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Leitung für die elektrische Versorgung vertikal relativbe-
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weglicher Elektrobauteile.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitung für die elektrisahe Versorgung
vertikal relativbeweglicher Elektrobauteile.
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Elektro-Hebe-Magneten oder vertikal bewegliche Elektromotaren sind
Elektrobauteile, deren elektrische Versorgung über speziell gestaltete, den Relativbewegungen
zwischen dem Elektrobauteil und der Stromquelle angepaßte Leitungen erfolgt. Allgemein
bekannt sind Spiral-Leitungen und Wendel-Leitungen, welche begrenzte vertikale Bewegungen
des Elektrobauteils oder der Stromquelle zulassen. Dazü können diese Leitungen in
der Regel bis auf das dreifache ihrer Ruhelänge ausgezogen werden. Nach dem Ausziehen
nehmen die Leitungen infolge von Rückstellkräften nahezu unbegrenzt oft ihre Ruhelänge
wieder ein. Diese erforderlichen Rückstellkräfte werden durch die aus elastischem
und/oder thermoplastischem Werkstoff bestehenden Mäntel der Leitungen bewirkt. Bei
der Herstellung der Wendelleitungen werden diese mit noch plastischem
Mantel
auf einen Dorn gewickelt, dessen Durchmesser ein mehrfaches des Leitungsdurchmessers
beträgt. Dann wird die auf einen Dorn gewickelte Leitung einer Wärmebehandlung unterzogen.
Besteht der Mantel einer solchen Leitung aus bis dahin noch plastischen Elastomeren,
z. B. Gummi, so wird der Werkstoff dabei vulkanisiertr also vernetzt. Mäntel aus
thermoplastischem Werkstoff werden bei diese Wärmebehandlung eine zeitlang einer
Temperatur unterhalb der Extrudiertemperatur ausgesetzt und dann schnell abgekühlt.
Anschliessend müssen die Leitungen Windung für Windung zurückgedreht werden, um
die erforderliche Rückstellkraft in die Ruhe-Lage zu erzielen. Die Größe der Rückstellkräfte
ist abhängig von der Größe des Querschnittes des elastischen Werkstoffs des Mantels.
Dieser Querschnitt bzw. die Wanddicke des Mantels kann nicht beliebig erhöht werden,
um die erforderlichen Rückstell-kräfte auch noch bei hohem Leitungsgewicht, insbesondere
großen Kupferquerschnitten zu erreichen, also insbesondere bei Leitungen für große
Stromstärken. Daher können Spiral- und Wendelleitungen je nach verwendetem Mantelwerkstoff
nur bis zu bestimmten Kupferquerschnitten eingesetzt werden. Eine gebrauchsfähige
Spiral- oder Wendelleitung mit größerem Querschnitt als 2,5 mm2 bei bis zu fünf
Adern ist nicht herzustellen. Es gibt aber vertikalbewegliche Elektrobauteile, die
mehr als fünf Adern benötigen und auch solche,' die wegen des größeren Stromverbrauchs
größere Querschnitte als 2,5 mm2 verlangen. Eine Parallelschaltung mehrerer Wendelleitungen
würde zwar zu größeren Kupferquerschnitten führen, ist aber z.
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B. aus Platzgründen nicht immer durchführbar. Eine solche Konstruktion
ist auch teurer, als eine einzige Leitung mit den erforderlichen Aderzahlen und
Querschnitten.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leitung
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie auch bei praktisch unbeschränkter
Anzahl der Adern und/oder ohne Beschränkung des Kupferquerschnitts der Adern allein
die elektrische Versorgung eines oder mehrerer elektrischer Verbraucher übernehmen
kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Flachleitung horizontal
hin- und herverlaufend aufeinandergelegt ist und mit Mindestdurchmessern versehene
Wendestellen hat, die zu einer benachbarten Wendestelle seitlich versetzt sind.
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Für die Erfindung ist wesentlich, daß eine Flachleitung verwendet
wird. Bei dieser liegen Adern oder verseilte Aderbündel flach nebeneinander in einer
"neutralen Ebene", in der sie bei Biegungen um Hochkantachsen weder gezogen noch
gestaucht werden. Sie ist mit ihrem rechteckigen Querschnitt verwindungssteifer
als eine Rundleitung und kann horizontal hin- und herlaufend bzw. faltenbalgartig
aufeinander gelegt werden. Um die Knickung der Kupferleiter zu vermeiden, welche
durch das Eigengewicht der aufeinander liegenden Leitungsabschnitte erfolgen kann
und zu einem Bruch der Kupferleiter führen würde, sind die Wendestellen der Flachleitung
mit Mindestdurchmessern ausgerüstet, d.h. sie behalten ihre Form auf Dauer, was
durch eine Wärmebehandlung erreicht werden kann. Darüber hinaus wird durch eine
seitliche Versetzung der Wendestellen dafür gesorgt, daß diese nicht übereinander
liegen, was zu einer weiteren Herabsetzung der Belastung der Wendestellen bei aufeinander
liegenden Flachleitungsabschnitten führt und gewährleistet, daß die Leitungsabschnitte
beim Zusammenlegen der Flachleitung infolge Abwärtsbewegung des Elektrobauteils
einwandfrei, gestapelt werden und die gewunschte geringe Höhe des Flachleitungspakets
mit Sicherheit erreicht wird.
