DE350380C - Drahtseilsystem mit festem Kabel - Google Patents

Description

Die Drahtseilanlage gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine gute Verteilung der Kräfte, indem sie den Kabeln gewisse Längsverschiebungen gegenüber ihren Zwischenstützen gestattet, woraus sich eine beträchtliche Verringerung der diese Stützen beanspruchenden Kräfte und damit die Möglichkeit ergibt,- diese schwächer und billiger zu konstruieren.

In dem Falle, wo die Kabel Querkräften unterworfen sind, gestattet die neue Anordnung außerdem, in einem beliebigen Bereich, beispielsweise beim Durchgang eines Schleppwagens, eine augenblickliche Verlängerung der Kabel durch Nachgeben der benachbarten Bereiche zu erzielen, d. h. durch die Wirkung der Annäherung der Kabelteile benachbarter Bereiche gegen den Bereich, hinsichtlich dessen die Durchhängung gerade vergrößert ist. Infolgedessen entspricht die Längsspannung der Kabel diesen verringerten Querspannungen soviel als möglich.

Die Erfindung besteht im Prinzip darin, zwischen die Kabel und jede oder einige Zwischenstützen eine bewegliche Aufhängevorrichtung einzuschalten, die an der Spitze angelenkt ist und den Kabeln gestattet, sich gegen die Stützen in der Längsrichtung oder sonst einer Richtung zu verschieben, wobei die Aufhängevorrichtung einen geraden oder gekrümmten Hebel trägt oder ein aus mehreren Hebeln zusammengesetztes System oder eine Kombination von starren und nachgiebigen Stücken.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung in zehn Abbildungen dargestellt.

Abb. ι bis 4 beziehen sich auf ein Seilsystem mit einem Kabel, und zwar ist Abb. 1 eine Vorderansicht, Abb. 2 bis 4 Seitenansichten.

Abb. 5, 6, 7 beziehen sich auf ein Seilsystem mit zwei Kabeln, und zwar ist Abb. 5 eine Vorderansicht, Abb. 6 eine Seitenansicht und Abb. 7 ein Grundriß.

Abb. 8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform.

In den Abb. 1, 2, 3 siiyl a in bestimmten Abständen angeordnete Stützen, an deren Spitzen bei b Aufhängungshebel c von dreieckiger Gestalt angelenkt sind. Das einzige Kabel ä wird aus einer Reihe von Stummeln gebildet, die, z. B. Vermittels Bolzen oder Gelenke, bei β und f an diesen Hebein befestigt sind. An dem Ende der Linie ist das Kabel ä an nicht gezeichneten Verankerungen befestigt. Wenn die Linie sehr lang ist, können eine bestimmte Anzahl von Hebeln c an ihren Stützen unbeweglich gemacht werden, welche Stützen dann zwecks Ermöglichung der Zwischenverankerung verstärkt sind.

Zur eventuellen Verstärkung des Systems kann ein Tau g vorgesehen sein, das die Punkte δ verbindet.

Auf dem Kabel d bewegt sich ein Schleppwagen h, der mit irgendeiner Adhäsionseinrichtung versehen ist und auf beliebige Weise angetrieben wird.

Wenn das System in Ruhe ist, d. h. wenn der Schleppwagen h nicht in dem Teil der betrachteten Linie sich befindet, nehmen die einzelnen Teile die in vollen Linien dargestellten Lagen ein. Die dreieckigen Hebel c, die, unter der Voraussetzung gleicher Spannweite, durch gleiche Kräfte beansprucht werden, nehmen die dargestellte senkrechte symmetrische Gleichgewichtslage ein.

Diese Kräfte, die ausschließlich von dem Gewicht des Kabels und der Hebel und von der dauernden Kabelspannung herrühren, setzen sich auf jeder Zwischenstütze zu einer

■ senkrechten Resultante zusammen, die durch ' die Aufhängungspunkte δ gehen. Wenn die '■ Spannungen, die einerseits auf das Kabel und ι anderseits auf eine Zwischenstütze wirken, ! nicht mehr gleich sind, nimmt die Resul-'; tierende eine zur Vertikalen geneigte Lage • ein, geht,aber dabei immer durch den Punkt δ; der dreieckige Hebel neigt sich auch nach der

Seite, wo die Spannung überwiegt.
: Wenn der Schleppwagen h sich innerhalb der betrachteten Spannweite befindet, nehmen die einzelnen Teile die in punktierten Linien

■ gezeichneten Lagen ein. ,Wegen der zusätzlichen Spannungen, die durch den Schlepp-

wagen in dieser und den benachbarten Spannweiten eingeführt werden, neigen sich die entsprechenden dreieckigen Hebel nach der Seite des Schleppwagens und nehmen die sich um den Punkt b drehenden Punkte e, f die Lagen e¹, f¹ an.

