DE2405789C3 - Ausziehbare Leitungseinrichtung mit schraubenlinienförmig gewundenem flexiblem Leiter - Google Patents

Description

vecgfert .

10. Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (55) eine im wesentlichen konische Form hat

11. Leitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfläche (60) der Führungsvorrichtung (55) in der Nähe des einen Endes des Leiters (32) mit den Windungen des Leiters in Eingriff steht

\2. Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (55) an ihrem von dem Betätigungsteil (42) abgewandten Ende (65) eine in Richtung weg vom Betätigungsteil von oberhalb bis unterhalb der Stange (35) verlaufende Führungsfläche aufweist die beim Zusammenziehen des schraubenlinienförmigen Leiters die Windungen auf die Führungsvorrichtung führt

13. Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (35) in einer oben offenen Längsnut (58) der Führungsvorrichtung (55) angeordnet ist.

14. Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mit der Führungsvorrichtung (55) verbundenen, die Stange (35) gleitend abstützenden Gleitblock (45).

15. Leitungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitblock (45) an dem Betätigungsteil (42) befestigt ist.

16. Anwendung einer Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einen· Rußbläser.

Die Erfindung betrifft eine Leitungseinrichtung mi einem schraubenlinienförmig gewundenen flexibler Leiter, der an einer Stange, diese umgebend, aufge hängt und darauf axial ausziehbar und zusammenzieh bar ist, und einem Betätigungsteil zur axialen Bewe gung einer Endzone des flexiblen Leiters relativ z\ einer entfernten Zone des Leiters, um die Schraubenli nie auszuziehen und zusammenzuziehen, wobei der In nendurchmesser der Windungen des Schraubenlinien förmigen Leiters wesentlich größer ist als der Außen durchmesser der Stange.

Derartige Leitungseinrichtungen werden für dl· Energiezufuhr zu beweglichen Energieverbrauches insbesondere Elektromotoren, verwendet. Beispiels weise muß bei über beträchtliche Wegstrecken beweg liehen Rußbläsern ein Motor und ein den Motor tra gender Wagen mit einem langen Blasrohr verschöbe werden. Der Wagen, der Motor und das Blasrohr sin· auf horizontalen Schienen gelagert, und der Bewe gungsweg kann 17 bis 20 m betragen. Bei dem Moto

kann es ach insbesondere um einen Elektromotor oder um einen Druckluftmotor handeln.

Es sind natürlich auch zahlreiche andere Anwendungsfälle denkbar, beispielsweise bei einem Ladebaum oder einem Ausleger eines Kranes, bei dem ein Antriebsmotor gegenüber einem stationären Anschluß bewegt werden soll, oder bei Temperatur-Meßgeräten, die in einen Kessel hinein und aus einem Kessel heraus bewegt werden müssen.

Bei vielen Anwendungen, insbesondere bei der schon erwähnten Anwendung bei einem Rußbläser, liegen Bedingungen vor, insbesondere hohe Temperaturen, Vibrationen und die Anwesenheit abradierender Flugasche in der Atmosphäre, die die Verwendung von Schleifkontakten praktisch ausschließen; in diesen Fäl-Jen muß irgendeine durchgehende Leitungseinrichtung für die Energiezufuhr vorgesehen sein, und die vorliegende Erfindung betrifft eine derartige durchgehende Leitungseinrichtung.

Bei den bisher verwendeten Leitungseinrichtungen der eingangs angegebenen Art, insbesondere in dem meist vorliegenden Fall, daß der*Leiter ein elektrisches Kabel ist, hat sich gezeigt, daß die Lebensdauer der verwendeten flexiblen Leiter oft mehr als unbefriedigend ist, und zwar infolge der wiederholten Durchbiegungen des Leiters sowie infolge ungünstiger Betriebsbedingungen, beispielsweise der oben erwähnten ungünstigen Einflüsse.