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Die Wendestellen sind auf beiden Seiten des Flachleitungspakets von
oben nach unten gesehen jeweils nach außen versetzt.
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Dadurch ergibt sich eine symmetrische Anordnung, bei der die einzelnen
horizontalen Abschnitte der Flachleitung die Tendenz haben, die gewünschte trapezartige
Anordnung des Flachleitungspakets zu bilden. Eine solche Selbststabilisierungstendenz
wäre in geringerem Umfang gegeben, falls die Wendestellen in gleicher Weise gesehen
jeweils nach innen versetzt sind, und die Stapelbarkeit wäre entschieden beeinträchtigt,
wenn die Versetzung der Wendestellen auf beiden Seiten des Flachleitungspakets unterschiedlich
ist, wenn also auf der einen Seite nach außen versetzt wird und auf der anderen
Seite nach innen bzw. umgekehrt.
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Alle Wendestellen der Flachleitung habe denselben Mindestdurchmesser,
der etwa das Drei- bis Vierfache der, Leitungsdicke beträgt. derselbe Mindestdurchmesser
an allen Wendestellen führt zu einer vereinfachten Ausbildung bzw. Herstellung des
Flachleitungspakets und die angegebene Bemessung des Mindestdurchmessers ist in
Bezug auf die auftretenden Beanspruchungen der Flachleitung einerseits und im Hinblick
auf eine möglichst große stapelbare Leitungslänge andererseits optimal.
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Bei, großen Leitungslängen bzw. Pakethöhen ist die FlachIeitung gegen
seitliches-Abkippen abgestützt. Die seitliche Abstützung der Flachleitung ist über
die gesamte Höhe ihrer Bewegungsbahn vorhanden, wenn beispielswelse mit Schwingungsbeanspruchungen
oder solchen Beeinflussungen zu rechnen ist, die ein selbsttätiges ordnungsgemäßes
Stapeln der Flachleitungsabschnitte verhindern können.
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Um auch bei besonders großen Kupferquerschnitten und infolgedessen
hohen Leitungsgewichten Flachleitungen der vorgenannten Ausgestaltung verwenden
zu können, ist die Flachleitung mit mindestens einem längs durchlaufenden Tragorgan
versehen, welches die Adern oder Aderbündel entlastet. Es können auch zwei Tragorgane
vorhanden sein, die außen liegen.
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Die Leitung weist vorteilhafterweise sowohl ändern für Kraftstrom,
als auch Steueradern auf. Sie ist also für Elektrobauteile geeignet,- die sowohl
Kraftstrom als auch'z. B.
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Steuerimpulse benötigen, und die Leitung kann auch als Universalleitung
für Kraftstrom- oder Steuerstromverbrauch eingesetzt werden, was bei kleinen Leitungs-
bzw. Leitungspaketstückzahlen für z.. B. bestimmte Arbeitshöhen der bewegt lichen
Elektrobauteile herstellungs- und kostenmäßig vorteilhaft sein kann.
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Ein Verfahren zur Herstellung der Leitung ist dadurchgekennzeichnet,
daß die Flachleitung hochkant auf einer Formplatte um vertikal angeordnete Zylinderstücke
gewunden hin-und herverlaufend aneinander gelegt, arretiert und einer die Form der
Wendestellen fixierenden Wärmebehandlung unterworfen wird. -Zum erleichterten Einlegen
der Flachleitung wird eine Formplatte mit als Rollen ausgebildeten Zylinderstücken
verwendet.
Mit dem vorbeschriebenen Verfahren können Leitungen bzw. Leitungspakete für alle
praktisch vorkommenden Arbeitshöhen der vertikal beweglichen Elektrobauteile einfach
und kostengünstig hergestellt werden.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Flachleitungspakets, Fig. 2
eine vergrößerte Seitenansicht einer Wendestelle der Flachleitung im in der Fig.
-1 angegebenen Bereich, Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils der auseinandergezogenen
Flachleitung der Fig. 1 und Fig. 4a bis 4c Querschnitte von Flachleitungen unterschiedlicher
Ausgestaltung.
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Die-Flachleitung 10 besitzt gemäß Fig. 1 mehrere horizQntal -hin-
und herverlaufend angeordnete Leitungsabschnitte 11,- die aufeinander gelegt sind.
