DE19500331C2 - Aufroller für ein langgestrecktes, flexibles Element, insbesondere für einen Schlauch - Google Patents
Aufroller für ein langgestrecktes, flexibles Element, insbesondere für einen SchlauchInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Aufroller für ein langgestrecktes,
flexibles Element, insbesondere für einen Schlauch, Kabel oder Seil
mit einer drehbaren Trommel zum Aufrollen bzw.
Abrollen des Elementes, mit einer Rückholvorrichtung zum Drehen
der Trommel in der Aufrollrichtung oder der Abrollrichtung und
mit einer selbsttätigen Bremse zum Abstoppen des durch die
Rückholvorrichtung bewirkten Aufrollvorganges bzw. Abrollvor
ganges in einer vorbestimmten Drehstellung der Trommel, in der
das Element bis auf eine definierte Restlänge aufgerollt bzw.
abgerollt ist, wobei die Bremse eine mit der Trommel umlaufende
Aufrollvorrichtung für ein langgestrecktes, flexibles Brems
element umfaßt, das in mehreren Windungen um eine Mantelfläche
der Trommel gewickelt ist, dessen eines Ende mit einem Umfang
der Trommel verbunden und das derart bemessen ist, daß die
Trommel bei Erreichen der vorbestimmten Drehstellung durch eine
Zugkraft im Bremselement zwangsweise angehalten wird.
Ein Aufroller der vorstehend genannten Art ist aus der US-A-1
453 999 bekannt.
Aus der Firmenschrift "NORFI hat das große Programm fortschritt
lichster Umwelttechnik" (1991) ist ein Schlauchaufroller für
Abgas-Absauganlagen bekannt. Der bekannte Schlauchaufroller
weist eine Trommel für den Schlauch auf. Die Trommel wird von
einem Elektromotor angetrieben, der als Bremsmotor ausgebildet
ist. Das freie Ende des Schlauches läßt sich mit einer geeigneten
Tülle an einen Auspuff eines Kraftfahrzeuges anschließen. Das
andere Ende des Schlauches ist fest mit einer hohlen Achse der
Trommel verbunden. Mittels eines radial aus der Trommel heraus
führenden Stutzens mit Drehkupplung kann das Abgas über ein
geeignetes Gebläse abgesaugt und entsorgt werden.
Neben den erwähnten Schlauchaufrollern mit elektromotorischem
Antrieb sind auch andere Schlauchaufroller für den genannten
Einsatzzweck bekannt, bei denen eine Rückholvorrichtung mit
einer Feder vorgesehen ist. Die Feder wird dabei während des
Abrollens des Schlauches gespannt und bei abgerolltem Schlauch
mittels einer Sperre verriegelt. Zum Wieder-Aufrollen des
Schlauches wird die Sperre gelöst und die gespannte Feder treibt
die Trommel derart an, daß der Schlauch wieder vollständig bzw.
bis auf eine bestimmte Restlänge aufgerollt wird.
Derartige Aufroller sind auch von Elektrogeräten, bspw. Staub
saugern, her bekannt, bei denen das Netzkabel auf diese Art
und Weise ab- und wieder aufgerollt werden kann.
Bei derartigen Rückholvorrichtungen mit gespannten Federn ist
es erforderlich, die Drehung der Trommel in einer vorbestimmten
Drehstellung abzustoppen, in der der Schlauch, das Kabel oder
dgl. bis auf eine definierte Restlänge aufgerollt ist. Die
Restlänge ist dabei gerade so bemessen, daß der Schlauch oder
das Kabel bzw. eine Tülle an Schlauch oder ein Stecker an Kabel
ergriffen werden kann.
Bei diesen bekannten Rückholvorrichtungen wird das Abstoppen
der Trommel im allgemeinen dadurch bewirkt, daß der Schlauch
oder das Kabel durch eine Öffnung geführt wird, deren Durchmesser
nur geringfügig größer als der des Schlauches bzw. des Kabels
ist. Die baugrößere Tülle bzw. der baugrößere Stecker oder eine
zu diesem Zweck auf den Schlauch aufgeschobene Manschette bleiben
dann an dieser Öffnung hängen, so daß auf diese Weise die Wirkung
der Rückholvorrichtung, d. h. die Aufrollbewegung der Trommel,
schlagartig abgestoppt wird.