Bei einer bekannten Leitungseinrichtung der eingangs angegebenen Art (US-PS 36 08125) ruht ein schraubenlinienförmig gewundener flexibler Leiter in einem Rohr oder einer Rinne auf einer Oberfläche, die mit einem reibungsarmen Kunststoff überzogen ist; im Boden des Rohres oder der Rinne ist ein Schlitz vorgesehen, durch den Flugasche austreten kann. Das eine Ende des gewundenen Leiters ist stionär an eine Stromquelle oder Druckluftquelle angeschlossen, wogegen das andere freie Ende mit dem zu speisenden Motor und einem Betätigungselement verbunden ist, welches dieses freie Ende in Richtung des Rohres oder der Rinne axial bewegt, um die Windungen axial auszuziehen oder zusammenzuschieben. Auch bei dieser bekannten Konstruktion kann jedoch die schon erwähnte Reibwirkung der Flugasche nicht beseitigt werden, und es hat sich gezeigt, daß insbesondere diejenigen Windüngen, die dem Betätigungselement am nächsten liegen, stärker beansprucht werden als die weiter vom Betätigungselement entfernten Windungen, und daß dort der I eiter frühzeitig bricht oder undicht wird.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, einen schraubenlinienförmig gewundenen flexiblen Leiter auf einer inneren Stange aufzuhängen (GB-PS 9 5b 163). Obwohl bei dieser Anordnung die Abriebprobleme infolge in der Atmosphäre vorhandener Flugasche im wesentlichen gelöst sind, treten andere schwerwiegende Schwierigkeiten auf, vor allem diejenige, daß der schraubenlinienförmige Leiter und die den Leiter tragende Stange zum Durchhängen neigen; dies vergrößert den Platzbedarf und kann zu Betriebsstörungen und zur Behinderung anderer beweglicher Teile führen, wenn die Vorrichtung in beengten Räumen verwendet wird, z. B. innerhalb des hohlen Trägers eines Rußbläsers der vorerwähnten Art. Eine weitere Schwierigkeit ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß im Fall langer Bewegungsstrecken die Anfangswindungen, die beim Auseinanderziehen der zusammengeschobenen Windungen als erste abgezogen werden, dabei so stark gestreckt werden, bevor die Reibung und Trägheit der dahinter liegenden Windungen überwunden wird, daß der Windungsdurchmesser der gestreckten Anfangswindungen sich bis zu einem Maß vermindert, bei dem aie Anfangswindungen sich auf der Stützstange festklemmen. Dies verhindert das Ausziehen der Windungen vollständig, ohne daß die ferner liegenden Windungen voll ausgezogen sind. Versuche, die Schwierigkeiten infolge der Durchhangsneigung durch Vergrößerung des Durchmessers der Stützstange zu überwinden, vergrößern das eben beschriebene Festklemmproblem und verkürzen den zurücklegbaren Weg noch stärken Grundsätzlich kann die Abstützung mittels einer inneren Stange natürlich das Problem der Oberbeanspruchung und vorzeitiger Brüche der dem bewegten Ende nahen Windungen nicht lösen.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die beschriebenen und andere Schwierigkeiten der bekannten Vorrichtungen zu überwinden, und demgemäß eine Leitungseinrichtung zu einem sich bewegenden Verbraucher zu schaffen, bei der durch einfache und wirksame Mittel eine Überbeanspruchung der Windungen und ein vorzeitiges Unbrauchbarwerden des Leiters im wesentlichen verhindert und die Lebensdauer des Leiters beträchtlich verlängert wird; dabei soll die Leitungseinrichtung konstruktiv wenig aufwendig, kostengünstig und platzsparend sein und erforderlichenfalls leicht gewartet werden können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Leitungseinrichtung der eingangs angegebenen Art, die gekennzeichnet ist durch eine das Ausziehen des Leiters gestattende, mit dem Betätigungsteil bewegliche, sich in die schraubenlinienförmigen Windungen des Leiters erstreckende Führungsvorrichtung, die eine radial von der Stange abgesetzte Tragfläche aufweist, an der beim Ausziehen des Leiteis Abschnitte des Leiters in einem mit Abstand von dessen einem Ende liegenden Bereich angreifen, um Axialbewegungen derartiger Abschnitte relativ zum Betätigungsteil entgegenzuwirken.

Bei der erfindungsgemäßen Leitungseinrichtung werden die der bewegbaren Endzone des flexiblen Leiters benachbarten Windungen des Leiters, die über der Tragfläche der Führungsvorrichtung liegen, nicht von der Stange, sondern von der Führungsvorrichtung getragen. Beim Auseinanderziehen setzt die Reibung zwischen der Tragfläche der Führungsvorrichtung und den Windungen dem Ausziehen der Windung Widerstand entgegen, so daß die weiter von der bewegbaren Endzone entfernten Teile der Windungen leichter von der Tragfläche abgezogen werden als die der bewegbaren Endzone unmittelbar benachbarten Windungen, die sonst gegen Bruch am anfälligsten waren. Es wird somit bei der erfindungsgemäßen Leitungseinrichtung beim Auseinanderzieh';n ein graduelles Abziehen der Windungen von der Tragfläche erreicht und eine mechanische Überbeanspruchung der unmittelbar an der bewegbaren Endzone liegenden Teile des Leiters mit Sicherheit vermieden.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben und in der weiter folgenden Beschreibung hinsichtlich ihrer Vorteile erläutert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 eine Seitenansicht eines bekannten Rußbläsers, bei dem die erfindungsgemäße Leitungseinrichtung mit Vorteil verwendet werden kann,

