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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Schwimmbecken in Kombination mit einer automatischen
Schwimmbeckenabdeckungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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2. Kurzbeschreibung
des Stands der Technik
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Die
vorliegende Anmelderin hat das inhärente Problem des Gebrauchs
eines elektrischen Antriebssystems zum Betreiben von Schwimmbeckenabdeckungen
erkannt. Neben den zahlreichen Sicherheitsfaktoren mussten die elektrischen
Motoren komplett von der Wasserumgebung isoliert werden. Trotzdem
befinden sich viele Schwimmbeckenabdeckungsantriebe in einer unterirdischen
Umgebung. Daher waren die Gesamtkosten des Baus und die Kosten der
Installation beachtlich. Dennoch tendierten sogar Regenwasser und
Grundwasser dazu, sich in unterirdischen Räumen, die die Elektromotoren
und ihre zugehörigen
elektrischen Bauteile aufnehmen, anzusammeln. In der Tat wurde erkannt, dass
zumindest fünfzig
Prozent der Versagensfälle der
meisten automatischen Schwimmbeckenabdecksysteme auf das inhärente Wasserschadenproblem zurückzuführen sind.
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Um
dieses Problem zu bewältigen,
hatte die vorliegende Anmelderin wie unten beschrieben Schwimmbeckenabdecksysteme
vorgeschlagen und bereitgestellt, die komplett auf einem hydraulischen Antrieb
beruhen, der sich am Schwimmbecken oder in der Nähe des Schwimmbeckens befindet.
Ein Elektroantrieb könnte
bereitgestellt werden, um eine Pumpe zum Pumpen des Hydraulikfluids
zu betreiben. Ein Elektroantrieb und die Pumpe könnten jedoch an einer ent fernten
Stelle liegen und sogar in einem Gebäude oder dergleichen untergebracht
sein.
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Automatische
Schwimmbeckenabdecksysteme, die untereinander verbundene starre
schwimmende Lamellen verwenden, die auf einer eingetauchten oder überhöhten Trommel
aufgerollt werden, wie von US. Patent Nr. 3 613 126, das den früheren Stand
der Technik wie im Oberbegriff des anliegenden Anspruchs 1, ausgestellt
auf R. Granderath, darstellt, beschrieben, sind in Europa beliebt. Diese
Schwimmbeckenabdecksysteme verwenden passive Kräfte, die sich aus dem Auftrieb
oder der Schwerkraft zum Antreiben der Abdeckung ergeben, um die
Abdeckung über
ein Schwimmbecken auszubreiten. Entweder mit dem Auftrieb oder mit
der Schwerkraft muss es einen Mechanismus geben, um eine zurückgezogene
Abdeckung daran zu hindern, sich als Reaktion auf die passive Kraft
abzuwickeln. Solche Systeme mit passiver Kraft weisen auch darin einen
Nachteil auf, dass die passive Kraft während des Zurückziehens überwunden
werden muss. Granderath schlägt
einen Schneckengetriebeantriebsmechanismus zum Aufwickeln der Abdeckung
und zum Verhindern der Abdeckungstrommeldrehung, wenn keine Energie
anliegt. Die Lamellen dafür
sind ferner in US. Patent Nr. 4 577 352, ausgestellt auf Gautheron,
beschrieben.
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Schwimmbeckenabdeckungen,
die schwimmende Lamellen oder ähnliches
Material verwenden und Auftriebskräfte verwenden, um die Abdeckung über das
Schwimmbecken zu treiben, wickeln die Abdeckung notwendigerweise
auf eine Drehtrommel auf, die unter der Wasseroberfläche angeordnet
ist.
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Schwimmende
Abdeckungen, die auf Auftriebs- oder Schwerkraft beruhen, um die
Abdeckung über
das Schwimmbecken anzutreiben, müssen
sich mit einer niedrigen linearen Geschwindigkeit bewegen und daher
mit einer niedrigen Trommeldrehzahl, um das Aufwölben der Abdeckung zu vermei den, während sie
sich über
die Wasserfläche
bewegt. Eine niedrige Drehzahl ist daher erforderlich, um übermäßiges Abwickeln
der noch auf der Trommel aufgewickelten Abdeckung zu vermeiden.