Die bekannten Vorrichtungen sind daher mit dem Nachteil behaftet,
daß bei Erreichen der vorbestimmten Drehstellung bzw. Endstellung
der Trommel ein sehr hoher und schlagartiger Zug auf den Schlauch
bzw. das Kabel ausgeübt wird. Dies kann im länger andauernden
Betrieb zu Beschädigungen führen, bspw. dadurch, daß die
elektrischen Kontakte im Übergang vom Kabel zum Stecker abreißen
oder Risse an der Tülle entstehen, aus denen Abgas entweichen
könnte.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnungen stellt sich
dann ein, wenn die definierte Restlänge, d. h. die in der
Endstellung der Trommel nicht mehr aufgewickelte Restlänge lang
bemessen ist. Dies ist bei Abgas-Absauganlagen der Fall, weil
Schlauchaufroller in diesem Anwendungsbereich in der Regel unter
der Decke einer Fertigungs- oder Werkstatthalle angebracht sind
und selbst bei aufgerolltem Schlauch das freie Ende soweit
herunterhängen muß, daß es von einem Mechaniker mit der Hand
ergriffen werden kann. Dies bedeutet, daß die freie Restlänge
in derartigen Anwendungsfällen durchaus 2 m oder mehr betragen
kann. Bei einigen bekannten Schlauchaufrollern wird nun zum
Abstoppen der Trommel auf dem Schlauch und zwar in einem
entsprechenden Abstand vom freien Ende des Schlauches bzw. von
der dort befestigten Tülle die bereits erwähnte Manschette von
deutlich größerem Durchmesser als dem des Schlauches angebracht.
Beim Aufrollen des Schlauches schlägt diese Manschette am Rahmen
der Schlauchtrommel an, der sich nur in geringfügigem radialem
Abstand oberhalb der aufgewickelten Schlauchwindungen befindet.
Durch das schlagartige Abstoppen der Trommel kann nun ein
"Peitscheneffekt" entstehen, bei dem das freie Ende des
Schlauches mit der daran befestigten Tülle mit hoher Geschwindig
keit in Kopfhöhe der Mechaniker hin und her schnellt. Es kann
daher unter ungünstigen Bedingungen und bei einer Unachtsamkeit
des betreffenden Mechanikers zu Verletzungen kommen.
Darüber hinaus stellt sich der Nachteil eine, daß die Manschetten
größeren Durchmessers sich infolge der axialen Belastung auf
dem Sehlauch verschieben können und sich damit die freie
Restlänge des Schlauches ändert; ferner kann es auch zu Beschä
digungen im Bereich der Manschette kommen.
Aus der eingangs genannten US-A-1 453 999 ist ein Aufroller
für einen Luftschlauch bekannt, wie er an Tankstellen oder dgl.
zum Aufpumpen von Luftreifen von Kraftfahrzeugen verwendet wird.
Der Luftschlauch ist dabei auf einer Trommel aufgewickelt, wobei
ein Ende des. Luftschlauches über die Trommelwelle einem statio
nären Druckluftanschluß zuführbar ist. Das andere, freie Ende
des Luftschlauches kann von der Trommel abgewickelt werden.
Die Trommel ist mit einer Rückholfeder versehen, damit der
abgewickelte Luftschlauch nach Beendigung des Aufpumpvorganges
selbsttätig wieder auf die Trommel aufgewickelt werden kann.
Um Beschädigungen aller Art zu verhindern, die auftreten können,
wenn die Trommel am Ende des Aufwickelvorganges schlagartig
abgestoppt wird, ist eine Bremsvorrichtung vorgesehen. Die
Bremsvorrichtung umfaßt eine Kette, die auf eine Umfangsfläche
geringeren Durchmessers der Trommelanordnung aufgewickelt ist.
Ein Ende der Kette ist an der Umfangsfläche angeschlagen. Das
andere Ende der Kette ist von der Umfangsfläche weg geführt,
und zwar zum freien Ende einer Kolbenstange einer Kolben-
Zylinder-Anordnung, deren Zylinder raumfest mit dem Aufroller
verbunden ist. Die Länge der Kette ist so bemessen, daß die
Kette am Ende des Aufwickelvorganges für den Luftschlauch
vollständig aufgewickelt ist und kurz vor Beendigung des
konstruktiv möglichen Aufwickelvorganges den Kolben aus dem
Zylinder herauszuziehen versucht. Auf diese Weise wird das Ende
des Aufwickelvorganges für den Luftschlauch durch die Dämpfungs
wirkung der Kolben-Zylinder-Anordnung abgebremst.
Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß zahlreiche auf
wendige Bauelemente erforderlich sind, insbesondere eine Kolben-
Zylinder-Anordnung. Sie erfordert darüber hinaus einen erheb
lichen Einbauraum.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen
Aufroller der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
daß mit extrem einfachen und störunanfälligen Mitteln der Vorgang
des Abstoppens der Trommel gesteuert wird, so daß in an sich
bekannter Weise die Verzögerung beim Abstoppen der Trommel
eingestellt werden kann und der Verschleiß der beteiligten
Elemente niedrig gehalten wird. Auf diese Weise soll z. B. beim
Einsatz in Abgas-Absauganlagen der sehr teure, weil hoch
temperaturbeständige Schlauch der Abgas-Absauganlage geschont
und die Lebensdauer des Aufrollers deutlich verlängert werden.
Dadurch, daß eine Eingriffsmöglichkeit für den Ablauf des
Bremsvorganges besteht, soll auch der geschilderte "Peitschen
effekt" vermieden werden, indem das Abbremsen der Trommel so
behutsam eingestellt wird, daß sich das freie Ende des Schlauches
bzw. Kabels nur noch geringfügig bewegt, wenn die Trommel
angehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Bremselement abschnittsweise
von der Mantelfläche abgehoben und um einen raumfesten Umlenk
punkt geführt ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Die Erfindung hat nämlich den Vorteil, daß ein sehr kompakter
Aufbau entsteht, weil die gesamte Bremse nur aus einem mehrfach
aufgewickelten Seil, Band oder dgl. zu bestehen braucht. Das
Seil oder dgl. ist nur an einer Stelle, nämlich im Bereich einer
Windung, geringfügig von der Trommel abgehoben. Der Übergang
von der freien Drehung der Trommel zur abgebremsten Stellung
vollzieht sich dabei zwangsläufig allmählich, weil die Verkürzung
der freien Weglänge sich infolge der geometrischen Gegebenheiten
ebenfalls allmählich vollzieht. Es entsteht deswegen bereits
dann ein stetiger, d. h. allmählicher Bremseffekt, wenn das Seil
oder dgl. an sich undehnbar ist. Die Anordnung ist damit extrem
einfach, störunanfällig und selbst bei Verschleiß mit einfachen
Mitteln und ohne höhere Kosten auszutauschen.
Eine besonders gute Wirkung wird bei der Erfindung dann erzielt,
wenn das Bremselement elastisch ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Trommel in einstellbarer
Weise noch weicher abgebremst werden kann, weil bei Erreichen
der vorbestimmten Dreh-Endstellung der Zug in dem langge
streckten, flexiblen Bremselement weiter verzögert zu einem
Anhalten der Trommel führt.
Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, wenn das
Bremselement eine im wesentlichen undehnbare Schnur oder dgl.
sowie eine in die Schnur eingeschaltete Feder umfaßt.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß einerseits ein mechanisch
hochstabiles Element wie eine Schnur, ein Draht, ein Seil oder
dgl. verwendet werden kann, andererseits aber die gewünschte
Elastizität durch eine Feder dargestellt wird, deren Federkenn
linie in weiten Bereichen wählbar ist.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Feder im abgehobenen
Abschnitt des Bremselementes angeordnet ist, wenn die Trommel
sich in der vorbestimmten Drehstellung befindet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Feder sich auf freier
Weglänge spannen und entspannen kann.
Bei einer bevorzugten Auführungsform der Erfindung ist der
Umlenkpunkt eine feste Rolle.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Bremselement praktisch
verschleißfrei um den Umlenkpunkt herum geführt werden kann.
Bevorzugt ist ferner, wenn das Bremselement am Umlenkpunkt einen
Winkel zwischen 50° und 100° der Mantelfläche einschließt.
Diese Dimensionierung hat sich bei praktischen Versuchen als
besonders vorteilhaft erwiesen.
