorischen
Systems aufrechterhalten wird. Der Motor ist nur dann in Tätigkeit, wenn -der Ausschlag
des Fingers so groß geworden ist, daß die Überbreite der Rast 38 aufgezehrt ist.
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Die Ausführungsform der Vorrichtung mit hydraulischer Betätigung kann
ebenfalls, wie im Falle der Fig. 10, im Inneren der Nabe der Kabel trommel untergebracht
werden.
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Wie sich aus der Gesamtheit der vorstehenden Ausführungen ergibt,
arbeitet das elektrische oder hydraulische System
gemäß der Erfindung
diskdntinuierlich. Es ist außer Betrieb und blockiert seine Welle entweder durch
eine ihr zugeordnete elektromagnetische Bremse oder durch Absnerrung-der Ölzirkulation
oder schließlich durch die Wirkung einer zugeordneten hydraulischen Bremse, sobald
die Waage eine mittlere Gleichgewichtszone einnimmt. Die Aufrechterhaltung dieser
rein statischen Stellungen durch das Gegengewicht kann sich deshalb unendlich lange
fortsetzen, ohne daß Energie verbraucht oder irgendein Element der Vorrichtung erwärmt
wird.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen
beschriebenen und die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt,
die nur als Beispiele anzusehen sind, denen gegenüber änderungen in verschiedenster
Hinsicht möglich sind, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
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Patentansprüche: