DE2801080C2

DE2801080C2 - Verfahren zum Baggern mittels eines Schneidkopfsaugbaggers und Schneidkopfsaugbagger hierzu

Info

Publication number: DE2801080C2
Application number: DE19782801080
Authority: DE
Inventors: Jan De Dipl.-Ing. Amsterdam Koning; Jan Dipl.-Ing. Nieuw-Vennep Steijn
Original assignee: Amsterdamse Ballast Bagger En Grond (Amsterdam Ballast Dredging) BV; Ballast Nedam Groep NV
Current assignee: Ballast Nedam NV; Amsterdamse Ballast Bagger En Grond (Amsterdam Ballast Dredging) BV
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1978-01-11
Publication date: 1981-09-17
Also published as: GB1589651A; NL171182B; BE863232A; DE2801080A1; NL171182C; AU3244378A; FR2378908B1; FR2378908A1; AU516436B2; JPS584134B2; NL7700999A; JPS5397239A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Baggern mittels eines Schneidkopfsaugbaggers, dessen den Boden losschneidender, mit einer Saugöffnung versehe-

J5 ner Schneidkopf höhenveränderlich mit einem Schwimmkörper verbunden ist, der mittels Winden betätigbarer, sowohl auf der Backbord- als auch auf der Steuerbordseite des Schneidkopfsaugbaggers abgehender, am Boden verankerter Seitenseüe über eine Strecke hin- und herbewegt wird und diese seitliche Hin- und Herbewegung des Schwimmkömers dadurch geführt wird, daß der Schwimmkörper außerdem mittels mindestens eines, am Bug des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden, am Boden verankerten Längsseils und mindestens eines, am Heck des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden, am Boden verankerten Längsseils gehalten wird, wobei während der Hin- und Herbewegung die Längsseile um ihre Verankerungipunkte geschwenkt werden, der

V) Schneidkopf jedesmal entlang einer Bewegungsbahn bewegt wird und durch entsprechendes Einholen des Bugseils und Fieren des Heckseils zwischen aufeinanderfolgenden Hin- und Herbewegungen eine Schneidtiefe in bezug zum Boden im Abstand zur vorhergehenden Bewegungsbahn eingestellt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Schneidkopfsaugbagger /ur Durchführung des Verfahrens mit wenigstens einem Schwimmkörper, einem höhenverstellbar mit dem Schwimmkörper verbundenen Schneidkopf, einer Pumpe, einer über ein Saugrohr an die Pumpe angeschlossenen Säugöffnung, auf der Backbord- und auf der Steuerbordseite von Winden abgehenden, am Boden zu verankernden Seitenseilen, mindestens einem, am Bug des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden und am Boden zu verankernden Längsüei! und mindestens einem am Heck des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden und am Boden zu verankernden Längsseil.

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Derartige Verfahren und Baggereinrichtungen zum Baggern mittels eines Schneidkopfsaugbaggers sind aus der DE-OS 19 35 687 und aus der US-PS 33 50 798 bekannt Hierbei werden von Backbord und Steuerbord abgehende Seitenseile eingeholt und/oder gefiert, um eine Hin- und Herbewegung des Baggers zu erzielen. Ein Nachteil bei diesem Verfahren besteht darin, daß der Schneidkopf sich wegen der unbestimmten Durchhängung und Dehnung der Längsseile sich hinsichtlich der eingestellten Schneidtiefe nicht genau steuern läßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Baggern und einen Schneidkopfsaugbagger zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem die eingestellte Schneidtiefe des Schneidkopfes entlang der gesamten Bewegungsbahn möglichst konstant gehalten werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Baggern mittels eines Schneidkopfsaugbaggers der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Spannung in mindestens einem der beiden Längsseile gemessen wird und zur Aufrechterhaltung einer gewählten Spannung in dem einen Längsseil die Winde des anderen Längsseils in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der gewählten und der gemessenen Spannung in dem einen Längsseil -'5 betätigt wird. Beispielsweise kann die Spannung im Heckseil gewählt und gemessen werden. Der Schneidkopfsaugbagger wird dabei über einen Bogen um den Verankerungspunkt des auf gleicher Länge gehaltenen Heckseils geschwenkt

Zweckmäßigerweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Schwimmkörper mittels mindestens zweier am Bug des Schwimmkörpers von je einer Winde abgehender, am Boden verankerter Bugseile gehalten. Die Winkelstellung des Schwimmkörpers wird » in bezug auf eines der Längsseile aufgenommen, und es wird mindestens die Winde dieses Längsseils in Abhängigkeit von der gemessenen Winkelstellung beispielsweise so gesteuert, daß diese Winkelstellung im wesentlichen konstant bleibt ίο

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen Schneidkopfsaugbagger der eingangs genannten Art zur Durchführung des Verfahrens gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Spannungsmeßwerk zum Messen der Spannung in mindestens einem ·»"> der beiden Längsseite vorgesehen "St und die Betätigungsmittel für die Winde des anderen Längsseih in Abhängigkeit von den Meßwerten des Spannungsmeßwerks gesteuert sind.

Weitere zweckmäßig«; Ausgestaltungen des jrfin- so dungsgemäßen Schneidkopfsaugbaggers sind den Unteransprüchen 8 bis 10 zu entnehmen.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform M eines Schneidkopfsaugbaggers,

F1 g. 2 in vergrößertem Maßstab den Teil II in Fig. 1.

Fig. 5 eine Seitenansicht des Schneidkopfsaugbaggers nach F ig. I.

F 1 g 4 eine Abart des Teils IV in F i g. 3, w)

F1 g. 5 eine schematische Übersicht von Windebetätigungsmitteln des Schneidkopfsaugbaggers nach Fig. I₁

Fig.6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausbildung des Schneidkopfsaugbaggers und

Fig. 7 eine Abart des Teils VII in Fig.5 für den fi'> Schneidköpfsaugbagger nach F i g. 6.

Der in den F ί g. 1 bis 3 dargestellte Schneidkopfsaug* baeeer 60 enthält einen Schwimmkörper 1, einen höhenveränderlich mit dem Schwimmkörper 1 verbundenen, von einem Motor 71 drehbar angetriebenen Schneidkopf 3, der von einer um eine horizontale Actise 61 schwenkbar mit dem Schwimmkörper 1 verbundenen Leiter 2 getragen ist, eine Pumpe 62, eine durch ein Saugrohr 63 an die Pumpe 62 angeschlossene, beim Schneidkopf 3 angebrachte Saugöffnung 64, eine an die Pumpe 62 angeschlossene, schwimmende Druckleitung 70. von Winden 30, 29 und 25,19 sowohl auf Backbord-65 als auch auf Steuerbordseite 66 des Schneidkopfsaugbaggers 60 abgehende, am Boden 67 zu verankernde Seitenseile 10, 12, 11 bzw. 13, ein am Bug 68 des Schwimmkörpers 1 von einer Bugwinde 16 abgehendes, am Boden 67 zu verankerndes Längsseil, weiter unten Bugseil 6 genannt, und ein auf der Rückseite 44 des Schwimmkörpers 1 von einer Winde 69 abgehendes, am Boden 67 zu verankerndes Längsseil, weiter unten Heckseil 8 genannt. Die erwähnten Seitenseile 10,12,11 und 13 sind mittels Anker 14 am Boden 67 und die Längsseile 6 und 8 mittels Anker 7 bzw. 9 verankert. Der Schneidkopfsaugbagger 60 weist \n am Heckseil 8 angebrachtes Spaiiiiungsnießwerk ίό / im messen der Spannung dieses Heckseils 8 und durch dem Meßergebnis des Spannungsmeßwerks 18 unterworfene Betätigungsmittel 17 für die Bugwinde 16 des Bugseils 6 auf.