Bei einer Variante der Erfindung ist das Bremselement mit beiden
Enden an einem Befestigungspunkt auf der Mantelfläche ange
schlagen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Bremselement insgesamt
leicht zugänglich ist und daher im Bedarfsfall auch leicht
ausgetauscht werden kann.
Bei einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels sind beide
Enden an demselben Befestigungspunkt angeschlagen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß lediglich ein einziger
Befestigungspunkt erforderlich ist. Dadurch wird die Montage
vereinfacht und es ist eine kostengünstigere Fertigung möglich.
Bei einer anderen Gruppe von Ausführungsbeispielen ist das
Bremselement mit einem Ende an einem ersten Befestigungspunkt
auf der Mantelfläche und mit seinem anderen Ende an einem zweiten
Befestigungspunkt einer Hilfstrommel angeschlagen, die in
Abhängigkeit von der Trommel drehbar ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Bremselement auf der
Trommel bzw. der Hilfstrommel jeweils nur abgewickelt und jeweils
nur aufgewickelt wird.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist das
Bremselement unter in Längsrichtung wirkender Spannung auf die
Mantelfläche gewickelt.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Bremselement sicher
auf der Mantelfläche und im Umlenkpunkt geführt ist und sich
infolge der wirksamen Spannung auch nicht verheddern kann.
Weiterhin sind Ausführungsbeispiele der Erfindung bevorzugt,
bei denen die Mantelfläche zugleich die Aufrollfläche für das
Element ist.
Auch diese Maßnahme hat den Vorteil eines besonders einfachen
Aufbaus, weil die Aufrollfläche für das Element, d. h. den
Schlauch, das Kabel oder dgl., ohnehin vorhanden ist und daher
keine gesonderten Bauelemente erforderlich werden, wenn auch
das Bremselement auf diese Aufrollfläche aufgewickelt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der beige
fügten Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schlauchauf
rollers, wie er z. B. in Abgas-Absauganlagen verwendet
wird;
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung entlang der Richtung
II-II von Fig. 1, in einer ersten Betriebsstellung;
Fig. 3 eine Darstellung, ähnlich Fig. 2, jedoch für eine
zweite Betriebsstellung, in der eine Trommel des
Schlauchaufrollers abgebremst wird;
Fig. 4 eine schematisierte Darstellung, ähnlich Fig. 2, für
ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 5 eine Darstellung, ähnlich Fig. 4, jedoch für eine
zweite Betriebsstellung, in der eine Trommel des
Schlauchaufrollers abgebremst wird.
In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt einen Schlauchaufroller, wie
er in Abgas-Absauganlagen eingesetzt wird. Derartige Anlagen
sind üblicherweise in Fertigungs-, Montage- oder Betriebshallen
vorgesehen, in denen sich Kraftfahrzeuge mit laufendem Motor
befinden. Die auf den Schlauchaufroller aufgerollten Schläuche
haben dabei den Zweck, das Abgas am Auspuff der Kraftfahrzeuge
aufzufangen und über eine zentrale Abgas-Entsorgung aus der
Halle abzuführen.
In diesem Zusammenhang versteht sich, daß der erfindungsgemäße
Aufroller für eine Vielzahl von Einsatzfällen verwendet werden
kann. So kann das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel
z. B. nicht nur zum Absaugen von Abgasen eingesetzt werden.
Vielmehr kann der Schlauchaufroller auch zum Absaugen von Stäuben
eingesetzt werden, ebenso wie für die Zuführung von Luft oder
anderen Gasen.
Weiterhin kann der erfindungsgemäße Aufroller auch zum Zu- und
Abführen von Flüssigkeiten eingesetzt werden. Ein Anwendungs
beispiel sind Schläuche, wie sie an Tankfahrzeugen eingesetzt
werden, um z. B. flüssige Brennstoffe bei privaten Verbrauchern,
gewerblichen Verbrauchern oder Tankstellen anzuliefern. Auch
eine Zu- und Abführung von Wasser, bspw. bei Feuerwehrfahrzeugen
oder an Waschplätzen, kann auf diese Weise realisiert werden.
Ganz allgemein kann der Aufroller als Schlauchaufroller für
fließfähige Medien aller Art eingesetzt werden. Andere Anwen
dungsbereiche des Aufrollers sind Kabel, Bänder, Schnüre, Drähte,
Seile und vieles andere mehr. Das nachstehend erläuterte
Ausführungsbeispiel ist daher keinesfall hinsichtlich des
angesprochenen Anwendungszwecks als einschränkend zu verstehen.
Der Schlauchaufroller 10 ist kopfüber an einem Befestigungsrahmen
11 gehalten, der seinerseits an einer Decke oder einer Wand
der Montagehalle oder einer geeigneten Tragekonstruktion
befestigt wird. Vom Befestigungsrahmen 11 erstrecken sich
seitlich nach unten zwei Flansche 12, zwischen denen eine Welle
13 entlang einer Achse 14 gelagert ist.
Die Welle 13 trägt eine Trommel 20, wobei in Fig. 1 die beiden
Drehrichtungen der Trommel mit Pfeilen bezeichnet sind. Der
Pfeil 21 steht dabei für die Abrollrichtung und der Pfeil 22
für die Aufrollrichtung.
Die Trommel 20 ist an einer Seite mit einer Rückholvorrichtung
23 versehen, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist. Die
Rückholvorrichtung 23 umfaßt eine (nicht dargestellte) Feder,
die in der Abrollrichtung 21 der Trommel 20 gespannt wird und
mittels eines geeigneten Riegels verrastet wird, solange der
abgerollte Schlauch zum Absaugen von Abgas verwendet wird. Nach
dem Lösen des Riegels, bspw. durch ruckartiges Drehen der Trommel
20 in Abrollrichtung 21, sorgt die in der Rückholvorrichtung
23 gespannte Feder dafür, daß der Schlauch wieder auf die Trommel
20 aufgerollt wird, und zwar bis auf eine definierte freie
Restlänge, um die das freie Ende des Schlauches nach unten hängt,
wenn der Schlauch "vollständig" aufgewickelt ist. Diese freie
Restlänge wird so bemessen, daß sich das freie Ende des Schlau
ches mit einer daran angebrachten Tülle, z. B. in Höhe von 2 m,
über dem Boden der Halle befindet, so daß das freie Ende dort
von Hand ergriffen werden kann.
Die Trommel 20 wird im wesentlichen durch eine zylindrische
Mantelfläche 29 eines Trommelkörpers 30 gebildet. Der Trommel
körper 30 ist an seinen axialen Seiten mit scheibenförmigen
Wänden 31 versehen, die ein seitliches Abrutschen des aufge
rollten Schlauches 32 verhindern.
In der Darstellung von Fig. 1 ist der Schlauch 32 mit etwa
zweieinhalb Windungen 33 auf die Mantelfläche 29 aufgewickelt
und hängt mit einem geraden Abschnitt 34 vorne nach unten
herunter.
Auf der linken Seite der Trommel 20 ist schematisch ein axialer
Stutzen 35 angedeutet, der über eine Drehkupplung mit dem
drehbaren Trommelkörper 30 verbunden ist. Über den axialen
Stutzen 35 kann Abgas abgesaugt werden, wie mit einem Pfeil
36 angedeutet ist. Hierzu ist der Trommelkörper 30 hohl ausgebil
det. Das in Fig. 1 nicht dargestellte rechte Ende des Schlauches
32 ist zu diesem Zweck fest mit dem Trommelkörper 30 verbunden,
und zwar derart, daß sich dieses Ende in den Hohlraum des
Trommelkörpers 30 öffnet. Wenn also Abgas mittels des Schlauches
32 angesaugt wird, wie mit einem Pfeil 37 angedeutet, gelangt
das Abgas in den Innenraum des Trommelkörpers 30, von dort in
den axialen Stutzen 35 und von dort wiederum mittels eines nicht
dargestellten Gebläses in eine Abgas-Entsorgungseinrichtung.
Die Trommel 20 ist mit einer Bremse versehen, die insgesamt
mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist.
Die Bremse 40 umfaßt einen Befestigungspunkt 41 auf der Mantel
fläche 29 des Trommelkörpers 30. Eine Schnur 42 oder dgl. ist
vom Befestigungspunkt 41 in Fig. 1 nach unten geführt und
mehrfach um den Trommelkörper 30 gewickelt, wie deutlich aus
Fig. 1 zu erkennen ist. Die Schnur 42 läuft dann über eine feste
Rolle 43 und ist über eine Feder 44 wieder am Befestigungspunkt
41 angeschlagen. Die feste Rolle 43 ist gegenüber der drehbaren
Trommel 20 raumfest; sie ist bspw. an der Unterseite des
Befestigungsrahmens 11 befestigt.
Die Anzahl der Windungen der Schnur 42 entspricht der Anzahl
der Windungen 33 des Schlauches 32, mit den nachstehend geschil
derten Besonderheiten.
In den Fig. 2 und 3 ist in schematisierter Darstellung die
Wirkungsweise der Bremse 40 veranschaulicht.
Fig. 2 zeigt den Betriebszustand, in dem sich die Trommel 20
frei drehen kann. In diesem Zustand läuft die Schnur 42 gleich
mäßig über die feste Rolle 43, indem sie, je nach Drehrichtung
21, 22, auf der einen Seite auf- und auf der anderen Seite von
der Mantelfläche 29 abgewickelt wird.
Die freien Weglängen oder Trume 42a, 42b der Schnur 42 zwischen
der Mantelfläche 29 und der festen Rolle 43 verlaufen als
gemeinsame Tangenten und sind daher mit a gleich lang. Sie
schließen miteinander oberhalb der Mantelfläche 29 einen Winkel
α ein, der vorzugsweise zwischen 50° und 100° liegt.
In diesem Betriebszustand ist die Feder 44 weitgehend entspannt.
Sie sorgt lediglich für eine gewisse Vorspannung der Schnur
42 während des Auf- und Abrollens.
Wenn nun, wie in Fig. 3 dargestellt, die Trommel 20 sich in
Aufrollrichtung 22 der vorbestimmten End-Drehstellung nähert,
in der die Trommel 20 angehalten werden soll, so verkürzt sich
der in Fig. 3 rechts von der festen Rolle 43 befindliche Trum
42b der Schnur 42. Dies liegt daran, daß bei Annäherung an die
End-Drehstellung sich auch das am Befestigungspunkt 41 ange
schlagene Ende der Schnur 42 an die feste Rolle 43 annähert.
Die freie Weglänge 42b geht nun von einer gemeinsamen Tangente
an die feste Rolle 43 und die Mantelfläche 29 in eine demgegen
über verkürzte Strecke über, die nur noch tangential an der
festen Rolle 43 anliegt, jedoch zur Mantelfläche 29 einen Winkel
von mehr als 0° bildet. Diese verkürzte freie Weglänge ist in
Fig. 3 als verkürzter Trum mit 42b' bezeichnet. Ihre Länge
beträgt a', ist also kürzer als die unverkürzte Länge a.
Infolgedessen wird eine Zugkraft auf die Feder 44 ausgeübt, die
sich auf diese Weise streckt und spannt, wie mit 44 in Fig.
3 dargestellt.
Der Übergang von der freien Drehung der Trommel 20 zur abge
bremsten Stellung vollzieht sich dabei zwangsläufig allmählich,
weil die Verkürzung der freien Weglänge von 42b (Fig. 2) nach
42b' (Fig. 3) sich infolge der geometrischen Gegebenheiten
ebenfalls allmählich vollzieht. Hinzu kommt die allmähliche
Dehnung der Feder 44, die überhaupt erst ein Erreichen der in
Fig. 3 dargestellten Stellung ermöglicht, da die Schnur 42
ansonsten in Längsrichtung undehnbar ist. Die Trommel 20 wird
auf diese Weise in der in Fig. 3 dargestellten Stellung angehal
ten. Dies ist eine Stellung, in der sich der Anschlagpunkt 41'
in Aufrollrichtung 22 noch vor einer Position befindet, in der
die Mantelfläche 29 die Verbindungslinie zwischen der Achse
14 der Trommel 20 und der Achse der festen Rolle 43 schneidet.
Die Trommel 20 wird auf diese Weise mit vorbestimmter Verzögerung
abgestoppt, und zwar in einem weichen Abstoppvorgang. Dabei
besteht die Bremse 40 nur aus wenigen äußerst einfachen Elemen
ten, nämlich der Schnur 42 mit Feder 44 sowie dem Befestigungs
punkt 41 und der festen Rolle 43. Diese Elemente sind äußerst
preisgünstig herzustellen und zu montieren und im Bedarfsfall
auch mit geringem Aufwand austauschbar.