Durch diese Bewegung überträgt sich die Vermehrung der Spannung, die in dem Kabel d durch die Gegenwart des Schleppwagens in

ίο dem betrachteten Bereich hervorgerufen wird," zum Teil auf die Nachbarbereiche, so daß nicht nur das Kabel in diesem Bereich, sondern auch in einer Anzahl Nachbarbereiche stärker gespannt ist, wobei die Anzahl solcher Bereiche mit der Gesamtanordnung variiert. In jedem der so beeinflußten Bereiche ist die Durchhängung des. Kabels verringert, da sie in dem Bereich, wo sich der Schleppwagen befindet, vergrößert ist, was zur Folge hat, daß die zusätzliche Spannung, die auf das Kabel durch die Gegenwart des Schleppwagens übertragen wird, merklich vermindert wird.

Die neue Anordnung hat also eine doppelte Wirkung:

a. Die Reaktionen auf die Stützen zu vermindern, indem sie die im Kabel hervorgerufenen zusätzlichen 'Spannungen übertragt von dem Bereich, wo sich der Wagen befindet, auf die Nachbarbereiche und eventuell bis auf die festen Verankerungen;

b. Den Wert dieser zusätzlichen Spannungen zu vermindern, indem sie eine Vergrößerung der Durchhängung in dem Bereich schafft, in dem sich der Wagen befindet.

Wenn der Wagen h sich einer Stütze nähert, neigt siGh der dreieckige Hebel entgegen dieser ersten Verschiebung und nimmt schnell nacheinander die Stellung e^z, b, f² ein, die den Übergang des Wagens gestattet auf den Arm e, f, der in Form einer Schiene gebildet ist, wie Abb. 2 zeigt.

Man erkennt, daß die Leichtigkeit des Übertrittes des Wagens von einem Bereich in den Nachbarbereich von der Länge der Arme e, f abhängt, d. h. von der Größe des Winkels e, b, f. Je größer dieser' Winkel ist, um so leichter ist der Übergang, um so geringer aber auch die Amplitude des Ausschlages der Hebel c. Dieser Ausschlag ist für diejenige Stellung begrenzt, für die die Arme e, b und f, b Tangenten an das Kabel sind, und es überträgt sich für diese Grenze und die Nachbargrenze die Kabelspannung fast vollständig auf die Stütze, die wieder durch die bereits erwähnten Seile g aufgenommen wird.

Die Vermehrung der Durchhängung infolge der Gegenwart des Schleppwagens in einem der Bereiche ist um so viel größer, als die

Amplitude des Ausschlages der Hebel c größer, d. h. der Winkel e, b, f kleiner ist.

Man wird daher für jede Anordnung einen Wert des Winkels e, b, f wählen, der zwischen den sich aus den obigen Betrachtungen ergebenden Grenzwerten liegt, derart, daß der Übertritt des Wagens von einem Bereich in den anderen leicht und die Vermehrung der Durchbiegung genügend ist.

Abb. 2 zeigt den Durchgang des Wagens auf der Schiene zur Rechten einer Stütze.

Abb. 3 zeigt den Wagen zwischen zwei Stützen auf dem Kabel rollen.

Abb. 4 zeigt den Fall, wo der Wagen einer durch ein Tau i ausgeübten Querkraft unterworfen ist, wie es bei gewissen Schleppanlagen vorkommt. Die Hebel c müssen ,dann an ihren Stützen durch Gelenke b befestigt sein, die nach Art eines Kardangelenkes o. dgl. Drehungen um zwei zueinander senkrechte Achsen gestatten.