Nac!. Fig. 1 wird der Schneidkopfsaugbagger 60 jeweils über einen Bogen b über eine Schneidtiefe a mittels der Seitenseile 10, 11, 12 und 13 hin- und herbewegt. Dabei schwingt der Schwimmkörper 1 um den Anker 9 des Heckseils 8. Die punktierten Linien zeigen den Schneidkopfsaugbagger 60 in einer anderen Stellung in bezug auf den Anker 9.

Fig. 2 zeigt das Betätigungsschema für die Winden 16,69,30,29,25 und 19.

Beim Baggervorgang wird in Abhängigkeit von der durch das Meßwerk 18 gemessenen Spannung das Bugseil 6 gefiert oder eingeholt, damit der Schneidkopfsaugbagger 60 längs des Bogens b mit dem Anker 9 als Mittelpunkt und mit einem gleichbleibenden Radius R wegen des auf gleicher oder nahezu gleicher Länge gehaltenen Heckseils 8 geschwenkt wird. Wenn der Sciiwenkradius R jeweils um einen Wert a erhöht wird, ist die Schneidtiefe a dem Wert a gleich oder nahezu gleich, was für eine optimale Wirkung des Schneidkopfsaugbaggers 60 von Bedeutung ist.

Von einer Regelkonsole 43 werden durch eine Regelvorrichtung 31 Betätigungssignale Steuerorganen 27 und 28 der vorderen Seitenseilwinden 29 und 30 zugeführt, indem die Seitenseile 12, 10 eingeholt bzw. gefiert werden, so daß sie den Schneidkopf 3 über die Strecke b bewegen Ferner liefert die Regelvorrichtung 31 über eine Rechenvomchtung 22 Signale an Betätigungsorgane 23, 14 der Rückseitenseilwinden 25 und '.'4 zum Einholen und Fieren der Seitenselle 11 und 13. Dabei wird im allgemeinen in Abhängigkeit von der Stellung der Seik- 10, 11, 12 und 13 eine niedrigere Steuerspannung abgegeben, so daß verhältnismäßig die Winden 25 und 19 weniger Seil einholen bzw. fieren als die Winden 29 und 30 wegen des Unterschieds im Abstand der Seitenseile 10,12 und der Seitenseile 11, Π vom Anker 9. Ein Winkelstellungsmeßwerk 21 mißt den Winkel d zwischen der Ebene 72 des Schwimmkörpers 1 und dem Heckseil 8 und der Meßwert wird der Rechenvorrichtung 22 zugeführt. Da das Heckseil 8 der Ebene 72 möglichst nahe gehalten werden soll, wird in der Rechenvorrichtung 22 das Signal des gemessenen Winkels d mit dem Signal der Regelvorrichtung 31 kombiniert, um die Betätigungsorgane 23 und 24 der den

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hinteren Seitenseilen 11 und 13 zugehörenden Winden 25 und 19 derart zu steuern, daß das Heckseil 8 stets in oder nahezu in der eingestellten Ebene 72 gehalten wird.

Nach der Seitenansicht der F i g. 3 ist der Anker 9 in einem verhältnismäßig großen Abstand von dem Schwimmkörper 1 angebracht. Das Seil 8 wird dabei derart straff gespannt, daß die Kettenlinie zwischen dem Schwimmkörper 1 und dem Anker 9 eine Durchhängung des Seils gewährleistet, so daß das Seil den Boden nicht oder kaum berührt. Die gleichen Maßnahmen sind auch bei den anderen Seilen 6, 10, 11, 12 und 13 durchgeführt, so daß auch hier die Dehnung der Seile beschränkt ist und eine genauere Positionierung ermöglicht wird.