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Automatische
Abdeckungen des Typs mit Auftrieb, die oben beschrieben sind, haben
das Untersetzungsgetriebe und den Elektroantriebsmotor typisch außerhalb
der Schwimmbeckenwand. Die Antriebswelle der Abdeckungstrommel läuft durch eine
Bohrung oder Öffnung
in der Schwimmbeckenseitenwand und umfasst ein Lager und mehrere Dichtungen
und Abdichtungen, um das Schwimmbeckenwasser daran zu hindern zu
lecken oder von dem Schwimmbecken um die Antriebswelle zu sickern.
Beachtliches Fachwissen und Geschick sind erforderlich, um die Lagerdichtungsanordnung
vorzubereiten und anzuordnen. Ferner sind in der Nähe der Schwimmbeckenwand
ein getrennter Aushub und eine Struktur mit ausreichender Größe erforderlich,
um den Trommelwellenantriebsmechanismus aufzunehmen und das Bedienen
zu erleichtern.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
wünschenswerte
Lösung
für den schwimmenden
Lamellentyp, die schwimmende Membran oder sogar den Schwerkraftabdeckungstyp wäre der Gebrauch
eines hydraulischen Motorantriebssystems zum Bewegen der Schwimmbeckenabdeckungstrommel
und dadurch Lindern der Feuchtigkeits-, Überschwemmungs- und Elektroschockgefahrprobleme
in Zusammenhang mit elektrischen Schwimmbeckenabdeckungsantriebssystemen.
Der Vorteil hydraulischer Systeme besteht darin, dass das Stromversorgungs-Pumpsystem
in einer sicheren Entfernung vom Schwimmbecken entfernt und in einer
gedeckten Gebäudezone
angeordnet werden kann. Nur zwei Hydraulikleitungen sind erforderlich,
um das Abdecksystem anzutreiben. Für den schwimmenden Typ von
Abdeckungen wurden bisher nur selten hydraulische Motoren verwendet.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Schwimmbecken gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 bereitzustellen, das Mittel zum Steuern des Strömen des
Fluids unter Druck zu dem Hydraulikmotor aufweist, um die Bewegung
der Abdeckung zu begrenzen. Eine weitere Aufgabe besteht darin,
einen Hydraulikmotor zu verwenden, um das Abdecksystem anzutreiben,
ohne ein Schneckengetriebe als eine Abwickelbremskraft zu verwenden.
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Zur
Verwirklichung der oben genannten Aufgaben stellt die vorliegende
Erfindung ein Schwimmbecken in Kombination mit einer automatischen
Beckenabdeckungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.
Bevorzugte Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Schwimmbeckens
sind in den abhängigen
Ansprüchen
charakterisiert.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
wird nun auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:
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1 ein
Flussdiagramm darstellt, das mögliche
Kombinationen von Bauteilen zeigt, die zu den verschiedenen Schwerkraft-Auftriebs-Lamellen-Membran-Schwimmbeckenabdeckungssystemen
gehören;
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2 eine
etwas schematische teilweise auseinander gezogen perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform
eines hydraulisch angetriebenen Schwimmbeckenabdeckungssystems,
das zur vorliegenden Erfindung gehört, ist;
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3 eine
Seitenaufrissansicht einer Anordnung zum Installieren einer Schwimmbeckenabdeckung
in eingetauchter Position und des dazu gehörenden Antriebsmechanismus
ist,
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4 eine
schematische Seitenaufrissansicht, die die Anordnung der Schwimmbeckenabdeckung
der 3 in eingetauchter Position zeigt, ist,
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5 eine
teilweise perspektivische Ansicht, teilweise abgerissen und im Schnitt,
die die funktionale Anordnung eines Bewegungsbegrenzungssteuermechanismus
mit einer Schwimmbeckenabdeckungstrommel zeigt, die zu dem erfindungsgemäßen automatischen
Schwimmbeckenabdecksystem gehören,
ist,
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6 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die eine Form eines Bewegungsbegrenzungssteuermechanismus
für den
Gebrauch mit der vorliegenden Erfindung zeigt,
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7 eine
Schnittansicht entlang der Linie 7-7 der 6 ist,
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8 eine
Schnittansicht entlang der Linie 8-8 der 6 ist,
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9 eine
schematische perspektivische Ansicht ist, die einen Einweg-Kupplungsmechanismus
zeigt, der in dem Steuersystem der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann,
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10 eine
teilweise schematische Seitenaufrissansicht ist, die eine Nocken-Keilanordnung zum
Steuern des Abwickelns einer Abdeckung von einer Abdeckungstrommel
zeigt,
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11 eine
teilweise schematische Seitenaufrissansicht ähnlich der 10 ist
und die Nocken, die zu der Anordnung der 10 gehören, in
einer unterschiedlichen Stellung zeigt,
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12 eine
schematische Ansicht ist, die eine Form des Fluidantriebssteuersystems
für den Gebrauch
in der vorliegenden Erfindung zeigt,
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13 eine
schematische Ansicht ist, die eine alternative Form eines Fluidantriebssteuersystems
für den
Gebrauch in der vorliegenden Erfindung zeigt,
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14 eine
schematische Ansicht ist, die eine weitere Form eines Fluidantriebssteuersystems für den Gebrauch
in der vorliegenden Erfindung ist,
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15 eine
schematische perspektivische Ansicht einer weiteren modifizierten
Form eines automatischen Abdeckungsantriebssystems ist, das gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann,
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16 eine
schematische Seitenaufrissansicht, eines mechanischen Grenzschalteraktuators ist,
der mit dem Steu erschaltkreis der 15 verwendet
wird und den Aktuator in einer Stellung zeigt,
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17 eine
schematische Seitenaufrissansicht ähnlich zu 16 ist
und den mechanischen Grenzschalteraktuator in einer alternativen
Stellung zeigt, und
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18 eine
teilweise schematische Seitenaufrissansicht ist, die eine weitere
modifizierte Form der Bewegungsbegrenzungsvorrichtung zeigt, die
einen Typ eines Einweg-Kupplungsmechanismus
an Stelle eines hydraulischen Motors mit einer Feststellbremse verwendet.
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ALLGEMEINE
SYSTEMKOMBINATIONEN
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Unter
Bezugnahme insbesondere auf 1 sind schematisch
mehrere Kombinationen von Bauteilen dargestellt, die verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bilden. Unter Bezugnahme auf 1 sind
einige der Hauptbauteile, die in verschiedenen Kombinationen verwendet
werden können,
schematisch identifiziert. Ursprünglich
erkennt man, dass eine schwimmende Abdeckung mit Lamellen bereitgestellt
wird, die von der Auftriebskraft bewegt wird, das heißt der Kraft,
die einer eingetauchten Abdeckungstrommel auferlegt wird, die dazu
tendiert, die Lamellen aufwärts
zu zwingen und sie dabei von der Trommel abzuwickeln. In der Tat müssen bestimmte
Mittel bereitgestellt werden, um diese Bewegung für die Abdeckungslamellen,
wenn sich die Abdeckung zu der voll abdeckenden oder geschlossenen
Stellung bewegt, zu steuern.
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Ein
Hauptbauteil des Systems der vorliegenden Erfindung ist ein Hydraulikmotor.
Ferner kann auch ein Hydraulikmotor mit innerer Bremse verwendet
werden. Das kann effektiv sein, weil eine Bremse auf der Motorwelle
verwendet werden kann, um irgendwelche Probleme des Rutschens des
Hydraulikmotors zu verringern. Eine Feststellbremse kann die Drehung
der Antriebswelle verhindern und auch mit einer Ausgleichsschaltung
bereitgestellt werden, um Gegenausgleichskraft bereitzustellen.
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Das
Hydraulikmotorsystem eliminiert die Gefahren in Zusammenhang mit
elektrischer Leistung in unmittelbarer Nähe zu einem Schwimmbecken.
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Um
Endpunktbewegungen der Abdeckung zu steuern, das heißt, das
Stoppen der Bewegung der Abdeckung an einem Ende des Schwimmbeckens
zu veranlassen, wenn zu der geschlossenen Position bewegt wird,
und um die Bewegung der Abdeckung zu stoppen, wenn sie komplett
auf die Trommel aufgewickelt ist, könnte ein Drehcodierergrenzschalter
oder ein elektrischer Grenzschalter verwendet werden. Ferner könnte ein
Schneckengetriebantrieb gekuppelt mit einer Motor- oder Trommelwelle eingebaut
werden, um die Endpunkte der Bewegung zu steuern.
