DE29612464U1 - Trommel-Aufwickler für längliche Gegenstände, insbesondere Kabel, Seile, Schnüre u.dgl. - Google Patents

Trommel-Aufwickler für längliche Gegenstände, insbesondere Kabel, Seile, Schnüre u.dgl.

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DE29612464U1 DE29612464U DE29612464U DE29612464U1 DE 29612464 U1 DE29612464 U1 DE 29612464U1 DE 29612464 U DE29612464 U DE 29612464U DE 29612464 U DE29612464 U DE 29612464U DE 29612464 U1 DE29612464 U1 DE 29612464U1
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Description

10181.5-L1009-31-Gr 15. JuIi 1996
Anmelder: Klaus Linek und Jürgen Schäfer
Trommel-Aufwickler für längliche Gegenstände, insbesondere
Kabel, Seile, Schnüre und dgl.
Die Neuerung betrifft einen Trommel-Aufwickler für Kabel, Schnüre, Seile und dgl. nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Ein derartiger Trommel-Aufwickler ist beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 556 596 oder der DE 483 153 bekannt geworden.
Aus der letzteren Druckschrift läßt sich entnehmen, daß eine Kabeltrommel von einem Drehstrommotor angetrieben wird, der ständig in Richtung der Aufwickelrichtung angetrieben wird, so daß beim Abwickeln des Kabels von der Kabeltrommel ein entsprechendes Bremsmoment auf die Kabeltrommel ausgeübt wird. Nachteil dieser bekannten Anordnung ist jedoch, daß der dortige Drehstrommotor nicht in Dauerschlüpfbetrieb betrieben wird und es daher aufwendiger Kühleinrichtungen bedarf, um diesen Drehstrommotor ggf. bis zum Stillstand abbremsen zu können.
Im übrigen ist aus dieser Druckschrift die Ausbildung des Drehstrommotors als Asynchronmotor nicht zu entnehmen.
Bei der DE 556 596 wird ebenfalls ein Motor verwendet, der in Bremsrichtung der Kabeltrommel angetrieben wird. Jedoch wird hier eine aufwendige Schaltvorrichtung verwendet, um den
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Motor entsprechend anzusteuern. Dies macht die gesamte Anordnung störungsanfällig und aufwendig in der Herstellung.
Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Trommel-Aufwickler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Antrieb betriebssicher und kostengünstig bewerkstelligt werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Neuerung ist, daß nun neuerungsgemäß ein Asynchronmotor verwendet wird, der in Dauerschlupfbetrieb betrieben wird, wodurch es nun erstmals möglich ist, einen Dauerschlupf von maximal 100% zu erreichen (dies entspricht dem Stillstand des Motors), ohne daß der Motor hierbei im Stillstand Schaden nimmt.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Neuerung betrifft vor allem Kabeltrommel-Aufwickler für Kanalfahrwagen, nämlich für die Kabel, welche zwischen dem in einem Kanal fahrenden Fahrzeug und dem außerhalb des Kanals angeordneten Service-Fahrzeug angeordnet sind.
Ein derartiges Kanalfahrzeug schleppt ein Kabel mit einer Länge von bis zu 500 m hinter sich her, und diese Kabellänge muß zunächst einmal von der Kabeltrommel abgewickelt werden, um dann - nach Beendigung der Arbeit des Kanalfahrzeugs wieder auf der Kabeltrommel aufgewickelt zu werden. Hierbei zieht der im Kanal in Vorwärtsrichtung fahrende Kanalfahrwagen das Kabel von der Kabeltrommel ab, während im Rückwärtsgang die Kabeltrommel das Kabel aufwickeln muß.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Neuerung ist jedoch nicht auf Kabeltrommel-Aufwickler für Kanalfahrwagen begrenzt. Ein anderes wichtiges Anwendungsgebiet ist die Ausbildung der
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Neuerung als Trommel-Aufwickler für Seile und Schnüre, wie sie z. B. zum Schleppen von Fluggeräten (als Winde) verwendet werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Neuerung für Kabeltrommeln bei Fernsehkameras, Filmkameras oder anderen langen Elektroleitungen, bei denen es darum geht, daß man auf eine Trommel ein derartiges Kabel ständig auf- und abwickelt. Es ist dann nicht mehr der Einsatz einer Schleppkette erforderlich, die vorher verwendet wurde, um ein derartiges Kabel auf- und abzuwickeln; hier kann die vorliegende Neuerung vorteilhaft eingesetzt werden.
Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Auf- und Abwicklung von Kabeln an Kranen, Baggern und dgl., d. h. in allen Bereichen wo es darum geht, langgestreckte Kabel, Seile oder Schnüre auf eine Trommel auf- und abzuwickeln.
Hierbei wird stets vorausgesetzt, daß ein Kabel·, Seil oder eine Schnur an einem bewegten Gegenstand, z. B. einem Kanalfahrwagen, einem Kran oder an einer Kamera befestigt ist und ferner wird angenommen, daß die Trommel hierbei feststehend an einem Ort angeordnet ist. Die Aufwickelgeschwindigkeit des Kabels, der Schnur oder des Seils wird von dem ziehenden Gerät, nämlich z. B. dem Kanalfahrwagen, der Kamera oder dem Kran bestimmt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbexspiel der Neuerung beschrieben, wobei eine Kabeltrommel in Verbindung mit einem Kanalfahrzeug beschrieben wird. Wie obenstehend dargelegt, ist die Neuerung jedoch nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß nun auf besonders einfache Weise
ohne besonderen Regelungsaufwand eine einwandfreie Kabeltrommelabwicklung und Aufwicklung gegeben ist.
Die Verwendung eines Drehstrommotors, der im Dauerschlupfbetrieb betrieben wird, hat nämlich den überraschenden Vorteil ergeben, daß ein derartiger Drehstrommotor praktisch ungeregelt betrieben werden kann.
Der Drehstrommotor wird ständig in einer Richtung angetrieben, nämlich in Richtung der Aufwicklung der Kabeltrommel.
Wird nun der Kamerafahrwagen in Vorwärtsrichtung in den Kanal eingefahren, dann zieht er aufgrund seines eigenständigen Antriebsmotors das Kabel von der Kabeltrommel ab, wobei entgegen dem Drehstromantrieb das Kabel von der Kabeltrommel abgezogen wird. Hierbei wird vorausgesetzt, daß das Zugmoment des Kamerafahrwagens auf das Kabel größer ist als die Antriebsleistung des Drehstrommotors auf die Kabeltrommel.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Kabel ständig unter Zugspannung von der Kabeltrommel abgewickelt wird. Der Kamerafahrwagen muß also die Massenträgheit der Kabeltrommel plus das Kabel selbst mit allen daran haftenden Reibungen ziehen können.
Wichtig ist, daß die Kabeltrommel in Aufwickelrichtung ständig von dem Drehstrommotor vorgespannt wird, um eben auch bei einem schnellen Abzug des Kabels von der Kabeltrommel kein Nachlauf der Kabeltrommel unter nicht erwünschter Schlaufenbildung zu erhalten.
Es hat sich nämlich überraschender Weise gezeigt, daß ein Drehstrommotor, der im Dauerschlupfbetrieb betrieben wird, im Stillstand sein höchstes Drehmoment entfaltet. Wichtig ist, daß bei der vorliegenden Neuerung ein bestimmtes Moment
(Wickelmoment) an der Kabeltrommel vorgegeben wird und dieses Wickelmoment im wesentlichen die Aufwickelcharakteristik des Kabels bestimmt.
Bleibt also der Fahrwagen im Kanal stehen, weil beispielsweise sein Antriebsmotor stillgesetzt wurde und wird er nun im Rückwärtsbetrieb betrieben, dann neigt er dazu, unter Schlaufenbildung das Kabel zu überfahren.
Hier setzt die Neuerung ein, indem nun überraschender Weise festgestellt wurde, daß ein Drehstrommotor, welcher im Dauerschlupfbetrieb betrieben wird, bei Stillstand des Motors sein höchstens Drehmoment entwickelt.