Fig.A zeigt Verankerungsmittel 38. die aus einer Schwimmbrücke 39 bestehen, die durch Verankerungsdrähte 40 mit dem Boden 67 verbunden ist, in dem ein Fallpfahl 36 abgestützt wird, an dem auf niedrigem Pegel ein Befestigungsring 37 für das Seil 8 angebracht ist. Der Fallpfahl 36 kann mittels einer Hebevorrichtung

73 gehoben werden, wobei er vertikal in einer Führung

74 geführt wird. Die Druckleitung 70 erstreckt sich über die Schwimmbrücke 39 nach einem nicht dargestellten Bestimmungsort, wobei ein Leitungsteil 76 zwischen dem Schneidkopfsaugbagger 60 und der Schwimmbrükke 39 biegsam ist, während der hinter der Schwimmbrücke 39 liegende Teil 77 steif ist.

Wenn ein Kanal 81 mit einer Breite t (Fig. 1) gebaggert werden soll, werden die Anker 14, 7 und 9 derart angebracht, daß die Anker 7 und 9 im wesentlichen in der Längsmittelebene 80 des Kanals 81 und die Anker 14 seitlich des Schneidkopfsaugbaggers 60 liegen. Der Schneidkopfsaugbagger 60 wird in eine Ausgangsstellung in der Längsmittelebene 80 gebracht, worauf die Seile 6, 8, 10, 11, 12 und 13 auf die vorherbestimmte Spannung gebracht werden, und zwar die Seitenseile 10,11,12 und 13 mittels der Winden 19, 25, 29 und 30 und das Heckseil 8 mittels des Bugseils 6. Der Schneidkopfsaugbagger 60 wird darauf in die durch volle Linien in F i g. 1 dargestellte Arbeitsstellung geführt und ist nach dem Herablassen der Leiter 2 mit dem Schneidkopf 3 bis zur vorgeschriebenen Tiefe zum

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die Seile 10 und 11 langsam gefiert, während die Seile 12 und 13 mit einer Geschwindigkeit eingeholt werden, die durch die Art des zu lockernden Bodens 67 dem Schneidkopfsaugbagger 60 auferlegt wird. Während der ganzen Schwenkung wird die Spannung im Heckseil 8 auf einem konstanten Wert gehalten, da diese mittels des Spannungsmeßwerks 18 gemessen wird. Der in einem Verstärker verstärkte Meßwert wird von einem an der Regelkonsoie 43 angebrachten Anzeiger 51 angezeigt und der verstärkte Meßwert wird durch eine Leitung 35 dem Betätigungsmittel 17 zugeführt, das nach Vergleich zu einer durch Einstellmittel 48' eingestellten Spannung des Heckseils 8 der Bugwinde 16 ein Steuersignal zuführt. Das durch ein Steuerorgan 58 der Regelvorrichtung 31 der vorderen Seitenseilwinden 29 und 30 zugeführte Signal ruft ein Signal an dem Steuerorgan 28 der vorderen Seitenwinde hervor zum Einholen des Seils 12 und am Steuerorgan 27 der vorderen Seitenwinde zum Fieren des Seils 10 von der Winde 30 unter Aufrechterhaltung einer Restspannung. Ferner wird das Signal des an der Regelkonsoie 43 angebrachten Steuerorgans 58 an ein Anpassungsglied 49 der Bewegungsgeschwindigkeit der hinteren Seitenseilwinden 25 und ti abgegeben und der Rechenvorrichtung 22 dieser hinteren Seitenseilwinden 25 und 19