F i g. 2 einen vertikalen Längsschnitt in gegenüber

der F i g. 1 vergrößerten Maßstab durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leitungseinrichtung,

F i g. 3 einen Querschnitt im wesentlichen nach der Linie 111-111 der Fig.2 in Richtung der Pfeile der F i g. 2 gesehen,

F i g. 4 eine Teilansicht der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung nahe dem Betätigungsteil mit ausgezogenen Windungen.

F i g. 5 und 6 Querschnitte der das Ausziehen steuernden Teile im wesentlichen nach den Linien V-V bzw. Vl-Vl der F i g. 2 in Richtung der Pfeile der F i g. 2 gesehen, wobei jedoch gegenüber F i g. 2 ein größerer Maßstab verwendet ist und einige Teile weggelassen sind und

F i g. 7 eine Draufsicht auf die Führungsvorrichtung. Der in den Figuren schematisch dargestellte, lang ausziehbare, allgemein unter der Bezeichnung »IK« bekannte Rußbläser hat einen Hauptträger 20, der einen im wesentlichen umgekehrt U-förmigen Querschnitt hat und längserstreckte Laufschienen 2t aufweist auf denen ein Wagen 22 auf Rollen läuft Es ist nur eine Schiene dargestellt obwohl in bekannter Weise zwei Schienen vorgesehen sind, je eine auf jeder Seite.

Der Wagen 22 trägt einen Motor 28, ein Getriebe 29 sowie Stütz- und Antriebsmittel, mit denen der Wagen und ein Blasrohr 25 mittels eines nicht dargestellten Ritzels, das sich auf einer unteren Zahnstange 23 abwälzt bewegt werden könnea Der Motor dreht ferner über ein in dem Wagen angeordnetes (nicht dargestelltes) Getriebe das Blasrohr. Das äußere Ende des Blasrohres und eine dort vorgesehene Düse 26 sind auf diese Weise in das Innere eines Kessels oder eines anderen Wärmeaustauschers einfahrbar und zurückziehbar, wenn dem Motor 28 entsprechend Energie zugeführt wird. Em Rußbläser dieser Art ist in der US-PS 34 39 376 vollständig beschrieben.

Obwohl hier ein durch einen Elektromotor betätigter Rußbläser dargestellt und beschrieben ist versteht es sich, daß die Leitungseinrichtung auch in anderen Umgebungen anwendbar ist und daß der flexible Leiter auch statt eines elektrischen Leiters eine Strömungsmittelleitung sein kann. Der hier verwendete Ausdruck ; steht für alle geeigneten inneren Stützen mit

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die nachfolgend näher beschrieben werden soU_ D e^an

der hinteren Fläche des Q»«™"* ¹^S¹A 49 befestigte Führungsvorrichtung 55 hat eine flache vertikale Stirnwand 51, an der ein Gleitbloc45 mn einer Nut 43 befestigt ist. Der GleUblock nimmt die Stange 35 auf und stützt sie gegen ^^hb*f*^b.£* Gleitblock 45 kann aus einem reibungsarmen Material bestehen oder damit überzogen se.a Bei emcr bevorzugten Ausführungsform besteht erausNyteadas m. Molybdändisulfid imprägniert ist Der Qufrarm 44 ist mit vertikal ausgerichteten Langlochern 46 fur Schrau ben 47 versehen, mit denen er an dem vertikalen Arm 42 befestigt ist und hat ferner horizontal ausgerichtete Langlöcher 48 für die Schrauben 49. Der Gle.tblock 45 und die Führungsvorrichtung 55 sind somit sowohl vertikal aus auch horizontal verstellbar, um eine genaue Einstellung gegenüber der Stange m gestatten und abweichende Stellungen des Wagens gegenüber dem T rager und anderen Teilen auszugleichea , , _c „ Das vordere oder eine Ende des flexiblen Leiters 32 ist mit einer Schelle 50 an dem Arm 42 festgeklemmt (vergleiche F i g. 2). und ein verlängerter Abschnitt 32 des Leiters ist in einen Anschlußkasten 52 am Wagen geführt, um eine Stromverbindung zum Motor α zu