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Im
Gegensatz dazu dient ein Bremsmittel effektiv der Funktion des Stoppens
der Bewegung einer Abdeckung. Das Bremsmittel sollte als ein Typ Geschwindigkeitsbewegungsmechanismus
funktionieren, um die Bewegungsgeschwindigkeit der Abdeckung zu
steuern, während
die Bewegungsbegrenzungsmittel die Bewegung der Abdeckung an spezifischen
Endpunkten anhalten. Verschiedene Typen von Vorrichtungen können für diesen
Zweck verwendet werden und darunter eine Hydraulikpumpe mit einem
einstellbaren Druckwandler-Schalter aufweisen. Öffnungs- und Schließsteuerschalter
können
verwendet werden. Zusätzlich
kann ein hydraulisches Ausgleichsventil ebenso für diesen Zweck verwendet werden.
Weitere Bauteile, die verwendet werden können, um Bremswirkung bereitzustellen
und um ein Bewegungslimit bereitzustellen, sind ebenfalls in 1 der
Zeichnungen offenbart.
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Zusätzlich zu
oben Stehendem umfassen weitere Ausführungsformen zum Steuern von
Bewegungslimits eine Hydraulikpumpe mit einem einstellbaren Druckschalter
oder Druckwandler-Schalter, der ein Signal zum Unterbrechen der
elektrischen Leistung erzeugt.
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Unter
genauerer Bezugnahme auf 1 sieht man, dass ursprünglich eine
Stromversorgung 20 existiert, die zum Beispiel einen Elektromotor
umfasst, und die zum Betreiben eines hydraulischen Systems verwendet
werden kann, wobei ein Hauptbauteil dieses ein Hydraulikmotor 22 ist.
In diesem Fall könnten
sich der Hydraulikmotor 22 und die dazu gehörenden Bauteile
mit Ausnahme der Stromversorgung 20 in unmittelbarer Nähe eines
Schwimmbeckens befinden, weil sie alle hydraulisch betrieben werden.
Die Stromversorgung 20 befindet sich in einer entfernten
Lage in Bezug auf den Hydraulikmotor und verbunden mit diesem Hydraulikmotor.
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Ein
einfaches Antriebssystem, das einen Hydraulikmotor 22 kombiniert
mit der Stromversorgung 20 verwendet, wäre der Einsatz eines Schneckenuntersetzungsgetriebes 24 auf
dem Ausgang des Hydraulikmotors, um Auftriebskräfte zu steuern, die dazu tendieren,
eine Abdeckung von der Abdeckungstrommel abzuwickeln. Um einem harten
Stoß der
Abdeckung oder dem Aufwölben
einer Abdeckung an der Bewegungsendstellung beim Öffnen und
insbesondere beim Schließen
vorzubeugen, können
Codierer des oben beschriebenen Typs verwendet werden, darunter
zum Beispiel ein Drehwellencodierer. Ein Drehwellencodierer 26 könnte direkt mit
einer Antriebswelle 28 einer Schwimmbeckenabdeckung wie
schematisch in 1 gezeigt verbunden werden.
Gemäß diesem
System befände
sich der elektrische Hauptbauteil, wie zum Beispiel die Stromversorgung,
immer noch in einer Lage entfernt von dem Schwimmbecken. Der Hydraulikmotor 22 könnte sich
an oder in naher Nähe
der Trommelwelle der Schwimmbeckenabdeckung befinden. Der einzige
elektrische Bauteil am Schwimmbecken oder in der Nähe des Schwimmbeckens
wäre der
Codierer 26. Der Codierer könnte jedoch konzipiert werden, um
mit sehr niedrigen Stromniveaus zu funktionieren, um jede elektrische
Gefahr zu minimieren.
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Die
Stromversorgung 20 könnte
auch mit einem Druckentlastungsventil betrieben werden. Ferner funktioniert
die Stromversorgung 20 kombiniert mit einem Relais 32 und
einer Anzahl anderer Bauteile wie in 1 dargestellt.
Beispielhaft würde
das Relais 32 kombiniert mit einem Timer 34 und
einem mechanischen Überhubstoppsystem 27 funktionieren,
das wiederum an die Antriebswelle 28 der Schwimmbeckenabdeckung
angeschlossen ist.
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Die
Stromversorgung und der Hydraulikmotor 22 könnten auch
mit einer äußeren Feststellbremse 36 funktionieren,
die mindestens eine Einwegbremsaktion bildet und die wiederum mit
einem hydraulischen Ausgleichs- oder Bremsventil 37 funktionieren
könnte.