zugeführt, welcher Rechenvorrichtung 22 auch das verstärkte Signal eines Verstärkers 55 des Winkelstellungsmeßwerks 21 zugeführt wird. Die der Rechenvorrichtung 22 entstammenden Signale werden in Abhängigkeit von der Stellung eines Hebels 56 des Winkelmessers 21 dem Betätigungsorgan 24 der Winde 19 zum Einholen zugeführt, wodurch das hintere Ende des Schneidkopfsaugbaggers 60 sich mit der richtigen Geschwindigkeit nach rechts verschiebt, sowie dem Betätigungsorgan 23 der hinteren Seitenseilwinde 25 geliefert, wodurch die hintere Seitenseilwinde 25 mit der vorherbestimmten Restspannung das Seil Il freigibt. Nachdem ein Schnitt 4 völlig weggebaggert ist. muß der Schneidkopfsaugbagger 60 um eine Schneidtiefe a Vorgeschoben werden, was dadurch erfolgt, daß ein an der Regelkonsole 43 angebrachtes Einstellorgan 59 auf die Länge a eingestellt wird. Das Signal des Einstellorgans 59 wird einem Betätigungsorgan 57 der hinteren Winde 69 zugeführt, worauf mittels eines Schaltknopfes 50 das Signal erregt wird und die hintere winde 69 das Seil 8 über den Abstand a fiert Beim Wegfall der Spannung des Heckseils 8, was vom Spannungsmeßwerk 18 gemessen und über einen Verstärker 52 zum Betätigungsmittel 17 der Bugwinde 16 weitergeleitet wird, wird letztere unmittelbar derart betätigt, daß die eingestellte Spannung des Heckseils 8 wieder erreicht wird. Das Betätigungsmittel 17 ist dermaßen schnell wirksam, daß beim Fieren des Heckseils 8 das Bugseil 6 unmittelbar eingeholt wird, um das Heckseil 8 auf einer konstanten Spannung zu halten. Die Winde 69 liefert außerdem ein der Länge des Heckseils 8 entsprechendes Signal über einen Verstärker 54 an ein Anzeigeorgan 53 und an das Anpassungsglied 49 der hinteren Seitenwinden 25 und 19. Sobald das Heckseil 8 eine solche Länge erreicht hat, daß eine Schwenkung um den Anker 9 unmöglich wird, ohne daß das Seil über eine wesentliche Länge über den Boden 67 schleift, muß der Schneidkopfsaugbagger 60 mittels an neuen Stellen anzubringender Anker 14,7 und 9 verankert werden.

Dabei wird die Winde 69 des Heckseils durch ein Einstellorgan 75 betätigt Darauf wird der Schneidkopfsaugbagger 60 in die neue Ausgangsstellung geführt.

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Boden 67 gleichsam in horizontalen Schichten 84 (F i g 3) abgeschält werden, wobei der Schneidkopf 3

bei einer bestimmten Schicht stets auf dem gleichen Pegel gehalten wird. In dieser Weise kann beim Baggern besonders zweckvoll vorgegangen werden.

Um eine Überlastung des Bugseils 6 beim Schwenken

so des Schneidkopfsaugbaggers zu vermeiden, ist der Schneidkopfsaugbagger 60 nach F i g. 6 mit zwei unter einem spitzen Winkel fangeordneten Bugseilen 48 und 45 mit zugehörenden Winden 46 und 47 und zugehörenden voneinander entfernten Ankern 78 und 79versehea

Beim Vorhandensein von zwei Bugseilen 48 Und 45 (F i g. 6) ist der Teil VII nach F i g. 5 ausgebildet, wie in Fig. 7 dargestellt ist Das Betätigungsmittel 17 wird nach F i g. 7 außerdem durch einen Schwenksignalgeber 42 eines Kompasses 86 beeinflußt, wobei das Betätigungsmittel 17 die Winden 46 und 47 steuert

Das Spannungsmeßwerk 18 besteht hier aus zwei an einem Rahmen 83 angebrachten Führungsrollen 82 und einem in bezug auf den Rahmen 83 schwenkbaren Hilfsrahmen 85, in dem eine Führungsrolle 41 gelagert ist, der mit dem Rahmen 83 durch eine Zugstange 33 verbunden ist, auf der ein Spannungsabnehmer 32 z. B. mit Dehnungsstreifen angebracht ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