In den Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Aufrollers dargestellt. Die Darstellung
ist dabei ähnlich derjenigen in den Fig. 2 und 3.
Der Aufroller gemäß den Fig. 4 und 5 umfaßt wiederum eine
Trommel 50, auf die ein Schlauch 51 oder dgl. aufgewickelt werden
kann. Die Trommel 50 ist um eine Achse 52 drehbar. Eine Mantel
fläche der Trommel 50 ist mit 53 bezeichnet.
Im Abstand von der Trommel 50 befindet sich eine Hilfstrommel
55, die mittels eines Halters 56 vorzugsweise raumfest angeordnet
ist. Die Hilfstrommel 55 ist um eine Achse 57 drehbar, die
vorzugsweise parallel zur Achse 52 der Trommel 50 verläuft.
Die Trommel 50 trägt seitlich eine Riemenscheibe 60 und die
Hilfstrommel 55 eine dazu fluchtende Riemenscheibe 61. Die
Riemenscheiben 60, 61 sind über einen Riemen 62 miteinander
verbunden. Die Durchmesser der Riemenscheiben 60, 61 sind so
gewählt, daß die Trommel 50 und die Hilfstrommel 55 mit derselben
Umfangsgeschwindigkeit umlaufen.
Eine insgesamt mit 64 bezeichnete Bremse umfaßt einen ersten
Befestigungspunkt 65 auf der Mantelfläche 53. Am ersten Befesti
gungspunkt 65 ist eine Schnur 66 angeschlagen, in die in der
Nähe des ersten Befestigungspunktes 65 eine Feder 67 eingeschal
tet ist. Die Schnur 66 ist um die Trommel 50 gewickelt, und
zwar vorzugsweise in mehreren Windungen. Sie ist dann mit einem
freien Trum 66a der Länge b zur Hilfstrommel 55 geführt. Dort
ist sie ebenfalls vorzugsweise mehrfach um die Hilfstrommel
55 gewickelt und dort an einem zweiten Befestigungspunkt 68
angeschlagen.
Wenn die Trommel 50 sich z. B. in der mit einem Pfeil 69 ange
deuteten Drehrichtung dreht, so wickelt sich die Schnur 66
allmählich von der Mantelfläche 53 der Trommel 50 ab und auf
die Hilfstrommel 55 auf. Die Schnur 66 bleibt dabei gespannt,
weil die Umfangsgeschwindigkeiten der Trommel 50 und der
Hilfstrommel 55, wie erwähnt, gleich groß sind.
Wenn nun die Schnur 66 von der Trommel 50 abgewickelt ist, läuft
der erste Befestigungspunkt 65 in die in Fig. 5 mit 65' einge
zeichnete Stellung jenseits des Punktes, an dem eine gemeinsame
Tangente an der Trommel 50 und der Hilfstrommel 55 liegen würde,
wie dies aus einem Vergleich der Fig. 4 und 5 unmittelbar
ersichtlich wird. Der nunmehr mit 66a' bezeichnete Trum der
Schnur 66 wird auf diese Weise verkürzt, wie mit b' in Fig.
5 gezeigt. Die Feder 67' ist in diesem Zustand gespannt.
Die Trommel 50 wird auf diese Weise ebenfalls sanft abgebremst
und zum Stillstand gebracht, wie bereits anhand der Fig. 3 weiter
oben erläutert wurde.
Es versteht sich, daß das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte
Ausführungsbeispiel in mannigfaltiger Weise abgewandelt werden
kann.
So braucht bspw. die Schnur nicht auf der Mantelfläche für den
Schlauch aufgewickelt zu werden. Man kann stattdessen auch eine
separate Aufrollfläche für die Schnur vorsehen, je nachdem,
was für diesen Einzelfall zweckmäßig ist.
Ferner ist es möglich, statt einer in Längsrichtung undehnbaren
Schnur (oder eines entsprechenden Drahtes, Seiles oder dgl.)
mit einer Feder ein insgesamt elastisches Bremselement zu
verwenden, bspw. ein Gummiband.