Irgendein Bewegungsbegrenzungsmechanismus des hier beschriebenen
Typs müsste jedoch
notwendigerweise verwendet werden. Dieser Bewegungsbegrenzungsmechanismus
könnte
das mechanische Überhubstoppsystem 27 sein
oder auch ein Bewegungsbegrenzer 38 mit einem hydraulischen
Strömungsblockierventil
oder auch ein Bewegungsbegrenzer mit einem Strömungsumlenkventil 41 verwendet
am Ausgang des hydraulischen Ausgleichs- und Bremsventils 37 sein.
Zu bemerken ist, dass dieses System auf einem positiven Druckschalter 43 beruhen
kann, um den Betrieb einer Pumpe abzuschalten, die mit der Stromversorgung 20 funktioniert
oder alternativ auf dem Druckentlastungsventil beruhen, das zu der
Stromversorgung 20 gehört,
um Strömung
unter Druck zu einem Sumpfbehälter
umzulenken. Der Timer 34 würde dann gesteuert, um die
Pumpe auf einer vorausbestimmten Zeitbasis automatisch abzuschalten.
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Eine
weitere mögliche
Kombination der in 1 dargestellten Bauteile könnte darin
bestehen, dass die Stromversorgung 20 und der Hydraulikmotor 22 mit
einer äußeren Feststell-
und Ausgleichsbremse 42 funktionieren.
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Das
könnte
ebenfalls ein Einwegbauteil sein. Ferner könnten diese drei Bauteile kombiniert
mit einem mechanischen Überhubstoppsystem 27 funktionieren,
vorzugsweise aber mit einem Bewegungsbegrenzer mit einem hydraulischen
Strömungsblockierventil.
Diese Anordnung würde
zum Schließen
oder Auslösen
eines Schalters funktionieren, der einen elektrischen Impuls zu
einem Einrastrelais sendet, um dadurch die Leistung eines Elektromotors
abzuschalten und daher die Strömung
von Hydraulikfluid zu dem Hydraulikmotor. Ferner könnte das
System auch mit einem Strömungsumlenker-Bewegungsbegrenzer 41 funktionieren,
der mit einem Timer 34 funktioniert.
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Eine
weitere mögliche
Kombination der in 1 dargestellten Bauteile wäre die Stromversorgung 20 gemeinsam
mit einem Hydraulikmotor mit innerer Feststellbremse 44.
An dem Ausgang des Hydraulikmotors befänden sich ein hydraulisches
Ausgleichsbremsventil 37 und der Bewegungsbegrenzer entweder
mit einem hydraulischen Strömungsblockierventil 38 oder
einer anderen Steuerung. Es wäre möglich, eine
Kombination des Bewegungsbegrenzers mit dem hydraulischen Strömungsumlenkventil 41 zu
verwenden. Im Wesentlichen ist das System ähnlich der Kombination der
Stromversorgung 20, des Hydraulikmotors 22 und
der äußeren Feststellbremse 42 mit
einem mechanischen Überhubstoppsystem 27.
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Die
verschiedenen Bauteile in 1 können auch
mit Einrastrelais 50 und Bedienersteuerungs-Start/Stopp-Schaltern 52 wie
gezeigt betrieben werden.
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Die
Stromversorgung kann nach Wunsch einen umkehrbaren Motor enthalten,
um die Strömung umzukehren,
oder sie kann ein Wegeventil aufweisen, um die Strömung nach
Wunsch umzukehren. Ebenso könnte
ein Druckwandler-Schalter
(nicht dargestellt) verwendet werden, um die Leistungsversorgung
zu einer Pumpe zu unterbrechen, die zu der Stromversorgung gehört. Obwohl
dies in 1 nicht so dargestellt ist,
könnte
ein elektrischer Grenzschalter an Stelle des Codierers 26 verwendet
werden. Ferner könnten
der Codierer-Grenzschalter oder elektrische Grenzschalter verwendet
werden, um die Bewegung der Abdeckungstrommel anzuhalten und daher
das Abwickeln der Abdeckung von der Trommel zu verhindern. Ebenso
könnte
ein mechanisches Überhubstoppsystem
nach Wunsch verwendet werden. Ferner kann auch ein Schneckenuntersetzungsgetriebe
verwendet werden, um die Abwickelbewegung der Abdeckungstrommel
zu steuern.