^S°Es leuchtet ein, daß bei Bewegung des Wagens aus der in F i g. 2 gezeigten Stellung, in der der schraubenlinienförmige Leiter auf die minimale Länge zusammengeschoben ist in Vorwärtsrichtung (im Sinne der Figur nach rechts) der Spannung am vorderen tnae des Leiters in der Zone der Schelle 50 die Reibung und Trägheit des Leiters entgegenwirkt wobei jede windung, wenn sie die nächste Windung zum hinteren Ende der Vorrichtung zieht eine Streckung der Windungen bewirkt so daß der Steigungswinkel 711- uno der Durchmesser abnimmt. Dabei wird ebenfalls eine Verdrehung auf den Leiter ausgeübt Infolge der Tatsache, daß die aufeinanderfolgenden Windungen dieser Streckung entgegenwirken, wirkt die größte ausgeübte Kraft auf den nahe der Schelle 50 liegenden Abschnitt des Leiters. Bei umfangreichen Versuchen mit Konstruktionen, bei denen die Merkmale der hier beschriebenen Leitungseinrichtung fehlten und auf Stangen aD-gestützte Leiterwindungen vorgesehen warea wurae festgestellt daß in dieser Zone ein Bruch verhältnismäßig schnell auftrat und daß diese Art des Ausfalls ais

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Endabschnitt 31 ist mh einer tungseinnchtang eme die

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bis zu einer Steile nahe 35 seitlich versetzt er-Qwrarm ^S nmgsvorrichtung SS ist horizontal angeordnet und steht nach oben Ober die Stützstange 35 tot; diese hegt * m einer Nut 58, die sich über die g««e U^e:*rF£ nmgsvorrichtung erstreckt sodaßÄe Wmdungen. Ae aber der Führungsvorrichtung Begen. mcht vonder Stange, sondern von der Führungsrorncfc^ngsefest

getragen werden. Beim Vorwfetsbewegea des Wagens 65 werden die rtdewins Hegenden Wdng«^^ d d Fühih

Form eines Konus.

werden die rtdewins Hegende ander von der Führuagsvorrichtiing abgezog Reibung zwischen der Führungsvorriditang undIden Windungen setz, dem Ausziehe« der Wmdungen

Widerstand entgegen, so daß die auf diese Windungen ausgeübte Beanspruchung und Verdrehung vermindert wird. Hinzu kommt, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, daß der Durchmesser der Führungsvorrichtung in der dem Betätigungsarm 42 nächstliegenden Zone angenähert dem Innendurchmesser der Windungen des Leiters entspricht, wenn der Leiter auf seine kürzeste axiale Länge zusammengeschoben ist. Die konische Führungsvorrichtung ist verhältnismäßig lang und erstreckt sich bei der gezeigten Konstruktion, die für eine Bewegung von 7,5 m ausgelegt ist, über etwas mehr als die halbe Länge der zusammengeschobenen Windungen. Wenn somit die führende Windung 61 des Leiters 32 durch die Schelle nach vorn gezogen wird, wird die Streckung dieser führenden Windung, da sie den Steigungswinkel zu vergrößern und den Durchmesser zu verkleinern sucht, durch den Umschlingungseingriff zwischen dieser Windung und der Tragfläche 60 der Führungsvorrichtung begrenzt (F i g. 4). In gleicher Weise wird die Streckung der zweiten Windung 63 durch ihren umschlingenden Reibungseingriff mit der konischen Tragfläche 60 begrenzt, obwohl das lineare Maß des Umschlingungseingriffs sich nicht über die volle Länge der zweiten Windung erstrecken mag. Die konische Führungsvorrichtung ist aus einem eine verhältnismäßig geringe Schlupfeigenschaft aufweisendem Material hergestellt bzw. mit einem derartigen Material überzogen; in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird Aluminiumguß verwendet. Infolge der Länge und der allmählichen Verjüngung der Führungsvorrichtung werden die führenden Windungen von der Führungsvorrichtung erfaßt und gezogen, ohne den dem führenden Ende benachbarten Teil der Windungen unzulässig zu verbiegen oder mit der zum Ausziehen der Windungen erforderlichen Zugspannung zu belasten, da die zum Ausziehen der Windungen erforderliche Kraft über die ganze Länge der mit der Führungsvorrichtung in Eingriff stehenden Teile des Leiters verteilt wird. Eine Überbeanspruchung der nach hinten nächstfolgenden Windungen während des Beginns der Bewegung wird ausreichend durch den mitnehmenden Reibungseingriff zwischen dem oberen Teil 56 der konischen Tragfläche 60 und den Windungen verhindert, die. wie erwähnt, aufeinanderfolgend dazu neigen, sich auf dem Konus nach hinten zu bewegen und von diesem abzugleiten, wenn der Wagen sich vor der Strekkung der führenden Windungen in den Umschlingungseingriff nach vorn bewegt.
Die Stange 35 liegt so tief in der Nut 58, daß die auf