28 Ol 080 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Baggern mittels eines Schneidkopfsaugbaggers, dessen den Boden losschneidender, mit einer Saugöffnung versehener Schneidkopf höhenveränderlich mit einem Schwimmkörper verbunden ist, der mittels Winden betätigbarer, sowohl auf der Backbord- als auch auf der Steuerbordseite des Schneidkopfsaugbaggers abgehender, am Boden verankerter Seitenseile über eine Strecke hin- und herbewegt wird und diese seitliche Hin- und Herbewegung des Schwimmkörpers dadurch geführt wird, daß der Schwimmkörper außerdem mittels mindestens eines am Bug des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden, am Boden verankerten Längsseils und mindestens eines am Heck des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden, am Boden verankerten Längsseils gehalten v. ^:rd, wobei während der Hin- und Herbewegung die Längsseile um ihre Verankerungspunkte geschwenkt werden, der Schneidkopf jedesmal entlang einer Bewegungsbahn bewegt wird, und durch entsprechendes Einholen des Bugseils und Fieren des Heckseils zwischen aufeinanderfolgenden Hin- und Herbewegungen eine Schneidtiefe in bezug zum Boden im Abstand zur vorhergehenden Bewegungsbahn eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung in mindestens einem der beiden Längsseile (8 oder 6) gemessen wird und ζιτ Aufrechterhaltung einer gewählten Spannung in dem einen Längsseil (8 bzw. 6) die Winde (16) des ander in Lät ^sseils (6 bzw. 8) in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der gewählten und der gemessenen Sp nnung in dem einen Längsseil (8 bzw. 6) betätigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung im Heckseil (8) gewählt und gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopfsaugbagger (60) über einen Bogen (b) um den Verankerungs punkt (9) des auf gleicher Länge gehaltenen Heckseils (8) geschwenkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis j. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (1) mittels mindes:ens 7weier am Bug (68) des Schwimmkörpers il) von je einer Winde (16) abgehender, am Boden (67) verankerter Bugseile (6) gehalten wird

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung des Schwimmkörpers (1) in bezug auf eines der Längsseile (6 oder 8) aufgenommen und mindestens die Winde (16, 69) des betreffenden Längsseils (6 bzw 8) in Abhängigkeit von der gemessenen Winkelstellung gesteuert wird.

6 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn Eeichnet. daß die Winde (16 bzw. 69) derart gesteuert wird, daß die Winkelstellung im wesentlichen konstant bleibt.

7. Schneidkopfsaugbagger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 6, mit wenigstens einem Schwimmkörper, einem höhenverstellbar mit dem Schwimmkörper verbundenen Schneidkopf, einer Pumpe, einer über ein Saugrohr an die Pumpe angeschlossenen Säugöffnung, auf der Backbord- und auf der Steuerbordseite von Winden

abgehenden, am Boden zu verankernden Seitenseilen, mindestens einem am Bug des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden und am Boden zu verankernden Längsseil und mindestens einem am Heck des Schwimmkörpers von einer Winde abgehenden und am Boden zu verankernden Längsseil, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsmeßwerk (18) zum Messen der Spannung in mindestens einem der beiden Längsseile (£ oder 6) vorgesehen ist und die Betätigungsmittel (17) für die Winde (16) des anderen Längsseils (6 bzw. 8) in Abhängigkeit von den Meßwerten des Spannungsmeßwerks (18) gesteuert sind.

8. Schneidkopfsaugbagger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsmeßwerk (18) auf dem Heckseil (8) angeordnet ist.

9. Schneidkopfsaugbagger nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch mindestens zwei Bugseile (48,45).

10. Schneidkoptsaugbagger nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch ein Winkelstellungsmeßwerk (21) zum Messen der Winkelstellung des Schwimmkörpers (1) in bezug auf eines der Längsseile (8 oder 6), wobei die Betätigungsmittel (17) mindestens einer Winde (16) vom Meßergebnis des Winkelstellungsmeßwerks (21) beeinflußt sLnd.