Bleibt also der Kamerafahrwagen im Kanal stehen, dann wird der Drehstrommotor gleichzeitig damit stillgesetzt und das Kabel auf Spannung gehalten und es wird nun die Kabeltrommel in Aufwickelrichtung weiterhin angetrieben, wobei aber nun ein wesentlich höheres Drehmoment wirkt. Das heisst, je geringer die Drehzahl des Drehstrommotors ist, desto höher ist das Aufwickelmoment an der Kabeltrommel.
Im Rückwärtsfahrbetrieb wird also das Kabel ordnungsgemäss auf der Kabeltrommel aufgewickelt und zwar unter Spannung gehalten, wobei der Kamerafahrwagen in einer beliebigen Geschwindigkeit fahren kann. Hierbei ist es sogar möglich, den Kamerafahrwagen in einem Bereich von z.B. 20 m pro Minute im Rückwärtsgang zu betreiben, ohne daß es zu einer unerwünschten Schlaufenbildung an der Kabeltrommel oder am Kabel im Kanal kommt. Die Aufwickelgeschwindigkeit der Kabeltrommel wird damit automatisch der Fahrgeschwindigkeit des Fahrwagens im Rückwärtsgang angepasst. Das Kabel wird deshalb stets unter Spannung auf der Kabeltrommel aufgewickelt.
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Man benötigt nun keinen weiteren Regelungsaufwand mehr, insbesondere fallen alle Maßnahmen zur Druckmessung oder zur Messung der mechanischen Spannung oder Zugkraft am Kabel fort. Die Anordnung wird nun wesentlich einfacher, weil jeglicher Regelungsaufwand entfällt.
Es wird hierbei in einer Weiterbildung der vorliegenden Neuerung jedoch bevorzugt, wenn das Aufwickelmoment noch zusätzlich durch Anordnung eines Tänzerhebels beeinflusst wird. Dieser Tänzerhebel erfasst den Wicklungsdurchmesser auf der Kabeltrommel und beeinflusst so zusätzlich das Aufwickelmoment des Drehstrommotors.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn die Tastrolle, die am freien, schwenkbaren Ende des Tänzerhebels angeordnet ist, über die gesamte Breite des Kerns der Wickeltrommel sich erstreckt, so daß sozusagen unter Mittelwertbildung alle in einer Lage dort liegenden Kabelwindungen erfasst werden können.
Für den Übertragungsweg des Antriebsmotors auf die Kabeltrommel gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die sämtlich von der Neuerung umfasst sein sollen.
In einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, einen schlupffreien Antrieb über eine Kette zu ermöglichen, welche über ein Kettenrad am Antriebsmotor läuft und über ein weiteres, drehfest mit der Wickeltrommel angeordnetes Kettenrad.
Insbesondere wird es bevorzugt, wenn der Antriebsmotor noch eine Verlegeeinheit antreibt, d.h. das Kabel soll auf den Kern der Wickeltrommel mit nebeneinander liegenden Windungen aufgewickelt werden, wodurch die vorher beschriebene Verlegeeinheit verwendet wird, die von dem gleichen Antriebsmotor beaufschlagt wird.
Statt des hier beschriebenen, schlupffreien Antriebs können auch andere Antriebsformen verwendet werden, z.B. ein Antrieb über einen Keilriemen, ein Antrieb über eine Spindel, ein Antrieb über ein Getriebe und dergleichen mehr. 5
Es werden also sämtlichen kraftschlüssigen und formschlüssigen Antriebe von dem Drehstrommotor auf die Wickeltrommel beansprucht.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, den Drehstrommotor mit zwei verschiedenen Wickelmomenten zu betreiben.
Es wird zwar in der allgemeinen Form der vorliegenden Erfindung beansprucht, den Drehstrommotor mit einem einzigen Wickelmoment zu betreiben, was für den Zweck der vorliegenden Erfindung durchaus ausreicht. Wenn man nämlich voraussetzt, daß ein Fahrwagen einen relativ starken Antriebsmotor hat, reicht der Betrieb des Wickelmotors mit einem einzigen Wickelmoment aus.
Wenn es aber darum geht, auch Fahrwagen mit relativ schwachem Antriebsmotor mit Kabel zu versorgen und diese Kabel wieder aufzuwickeln, dann wird es bevorzugt, den Drehstrommotor mit mehr als einem Wickelmoment zu betreiben, bevorzugt mit zwei verschiedenen Wickelmomenten. Das eine Wickelmoment dient dann zur Beaufschlagung der Wickeltrommel im Abspulbetrieb, welches Wickelmoment kleiner ist als vergleichsweise das andere Wickelmomemt, welches der Wickeltrommel zugeordnet wird, wenn das Kabel aufgewickelt wird.
Um zwischen dem einen und dem anderen Wickelmoment umzuschalten, ist hierbei ein Drehrichtungsgeber vorgesehen. Dieser Drehrichtungsgeber kann durch verschiedene Arten verwirklicht werden. In einer ersten Ausgestaltung kann es hierbei vorgesehen sein, die Drehrichtung direkt von dem
Kabel selbst abzunehmen, wobei reibschlüssig mit dem Kabel ein Impulsgeber gekoppelt ist, welcher Impulsgeber das herein- oder herausgehende Kabel erfasst und dementsprechend einen Impuls an die Steuerung des Drehstrommotors abgibt. 5
In einer anderen Ausgestaltung kann das Drehrichtungssignal aber unmittelbar aus der Fahrantriebsteuerung des Fahrwagens entnommen werden und ebenfalls der Steuerung des Drehstrommotors zugeführt werden.
Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, den Unterschied zwischen der Aufwickelzugkraft und der Abwiekelzugkraft im Bereich von etwa 20 Newton zu wählen, weil damit auch Kamerafahrwagen mit schwachen Antriebsmotoren noch zuverlässig im Rückwärtsbetrieb mit dem Kabel aufgewickelt werden können.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Neuerung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.
Es zeigen:
Figur 1: schematisiert in Seitenansicht eine Wickeltrommel nach der Neuerung,
Figur 2: die Wickeltrommel nach Figur 1 in Richtung des Pfeiles II in Figur 1,
Figur 3: schematisiert die Darstellung der Zugkraft am Kabel über den Weg des Kamerafahrwagens;
Figur 4: eine Drehmomenten-Drehzahlkennlinie des neuerungsgemäßen Drehstrommotors ·,
Figur 5: schematisiertes Blockschaltbild einer elektrischen Ansteuerung des Drehstrommotors.
Der Kabeltrommelaufwickler nach der Neuerung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem eine Wickeltrommel 2 drehbar gelagert ist. Sie ist hierbei in Lagerböcken 5 beidseitig im Gehäuse 1 gelagert und wird von einem Antriebsmotor 8 beaufschlagt.
Die Antriebswelle des Antriebsmotors 8 ist drehfest mit einem ersten Kettenrad 9 verbunden, über welches eine Kette 10 läuft, die über ein weiteres Kettenrad 13 läuft, welches drehfest mit der Antriebsachse der Wickeltrommel 2 verbunden ist. Die Wickeltrommel 2 besteht hierbei aus zwei parallelen, einen gegenseitigen Abstand voneinander einnehmenden Seitenscheiben mit größerem Durchmesser, die zwischen sich einen Kern 4 mit kleinerem Durchmesser einschließen.
Am Außenumfang des aufzuwickelnden Kabels 20 legt sich hierbei eine Tastrolle 7 an, die in der Breite dem lichten Abstand zwischen den Seitenscheiben 3 entspricht und die am freien, schwenkbaren Ende eines Tänzerhebels 6 angeordnet ist, der schwenkbar am Gehäuse 1 gelagert ist.
Der Tänzerhebel 6 ist mit einem Drehpotentiometer verbunden, mit dem die jeweilige Auslenkung des Tänzerhebels in Pfeilrichtung 38 erfasst wird.
Der Antriebsmotor 8 ist - wie ausgeführt - als Drehstrommotor ausgebildet und wird hierbei von einer Steuerung 11 beaufschlagt, welche einen dreiphasigen Drehstrom zuführt.
Bevorzugt wird hierbei der übliche Drehstrom von 380 Volt.
Der Steuerung 11 wird ein Stromanschluß 12 zugeführt, wobei dieser Stromanschluß auch ein 220-Volt-2-Phasen-Anschluß sein kann, weil die Steuerung 11 auch dazu geeignet sein kann, einen zweiphasigen Wechselstrom in einen dreiphasigen Drehstrom umzuwandeln.
Von dem Antriebsmotor 8 wird ein weiterer Antrieb abgeleitet, weil auf der Antriebswelle der Wickeltrommel 2 ein weiteres Kettenrad 14 drehfest angeordnet ist, über welches eine Kette 3 9 läuft, die ihrerseits über ein Kettenrad 15 läuft, welches drehfest mit der Verlegespindel 16 verbunden ist.
Auf der Verlegespindel 16 ist ein Schlitten 17 in Querrichtung zur Aufwickelrichtung (Pfeilrichtung 22,23) verfahrbar angetrieben, wobei auf dem Schlitten 17 eine mehrfache Rollenführung angeordnet ist.
An der Einlaufseite des Schlittens 17 ist hierbei zunächst einmal ein vertikales Rollenpaar 30 angeordnet, dem ein horizontales Rollenpaar 2 8 nachgeschaltet ist. Hinter diesen beiden Rollenpaaren 28,30 ist ein Impulsgeber 18 angeordnet, der mit einer Tastrolle reibschlüssig auf dem Kabel 20 aufsitzt.
In Richtung hinter dem Impulsgeber 18 sind weitere Rollenpaare angeordnet, wobei einem horizontalen Rollenpaar 29 ein vertikales Rollenpaar 31 nachgeschaltet ist.
Es handelt sich also um eine Kreuzrollenführung, die dafür sorgt, daß das Kabel 20 möglichst reibungsarm über den Schlitten 17 auf der Wickeltrommel 2 abgelegt wird.
Zwischen den Rollenpaaren 28,30 bzw. 29, 31 soll ein möglichst geradliniger Kabelverlauf entstehen, um möglichst schlupffrei das Tastrad des Impulsgebers 18 auf dem Kabel aufliegen zu lassen.
Zu dem Schlitten 17 werden die entsprechenden Zuführungen und Abführungen über eine Schleppkette 19 herangeführt.
Das Kabel 20 wird über eine Umlenkeinrichtung 24 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt, wobei die Umlenkeinrichtung 24 eine Reihe von Rollen 27 aufweist, über welche das Kabel 20 im Bogen geführt wird. Die Umlenkeinrichtung 24 ist hierbei am freien, schwenkbaren Ende eines Auslegers 21 angeordnet, der in einer vertikalen Schwenkachse 25 schwenkbar am Gehäuse 1 gehalten ist. Die Schwenkrichtung des Auslegers 21 kann mittels eines Spannhebels 26 festgestellt werden.
Wird nun das Kabel 20 in Pfeilrichtung 22 von der Wickeltrommel 2 abgewickelt, dann fährt der Kamerafahrwagen gemäss Figur 3 in Pfeilrichtung 33 nach rechts, wobei der untere Kurvenast 34 durchlaufen wird.
Das heisst, der Kamerafahrwagen muß die Zugkraft überwinden, welches die Wickeltrommel 2 im Bereich des Kurvenastes 34 auf das Kabel ausübt.
Kommt nun der Kamerafahrwagen bei Pos. 32 zum Stillstand, und wird er im Rückwärtsbetrieb betrieben, dann wird das
Wickelraoment erhöht, wobei die Drehrichtungsumkehr über den Impulsgeber 18 oder über den Antrieb des Kamerafahrwagens erkannt wird. Es wird damit die Zugkraft an der Wickeltrommel im Kurvenast 35 erhöht, wobei z.B. eine Erhöhung von 20 Newton möglich ist, und bei Pos. 36 wird nun die Wickeltrommel 2 in Rückwärtsrichtung (Aufwickelrichtung) betrieben.