In dem Fall der Abb. 4 neigt sich der Wagen, der als Schlepper funktioniert, und die Querreaktion des Taues auszuhalten hat, ebenso wie die Hebel c in der Querrichtung. Das Kabel A geht aus der senkrechten Ruheebene hoch, und es wird" seine Durchhängung nicht allein durch das Gewicht des Wagens, sondern auch durch die schräge Reaktion des Taues i bestimmt. Man erkennt, daß diese Durchhängung in diesem Fall einen beträchtliehen Wert erreichen kann.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Abb. 5, 6, 7 wird der Schleppwagen h nicht mehr von dem Kabel getragen, sondern bewegt sich entweder direkt auf dem Erdboden oder auf einer geeigneten Fahrbahn, indem er sich an einem gespannten festen Kabel g entlangschleppt, während ein zweites Kabel d einen Hilfswagen / trägt.

Der Schleppwagen schleppt beispielsweise ein Boot k mittels eines Seiles i, das sich auf den Hilfswagen /stützt; dieser überträgt den größten Teil der von der Schräge des Taues, herrührenden Querreaktion auf das Kabel d. Der Teil des Taues i zwischen Hilfswagen j und Schleppwagen h kann eine genügende Länge haben, damit seine Schräge gegen die Richtung des Kabels g sehr gering ist, d. h. damit die auf ^ den Schleppwagen angreifende Querreaktion selbst sehr gering ist.

Diese Ausführungsform der Erfindung benötigt ein doppeltes System von Kabeln und schwingenden Hebeln, wie sie oben beschrieben sind, die aber übereinander angeordnet und miteinander paarweise verbunden sind.

Ein erstes System besteht aus einem Kabel g und den Hebeln c, die um Kugelgelenke I schwingen können. Das Kabel g ist an dem Ende jedes Hebels durch ein Gelenk b angelenkt, wobei das andere Ende des Hebels als Achse für ein Leerlaufrad m dient.

Das zweite System besteht aus dem Kabel d.

und dreieckigen Hebeln n, die um Gelenke b schwingen können. Diese dreieckigen Hebel tragen jeder eine Rollbahn o, die sich auf das entsprechende Rad m stützt. " 5. Das Kabel d besteht aus einer Reihe von Abschnitten, die an den Punkten e und f der Hebel η mit oder ohne Gelenke befestigt sind. Das Kabel g ist stark gespannt; es hat nur eine schwache Durchbiegung, d". h. die Schwingbewegungen der Punkte b haben nur eine geringe Amplitude. Dieses Kabel hat außer seinem Gewicht praktisch keine Querbewegungen auszuhalten, es muß im Gegenteil seiner dauernden Spannung widerstehen, die um die longitudinale Vortriebsbeanspruchung des Zugwagens vermehrt ist, .

Das Kabel d ist einer dauernden Spannung unterworfen, die merklich geringer ist als die des Kabels g. Es kann un^er der Wirkung , ao der Querbeanspruchungen, die der Hilfs- ^: wagen j auf es überträgt, zeitweilig große Durchbiegungen annehmen, d. h. daß die Schwingungsbewegungen der dreieckigen Hebel η von großer Amplitude sein müssen. ; Wie bei den Abb. i, 2 und 3 tragen die ; Hebel 11 einen Schienenweg e, f, auf dem der [ Hilfswagen rollt, um von einem Bereich in j den folgenden überzugehen. i

Man erkennt leicht, daß diese Anordnung i von paarweise angeordneten Kabeln den dop- j pelten Vorteil hat, die Spannungen in den j Kabeln auf ein Minimum zu verringern und j ebenso die Beanspruchungen auf die Zwischen- [ stützen, die im Falle der Abb. 5, 6 und 7 nur die Kabel in der gewünschten Höhe zu halten haben.

' Wenn die Anlage in Ruhe ist, kann die i Gesamtheit der Hebel c und n, die sich um \ das Kugelgelenk I dreht, sich bis zur Berührung mit der Ebene der Stützen α herabsenken, wodurch der Raumbedarf der Anlage ' vermindert wird. Ein weiterer Vorteil ist die Ermöglichung von Stützen von geringer Höhe in weiten Abständen, da das Kabel d erst j dann eine große Durchbiegung erhält, wenn : es der Wirkung des Hilfswagens unterworfen ·· ist, und wenn in diesem Falle die Durchbiegung in horizontalem Sinne schärfer hervorgerufen wird.

.Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die Gesamtheit der Kabel und Hebel eine ; elastische Dämpfungseinrichtung bildet, bei j der die Wirkung plötzlicher Stöße vermindert | und gedämpft wird durch den kombinierten Effekt der Schwingung der Hebel und des automatischen Ausgleiches der Durchbiegungen und der Kabelspannungen unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes in den verschiedenen Bereichen. j

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die | beiden in Abb. 5, 6 und 7 beschriebenen ver- ; einigten Systeme auch für sich gesondert angewendet werden können.

Wenn man annimmt, daß der Schleppwagen h durch seine Berührung mit dem Erdboden oder dem Schienenweg eine genügende Adhäsion hat, kann man auf das Kabel g und die Hebel c verzichten. Die Stützen werden dann direkt unter die Schwingungspunkte I gelegt, und es besteht das 'System dann nur noch aus dem Kabel d und den dreieckigen Hebeln n, die sich im Ruhezustand längs der Stützen α legen oder durch eine Konsole getragen werden können, die an der Stütze befestigt ist und die Fahrbahn für die Rolle m trägt.

Diese vereinfachte Anordnung hat noch den weiteren Vorteil, den Schleppwagen fast gänzlich der Querbeanspruchung zu entziehen, die von der Schräge des Schleppseiles herrührt und ihn in den Kanal zu ziehen strebt. Diese Anordnung findet besonders Verwendung im Falle von automotorischen Schleppwagen, die sich auf dem Schleppwege oder auf einer zum Kanal parallelen Bahn bewegen.

Wenn hingegen der auf einer geeigneten Bahn rollende Schleppwagen h den Querkräften widerstehen kann, die von der Schräge des Schleppseiles herrühren, sich aber auf dieser Bahn nicht durch einfache Adhäsion vorwärts bewegen kann, kann man von dem System Abstand nehmen, das aus dem Kabel d, den Hebeln η und dem Hilfswagen / besteht. Das System, das aus dem Kabel g und den bei I an den Trägern α angelenkten Hebern besteht, wird allein aufrechterhalten, mit Ausnahme jedoch der Räder m, die nicht mehr notwendig sind.

Die zweite vereinfachte Anordnung findet ihre Anwendung im Falle des Schleppens und bei gewissen Einrichtungen zum Ziehen.

Naturgemäß erfolgen die Veränderungen der Durchhängung des Kabels d im Falle der Abb. 5, 6, 7 auf dieselbe Weise wie im Falle der Abb. 1 bis 4 und ist das aus dem Kabel g und den Hebeln c gebildete System nur eine Variante des allgemeinen Falles, der als wesentlichen Bestandteil das Fundamentalprinzip enthält, zwischen das Kabel und seine Stützen eine Aufhängevorrichtung einzuschalten, bestehend aus einem Hebel oder einem angelenkten und . im allgemeinen nach allen Richtungen verschiebbaren Hebelsystem, um sowohl die Ermüdung des Kabels als die seiner Stützen zu vermindern.

Die Abb. 8, 9 und 10 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung für ein einkabeliges Seilsystem. Diese Ausführungsform ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Tau, das den Zugwagen mit dem Hilfswagen iao verbindet, eine Länge besitzt, die größer ist als der Abstand zweier. Stützen, so daß der

Claims (6)