Der unterste Leitungsabschnitt 11' liegt auf einer in Fig. 1 lediglich links angedeuteten
Bodenfläche-12 auf. An die Leitungsabschnitte 11 schließen jeweils wechselseitig
Wendestellen 13 an. Durch die wechselseitige Anordnung der Wendestellen 13 ergeben
sich bei den dargestellten neuen Leitungsabschnitten 11 acht Wendestellen 13, von
denen je vier auf einer Seite des Flachleitungspakets 14 angeordnet sind. Die Anordnung
der Wendestellen 13 erfolgt auf jeder Seite des Flachleitungspakets 14 so, daß sie
in Darstellungsebene von oben nach unten gesehen jeweils nach außen versetzt sind.
Die seitliche Versetzung der Wendestellen 13 entspricht etwa dem Außendurchmesser
der Wendestellen 13, während ihre Versetzung in der Höhe dem zweifachen der Dicke
d der Flachleitung entspricht. Da die seitliche Versetzung der Wendestellen 13 gleichmäßig
erfolgt, also unter jeweiligem direkten Aneinandergrenzen zweier Wendestellen 13,
die alle denselben Außendurchmesser haben, ergibt sich die von der Seite gesehen
trapezärtige Ausbildung des Flachleitungspakets 14.
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Dessen Höhe entspricht im wesentlichen nur einem Vielfachen der Höhe
der Flachleitung, wobei das Vielfache die Zahl der aufeinander liegenden Flachleitungsabschnitte
11 ist.
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Fig. 2 zeigt, daß der Mindestdurchmesser Dmin etwa das Dreibis Vierfache
der Leitungsdicke d beträgt.
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Zum Anschluß der Flachleitung 10 an das Elektrobauteil und in nicht
dargestellter Weise auch am anderen Ende der Flachleitung 10 ist jeweils ein ungeformtes,gerades
Leitungsstück vorhanden. Die Flachleitung 10 wird an ihrem oberen Ende 15 abisoliert
und an eine nicht dargestellte Anschlußklemme des sich vertikal auf- und abbewegenden
Elektrobauteils angeklemmt.
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Die Länge der Flachleitung 10 ist auf die Höhe abgestimmt, über die'sich
das Elektrobauteil bewegt. Das untere Ende 1-6 ist in dem oberen Ende 15,gemäßen
Weise an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen.
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Bei einer Vertikalbewegung des Elektrobauteils aus dessen tiefster
Lage nach oben wird die Flachleitung 10 an ihrem oberen Ende 15 nach oben gezogen,
so daß zunächst der oberste Leitungsabschnitt 11'' nach oben bewegt und die benachbarte
Wendestelle 13' etwas aufgebogen wird. Dann wird der von oben gesehen zweite Leitungsabschnitt
11''' angehoben usw.
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Dabei ergibt sich die in Fig. 3 dargestellte seitliche Ansicht IV
der Flachleitung 10, wobei 11 der unterste nicht mehr angehobene Leitungsabschnitt
ist.
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Der in Fig. 4a dargestellte Leitungsquerschnitt zeigt vier Adern,
welche die vier Leitungen für R, S, T und Mp eines Drehstromverbrauchers darstellen.
Diese Adern sind jeweils von einer Isolierhülle 17 umgeben, die ihrerseits in den
Mantel 18 eingebettet sind.
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Der in Fig. 4b dargestellte Querschnitt einer Flachleitung- 10 zeigt
außer den Fig. 4a entsprechenden Adern für Mp, R, S, T ein Tragorgan 19, beispielsweise
ein Stahlseil, welches die Adern zugentlastet und es ermöglicht, besonders große
Kupferquerschnitte zu verwenden.
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Auch der Leitungsquerschnitt der Fig. -4c hat die Adern für Mp, R,
S, T für Kraftstrom, besitzt aber zwischen den Adern für die Phasen R und S acht
Steueradern 20, von denen je vier zu einem Adernbündel 21 verseilt sind.
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Es ist auch möglich, daß das in Fig. 1 dargestellte Leitungspaket
14 am Elektrobauteil positioniert ist und mit diesem auf und ab fährt. Günstiger
erscheint es jedoch, das Flachleitungspaket 14 nahe der tiefsten Position des sich
auf-und abbewegenden Elektrobauteils anzuordnen, da die Flachleitung 10 dann nur
teilweise bzw. entsprechend der vom Elektrobauteil aufwärts gefahrenen Höhe angehoben
werden muß.
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Bei genügend breiten und/oder formstabilen Flachleitungen genügt
es, wenn die Flachleitung 10 mit ihren Leitungsabschnitten 11 aus einer in Fig.
3 dargestellten Lage ohne weiteres abgesenkt wird, da das Leitungsgebilde in sich
steif genug ist, um die Lage der Fig. 1 einzunehmen. Sollte das jedoch z. B. bei
sehr hohen Flachleitungspaketen 14 nicht der Fall sein, so ist es vorteilhaft, die
Flachleitung 10 gegen seitliches Abkippen abzustützen, beispielsweise durch die
in Fig. 3 schematisch dargestellten Seitenwände 20. Die seitliche Abstützung der'
Flachleitung 10 kann auch über die gesamte Höhe ihrer Bewegungsbahn vorhanden sein,
was durch die schematisch dargestellte Führungsstütze 21 angedeutet ist.
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