Nachdem der Kamerafahrwagen bei Pos. 32 zum Stillstand kommt, erkennt man bei Pos. 36, daß das Kabel nun mit dem höchstmöglichen Wickelmoment anfänglich aufgewickelt wird, und je schneller der Kamerafahrwagen fährt (Kurvenast 37), desto geringer wird auch das Aufwickelmoment und umso
schneller dreht sich die Wickeltrommel 2. 15
Der Fahrwagen bestimmt also die Geschwindigkeit der Aufwickeltrommel 2.
Fährt beispielsweise der Kamerafahrwagen mit einer Geschwindigkeit von 1 m pro Minute zurück, dann wickelt auch die Wicke!trommel 2 das Kabel mit einer Geschwindigkeit von m pro Minute auf.
Fährt aber der Kamerafahrwagen beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 3 m pro Minute zurück, dann passt sich die Wickeltrommel 2 dieser erhöhten Geschwindigkeit an und wickelt ebenfalls das Kabel mit einer Geschwindigkeit von 3 m pro Minute auf.
Am Fahrwagen wird damit auch wiederum eine Zugkraft von z.B. 20 Newton im Rückwärtsfahrbetrieb erzeugt.
Die Zugkraft von z.B. 20 Newton wird also am Fahrwagen in Fahrtrichtung erzeugt.
Wichtig hierbei ist, daß beim Aufwickeln eine nahezu konstante Kraft am Fahwagen erzeugt wird, damit sich das
Kabel nicht in Schlaufen legen kann und vor allem nicht überfahren wird.
Selbstverständlich ist diese Zugkraft von 20 Newton nicht zwingend; es ist nur wichtig, daß eine Zugkraft von mehr als größer Null Newton vorhanden ist, um das Kabel immer straff zu halten und eine Schlaufenbildung zu vermeiden.
Wegen gewisser Trägheiten aber und Fahrhindernissen des Fahrwagens im Kanal wird eine höhere Zugkraft von z.B. 20 Newton bevorzugt.
Der wesentliche Punkt bei der Neuerung ist also, daß das Zugmoment beim Zurückfahren beim Fahrwagen nahezu konstant gehalten wird, unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrwagens.
Dieses Zugmoment wird überraschender Weise durch die Eigenschaften des Drehstrommotors erreicht, welcher im Dauerschlußbetrieb betrieben wird.
Es ist in Figur 2 noch eine Brems- und Haltevorrichtung 40 dargestellt, welche die Wickeltrommel 2 im stromlosen Zustand des Atnriebsmotors 8 arretiert.
25
In Figur 4 ist ein Drehmomenten-Drehzahl-Diagramm eines neuerungsgemäßen Drehstrommotors dargestellt.
Es sind hierbei verschiedene Drehmoment-Kurven 41,42 usw. dargestellt, wobei jeder Drehmomentkurve eine entsprechende Klemmenspannung zugeordnet ist. Dies ergibt sich aus Figur 5, wo erkennbar ist, daß dem Drehstrommotor (Antriebsmotor 8) über das Versorgungskabel 45 und die vorher erwähnte Steuerung 11 unterschiedliche Klemmenspannungen zugeführt werden können.
Hierbei wird vorausgesetzt, daß in die Steuerungen 11 ein Leistungsanschluß 46 hineinführt, wobei entweder ein Zweiphasen-Wechselstrom oder ein Dreiphasen-Drehstrom mit &zgr;. B. 50 H eingespeist wird.
5
Über einen weiteren Steuereingang 47 liegt ein Steuerglied an der Steuerung 11 an, so daß damit über eine relativ einfache Steuerung die Klemmenspannung an dem Antriebsmotor einstellbar ist.
Die Steuerung ist hierbei im Falle der Zuführung von 380 Volt-Drehstrom als Phasenanschnittssteuerung ausgebildet, während im Falle der Zuführung 220 Volt-50 Herz-Strom ein Frequenzumrichter vorgesehen ist.
In beiden Fällen wird also eine unterschiedliche Klemmenspannung an dem Antriebsmotor 8 erzeugt, wie es durch die unterschiedlichen Spannungen im Diagramm nach Figur 4 dargestellt ist.
Man erkennt dann hierbei, daß bei der Drehzahl 0 in Abhängigkeit von der angelegten Klemmenspannung das höchst erreichbare Bremsmoment erzielt wird und daß mit zunehmender Drehzahl dieses Drehstrommotors das Bremsmoment entsprechend abnimmt.
Ebenso ist erkennbar, daß entsprechend der Höhe der angelegten Klemmenspannung (die ja veränderbar ist), das Bremsmoment entsprechend eingestellt werden kann. 30
Im übrigen ist noch eine Leistungshyperbel 43 dargestellt, welche die Grenzleistung dieses Motors in Beziehung zur Drehzahl darstellt.
Die Figur 5 zeigt im übrigen, daß an dem Antriebsmotor 8 noch ein Fremdlüfter 44 angeordnet werden kann, um bei relativ
hohen Leistungen eine thermische Überbelastung dieses Motors zu vermeiden.
Die dargestellte Motorcharakteristik zeigt im übrigen, daß bei der Enddrehzahl von 500 Umdrehungen pro Minute ein Bremsmoment nicht mehr besteht.
Eine derartige abfallende Motorcharakteristik, die von einem relativ hohen Wert im Stillstand bis zu einem Wert von 0 bei der Grenzdrehzahl abfällt, den Vorteil hat, daß derartige Trommel-Aufwickler auch bevorzugt für Fluggeräte verwendet werden können. Eine derartige Trommel zum Hochziehen von Segelflugzeugen oder von Paragleidern hat nämlich den Vorteil, daß während des Aufwickeins des Seiles (d. h. also während des Startens des Fluggerätes) ein vom Gegenwind unabhängiges Zugmoment auf das Seil ausgeübt wird, was mit anderen Anordnungen nur mit relativ aufwendigen mechanischen Bremsvorrichtungen möglich ist.
Die Geschwindigkeit des Aufwickeins auf die Wickeltrommel wird also von dem angeschlossenen Gerät (Luftfahrzeug, Fahrwagen und dgl.) bestimmt. Wenn also beispielsweise ein Gegenwind auf das Luftfahrzeug wirkt und hiermit ein erhöhtes Zugmoment auf das Seil übertragen wird, dann wickelt das Kabel ab, bis die Zugkraft nachläßt und dann wickelt es wieder auf, entsprechend dem Aufwickelmoment, welches der Drehstrommotor auf die Wicke!trommel ausübt.
Zeichnungs-Legende
1 Gehäuse 29 Spannhebel
2 Wieke1tromme1 27 Rolle
3 Seitenscheibe 28 Rollenpaar (horizontal)
4 Kern 29 // Il
5 Lagerbock 30 Rollenpaar (vertikal)
6 Tänzerhebel 6' 31 Il Il
7 Tastrolle 32 Position
8 Antriebsmotor 33 Pfeilrichtung
9 Kettenrad 34 Kurvenast
10 Kette 35
11 Steuerung 36 Position
12 Anschluß 37 Kurvenast
13 Kettenrad 38 Pfeilrichtung
14 39 Kette
15 » 40 Brems-bzw.Haltevorrichtung
16 Verlegespindel 41 Drehmoment-Kurven
17 Schlitten 42 Drehmoment-Kurven
18 Impulsgeber 43 Leistungshyperbel
19 Schleppkette 44 Fremdlüfter
20 Kabel 45 Versorgungskabel
21 Ausleger 46 Leistungsanschluß
22 Pfeilrichtung 47 Steuereingang
23 // 48 Steuerglied
24 Umlenkeinrichtung
25 Schwenkachse

Claims (11)

  1. PATENTANWALT
    DR,-ING. PETER UfojT ff"
    . ff. .
    Dipi.-lng. .&iacgr;.. *.,* ·,.' I *··
    EUROPEAN PATENT ATTORNEY
    Postfach 3160 D-88113 Lindau (Bodensee) Telefon (08382)78025 Telefax (08382)78027
    10
    1018.1. 5-L1009-31-Gr 15. Juli 1996
    f-g Anmelder: Klaus Linek, Reinhardsriederstr. 7b,
    II 87647 Unterthingau und
    |I 20 Jürgen Schäfer, Binzenriederweg 21, 87437 Kempten
    Schutzansprüche
    25
    1. Trommel-Aufwickler für Kabel, Seile, Schnüre und dgl. auf einer Trommel, die von einem Drehstrommotor drehend angetrieben ist, der unabhängig von der Wickelrichtung der Wickeltrommel die Trommel ständig in Richtung der Aufwicklung antreibt und der Drehstrommotor bis zum Stillstand abbremsbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstrommotor bis zu einer Grenze von 100% Schlupf angetrieben ist und daß das Drehmoment des Drehstrommotors durch Beeinflussung der Klemmenspannung steuerbar ist.
    Hausanschrift: Bankkonten: Postscheckkonto
    Rennerle 10 Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 1257110 (BLZ 600 202 90) München
    D-88131 Undau Hypo-Bank Undau (B) Nr. 66 70-326843 (BLZ 73320442) 414848-808
    Volksbank Lindau (B) Nr. 51 222 000 (BLZ 650 920 10) (BLZ 70010080)
    VAT-NR: DE 129020439
  2. 2. Trommel-Aufwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstrommotor ein Drehstrom-Asynchronmotor ist, der in Dauerschlupfbetrieb betrieben ist.
  3. 3. Trommel-Aufwickler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickelmoment des Kabels auf die Wickeltrommel (2) durch einen Tänzerhebel (6) beeinflusst wird, welcher mit einer an seinem vorderen, schwenkbaren, freien Ende angeordneten Tastrolle (7) auf dem auf dem Kern (4) aufgewickelten Kabel (20) aufsetzt und in Abhängigkeit von der Drehlage des Tänzerhebels (6) die Betriebsspannung des Drehstrom-Antriebsmotors (8) geregelt wird.
  4. 4. Trommel-Aufwickler nach Anspruch 3, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Breite der Tastrolle (7) der Breite des Kerns (4) zwischen den Seitenscheiben (3) der Wickeltrommel (2) angepasst ist.
  5. 5. Trommel-Aufwickler nach einem der Ansprüche 1 bis
    4,dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8) über einen kraft- und formschlüssigen Antrieb (9,10,13) die Wickeltrommel (2) antreibt.
  6. 6. Trommel-Aufwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeltrommel (2) eine Verlegeeinheit zugeordnet ist, welche das Kabel (20) in nebeneinander liegenden Windungen auf dem Kern (4) der Wickeltrommel (2) aufwickelt.
  7. 7. Trommel-Aufwickler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegeeinheit aus einer Verlegespindel (16) besteht, auf welcher ein Schlitten (17) in Querrichtung zur Aufwickelrichtung (Pfeilrichtung 22,23) verfahrbar angetrieben ist und daß dem Schlitten (17) einlauf- und auslaufseitig jeweils eine Mehrrollenführung (28,30) bzw. (29,31) zugeordnet ist.
  8. 8. Trommel-Aufwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schlitten {17) ein Drehrichtungsgeber (Impulsgeber 18) angeordnet ist, welcher die Wickelrichtung des Kabels (20) erfasst und über eine Steuerung (11) dem Antriebsmotor (8) unterschiedliche Wickelmomente zuordnet.
  9. 9. Trommel-Aufwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Wickelrichtung des Kabels (20) auf der Wickeltrommel (2) am Fahrwagen eine Zugkraft von etwa 20 Newton zwischen dem Fahrwagen und dem Kabel (20) aufrecht erhalten wird.
  10. 10. Trommel-Aufwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Fahrtrichtungssignal des Fahrwagens über eine Steuerung (11) dem Antriebsmotor (8) unterschiedliche Wickelmomente zugeordnet werden.
  11. 11. Trommel-Aufwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im stromlosen Zustand des Antriebsmotors (8) eine automatische bzw. mechanische Bremsbzw. Haltevorrichtung (40) auf die Wickeltrommel (2) wirkt.
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