.••ο der Führungsvorrichtung liegenden Windungen die Stange nicht berühren. Die Stange ist durch den Gleitblock 45 mit Abstand über dem Boden der Nut 58 gehalten.
Am hinteren Ende ist die Führungsvorrichtung mit einem glatten, nach unten und hinten gekrümmter Ende 65 versehen, um eine allmähliche Anhebewirkung zu erzielen, die das Wieder-Auflaufen der Windunger auf die Tragfläche 60 der Führungsvorrichtung unter stützt, wenn der Wagen wieder nach hinten zurückge fahren wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Leitungseinrichtung mit einem schraubenlinienförmig gewundenen flexiblen Leiter, der an einer Stange, diese umgebend, aufgehängt und darauf axial ausziehbar und zusammenziehbar ist, und einem Betätigungsteil zur axialen Bewegung einer Endzone des flexiblen Leiters relativ zu einer entfernten Zone des Leiters, um die Schraubenlinie auszuziehen und zusammenzuziehen, wobei der Innendurchmesser der Windungen des schraubenlinienförmigen Leiters wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der Stange, gekennzeichnet durch eine das Ausztehen des Leiters (32) gestattende, mit dem Betätigungsteil (42) bewegliche, sich in die schraubenlinienförmigen Windungen des Leiters erstreckende Führungsvorrichtung (55), die eine radial von der Stange (35) abgesetzte Tragfläche (60) aufweist, an der beim Ausziehen des Leiters Abschnitte (Windungen 61, 63) des Leiters in einem mit Abstand von dessen einem Ende liegenden Bereich angreifen, um Axialbewegungen derartiger Abschnitte relativ zum Betätigungsteil (42) entgegenzuwirken.

2. Leitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (55) sich von dem einen Ende des Leiters (32) in die von diesem gebildete Schraubenlinie hineinerstreckt und durch Bewegen des Betätigungsteils (42) in und außer Reibungseingriff mit Windungen des Leiters bringbar ist.

3. Leitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfläche (60) einen oberhalb und in Längsrichtung der Stange (35) verlaufenden oberen Teil (56) aufweist, der die Windungen des Leiters (32) mit Abstand oberhalb der Stange abstützt.

4. Leitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (56) der Tragfläehe (60) in Längsrichtung der Stange (35) horizontal verläuft.

5. Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfläche (60) einen Abschnitt aufweist, der von der Oberseite der Stange (35) einen annähernd dem Windungsdurchmesser der Leiters entsprechenden Abstand hat, so daß die Führungsvorrichtung (55) einer radialen Kontraktion der Schraubenlinie entgegenwirkt und die Beanspruchung der über der Führungsvorrichtung liegenden Windungen begrenzt.

6. Leitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (55) mit in Richtung der Stange (35) verschiedenen Querschnittsabmessungen zwischen der Stange (35) und den inneren Durchmessern der Windungen des Leiters (32) liegt.

7. Leitungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (55) eine zum Betätigungsteil (42) hin zunehmende vertikale Abmessung hat.

8. Leitungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsabmessung in einem von dem Betätigungsteil (42) entfernteren Abschnitt der Führungsvorrichtung (55) derart bemessen ist, daß beim Auseinanderziehen des schraubenlinienförmigen Leiters zunächst ein Reibungswiderstand gegen das Abgleiten von Windungen des Leiters von der Führungsvorrichtung (55) hervorgerufen wird, und in einem dem Betätigungsteil (42) benachbarten Abschnitt derart größer, daß in einem späteren teil des Auseinanderziehvorganges dieser Abschnitt von dort befindlichen Wirkungen (61,63) des Leiters umgriffen wird.

9. Leitungseinrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Teil (59) der Tragfläche (60) zum Betätigungsteil (42) hin vom oberen Teil (56)