Die zuvor anhand der Fig. 1 bis 5 beschriebenen Mechanismen
können auch im umgekehrten Sinne eingesetzt werden. Statt nämlich
den Schlauch oder dgl. vollständig oder bis auf eine gewisse
freie Restlänge unter der Kraft einer Rückholvorrichtung
aufzurollen und dann mit der beschriebenen Bremse abzubremsen,
kann der gleiche Vorgang auch beim Abrollen vorgesehen werden,
bspw. dann, wenn ein Schlauch schnell abgerollt werden soll,
z. B. bei einem Feuerwehrfahrzeug. Auch dann ist es zweckmäßig,
am Ende des Abrollvorganges die Trommel sanft abzubremsen, um
die Verbindungsstelle zwischen Schlauch und Trommel nicht
übermäßig mechanisch zu beanspruchen.
Darüber hinaus ist es möglich, die oben beschriebene Anordnung
auch bei motorisch auf- oder abgerollten Elementen einzusetzen,
wenn die jeweils verwendete Trommel zu diesem Zweck mit einer
Rutschkupplung versehen ist, die es gestattet, am Ende des Auf-
und/oder Abrollvorganges die Trommel sanft abzubremsen und den
zunächst weiter wirkenden Antrieb über die Rutschkupplung frei
laufen zu lassen. Auf diese Weise würde die Trommel in einer
definierten Stellung angehalten und die ansonsten beanspruchten
Elemente würden entlastet.
Claims (11)
1. Aufroller für ein langgestrecktes, flexibles Element,
insbesondere für einen Schlauch (32; 51), Kabel oder Seil,
mit einer drehbaren Trommel (20; 50) zum Aufrollen
bzw. Abrollen des Elementes, mit einer Rückholvorrichtung
(23) zum Drehen der Trommel (20; 50) in der Aufrollrichtung
(22) oder der Abrollrichtung (21), und mit einer selbst
tätigen Bremse (40; 64) zum Abstoppen des durch die
Rückholvorrichtung (23) bewirkten Aufrollvorganges bzw.
Abrollvorganges in einer vorbestimmten Drehstellung der
Trommel (20; 50), in der das Element auf eine definierte
Restlänge aufgerollt bzw. abgerollt ist, wobei die Bremse
(40; 64) eine mit der Trommel (20; 50) umlaufende Aufroll
vorrichtung für ein langgestrecktes, flexibles Bremselement
umfaßt, das in mehreren Windungen um eine Mantelfläche
(29; 53) der Trommel (20; 50) gewickelt ist, dessen eines
Ende mit einem Umfang der Trommel (20; 50) verbunden und
das derart bemessen ist, daß die Trommel (20; 50) bei
Erreichen der vorbestimmten Drehstellung durch eine Zugkraft
im Bremselement zwangsweise angehalten wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Bremselement abschnittsweise (a + a; b)
von der Mantelfläche (29; 53) abgehoben
und um einen raumfesten Umlenkpunkt geführt ist.
2. Aufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bremselement elastisch ist.
3. Aufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bremselement eine im wesentlichen undehnbare Schnur
(42; 66) oder dgl. sowie eine in die Schnur (42; 66)
eingeschaltete Feder (44; 67) umfaßt.
4. Aufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder (44; 67) im abgehobenen Abschnitt des Brems
elementes angeordnet ist, wenn die Trommel (20; 50) sich
in der vorbestimmten Drehstellung befindet.
5. Aufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkpunkt eine feste
Rolle (43) ist.
6. Aufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bremselement am Umlenkpunkt einen Winkel (α) zwischen
50° und 100° mit der Mantelfläche (29) einschließt.
7. Aufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement mit beiden
Enden an einem Befestigungspunkt (41) auf der Mantelfläche
(29) angeschlagen ist.
8. Aufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Enden an demselben Befestigungspunkt (41) angeschlagen
sind.
9. Aufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement mit einem
Ende an einem ersten Befestigungspunkt (65) auf der
Mantelfläche (53) und mit seinem anderen Ende an einem
zweiten Befestigungspunkt (68) einer Hilfstrommel (55)
angeschlagen ist, die in Abhängigkeit von der Trommel (50)
drehbar ist.
10. Aufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement unter in
Längsrichtung wirkender Spannung auf die Mantelfläche (29)
gewickelt ist.
11. Aufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (29)
zugleich die Aufrollfläche für das Element ist.
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