Zug- und der Hilfswagen sich niemals gleichzeitig in einem gleichen Bereich befinden. Unter diesen Bedingungen treten die besonderen Beanspruchungen, die durch jedes dieser beiden Organe auf das Kabel ausgeübt werden, nicht in demselben Bereich, sondern in verschiedenen Bereichen auf. Das einzige Kabel d kann beliebig ausgebildet sein, ist aber an jedem Hebel c in zwei ίο Punkten e, f angeschlossen. ■ Ein beliebiger Zugwagen h stützt sich auf das Kabel und bewegt sich dadurch vorwärts. Er schleppt ein Boot k vermittels eines Schleppseiles i, das über einen Hilfswagen j läuft. Der Abstand zwischen dem Angriffpunkt des Schleppseiles an dem Zugwagen und dem Punkt, wo dieses Seil sich auf den Hilfswagen stützt, ist größer als die Entfernung der Stützen a. Die Schräge des Seiles zwischen Haupte und Hilfswagen ist sehr gering in bezug auf die vom Hauptwagen verfolgte Richtung, derart, daß die auf den letzteren Wagen wirkende Querkomponente von geringer Bedeutung ist. Anderseits tritt die Beanspruchung, die durch i den sich auf das Kabel legenden Schleppwagen j hervorgerufen wird, in einem Bereich dieses ■ Kabels auf, während die durch das Schlepp- | tau hervorgerufene schräge Beanspruchung in I einem anderen Bereich auftritt. Daraus folgt, daß dasselbe Kabel abwechselnd in hinterein- j anderliegenden Bereichen arbeitet. In einem j gegebenen Augenblick hat das Kabel in jedem I Bereich nur eine Art von Beanspruchungen [ auszuhalten und arbeitet deshalb unter guten Bedingungen. Die dargestellten Ausführungen' sind nur Beispiele, und man kann ohne Änderung des Prinzips der Erfindung beispielsweise folgende Abänderungen treffen: '

1. den Arm &, f der Hebel durch ein Rohr j ersetzen, in dem das Kabel d gleiten kann, j um die Regelung der Anfangsdurchhängungen ι zu erleichtern und die Wirkung der Verlängerung des Kabels zwischen seinen Verankerungen zu berichtigen. Das Kabel kann normalerweise in dem Rohr durch irgendeine Sperrvorrichtung blockiert werden;

2. in den Abb. 5, 6, 7 das Kabel g, das zur Vorwärtsbewegung des Zugwagens und seiner Hebel c dient, durch die Anordnung der Abb. 1 ersetzen;

. 3. die Hebel c der Abb. 1 durch eine Kombination starrer und nachgiebiger Teile bilden, um die Beweglichkeit des Systems zu vermehren. Der Arm e, f kann z. B. starr sein, während die Arme e, f und f, b teilweise oder ' vollständig nachgiebig sein können;

4. an das gespannte Kabel g der Abb. 5,

6, 7 eine Kettenaufhängung anbringen; *

5. jedes Kabel durch Bündel von Kabeln, Ketten o. dgl. ersetzen, um die Adhäsion zu vermehren oder durch eine starre oder angelenkte Stange oder durch einen kontinuierlichen dünnen Stab; 6g

6. als motorisches Organ ein endloses, von den Kabeln des Systems unabhängiges Kabel verwenden.

Paten τ-Ansprüche:

1. Drahtseilsystem mit festem Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel an jeder Zwischenstütze oder an bestimmten Zwischenstützen durch ein an der Stütze angelenktes Gehänge (c) befestigt ist, das dem Kabel -gegen, die Stützen eine Verschiebung in der Längsrichtung oder in einer sonstigen Richtung gestattet, wobei das Gehänge aus einem einfachen Hebel oder aus einem aus geraden oder gekrümmten Teilen gelenkig zusammengesetzten System oder aus einer Kombination von starren und nachgiebigen Teilen zusammengesetzt ist, um die Beanspruchungen zu vermindern, denen das Kabel und seine Stützen unterworfen sind.

2. Drahtseilsystem nach Anspruch 1 mit schwach gespanntem Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel in einzelne Abschnitte unterteilt ist, die an die Enden des durch die starren Stützen getragenen Gehänges universalgelenkig angeschlossen sind, um dem Kabel (d) Verschiebungen in der Längs- 'und Querrichtung zu gestatten.

3. Drahtseilsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zusammenarbeitende Kabel, von denen das eine (g) gespannt ist und die Längsbeanspruchung aufnimmt, während das andere (d) schlaff ist und die Querbeanspruchung aufnimmt, wobei die Kabel an einfache Stützen vermittels einer Kombination gelenkig verbundener Hebel angeschlossen sind.

4. Einkabeliges Drahtseilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Schleppwagen (A) noch ein Hilfswagen (/) vorgesehen ist, der die Reaktion des Schlepptaues auf den Schleppwagen beseitigen soll, wobei der Abstand zwischen Schlepp- und Hilfswagen so ist, daß diese beiden Organe sich niemals gleichzeitig in demselben Bereich befinden und das Kabel in jedem Bereich nur einer Art von Beanspruchung ausgesetzt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.