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Wiederum
und auch nicht dargestellt ist es möglich, einen Timeout-Schaltkreis
verbunden mit den Öffnungs-/Schließ-Schaltern
zu verwenden, um den Schaltkreis zu der Pumpe, die zu der Stromversorgung
gehört,
nach einer vorausbestimmten Zeitspanne ungeachtet der Aktion des
manuell bedienbaren Steuerschalters zu unterbrechen. Es ist auch möglich, ein
Druckentlastungsventil kombiniert mit dem Hydraulikmotor 22 und
mit der Stromversorgung (20, 100) zu verwenden.
Das Druckentlastungsventil könnte
gemeinsam mit einem Druckwandler-Schalter verwendet werden, um die
Stromversorgung zu der Pumpe, die zu dem Hydraulikmotorantriebssystem gehört, zu unterbrechen,
nachdem der Druck auf ein vorausbestimmtes Druckniveau gestiegen
ist. Das würde
wiederum das Einstellen des Betriebs des Hydraulikmotors 22 bewirken.
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Die
Bewegungsbegrenzer, wie zum Beispiel der Bewegungsbegrenzer 38 und
der Bewegungsbegrenzer 40 werden unten detaillierter beschrieben. Sie
werden in erster Linie zum Steuern der Bewegung der Abdeckung verwendet
und dazu, einen harten Stoß der
Abdeckung an einer festen Endstellung zu vermeiden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1. Allgemeines
System
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Unter
Bezugnahme auf die 2–4 ist eine
Schwimmbeckenumrandung 70, die eine Schwimmbeckenwand 72 umgibt,
dargestellt, die einen inneren Schwimmbeckenhohlraum 74,
der Wasser enthält,
bereitstellt. Der automatische Schwimmbeckenabdeckungsmechanismus
befindet sich in einem getrennten unterirdischen Raum 76,
der von einer unterirdischen Wand 78 wie gezeigt gebildet
wird. Ein Schwimmbeckenabdeckungsdeckel 80 ist über dem
Raum 76 angebracht und erlaubt den Zugang dazu.
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Ein
hydraulischer Antriebsmechanismus 82 ist für den Betrieb
einer Abdeckungstrommel 84 vorgesehen, und der Antriebsmechanismus 82 kann sich
in einem getrennten Raum 86 befinden. Die Abdeckung befindet
sich in ihrem eigenen Raum 81, der von einer umschließenden Wand 83 gebildet
wird. Generell befinden sich der hydraulische Antriebsmechanismus
und Bremsmittel 82 ebenfalls in ihrem getrennten Raum für einfachen
Zugang zu Reinigungs- und Reparaturzwecken. Der Raum 86 wird
von einer umschließenden
unterirdischen Wand 88 gebildet.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf die 2 und 4 sieht
man, dass die Abdeckungstrommel 84 auf eine Trommelwelle 90 montiert
ist, die durch eine abgedichtete Öffnung 91 in die Wand 78 reicht, und
die unten auch detaillierter beschrieben wird. Eine Abdeckung des
Typs mit schwimmenden Lamellen 92 ist auf die Abdeckungstrommel
aufgewickelt und kann von ihr abgewickelt werden, um sich über die
obere Fläche 93 einer
Schwimmbeckenwasserfläche
zu erstrecken.
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2. Hydraulischer
Antriebsmechanismus und Bremsmittel
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Der
Antriebsmechanismus 82 umfasst einen hydraulischen Antriebsmotor 94 und
ist mit hydraulischen Schläuchen 95 und 96 zum
Anschließen
an eine passende Hyd raulikpumpe 98, die zu der Stromversorgung 100 gehört, versehen.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 2 sieht man, dass sich die Stromversorgung 100 in
ihrem eigenen getrennten Raum 102 befinden kann, der wie gezeigt
von einer umschließenden
Wand 104 gebildet wird. Die Stromversorgung 100 ist
allgemein herkömmlich
und umfasst typisch zusätzlich
zu der Pumpe 98 einen geeigneten Elektromotor 101,
der mechanisch mit der Pumpe 98 zu deren Betreiben verbunden
ist.
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Bei
der Ausführungsform
der Erfindung, wie sie in den 2–4 gezeigt
ist, stellt die Pumpe 98 Fluid unter Druck für den Einlassschlauch 95 am Hydraulikmotor 94 zur
Verfügung,
um dessen Drehen zu bewirken.
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Beim
Aufwickeln der Lamellenabdeckung auf die Abdeckungstrommel 84 steigt
deren Durchmesser. Das Drehmoment an der Motorwelle ist das Produkt
der aufwärts
wirkenden Auftriebskraft der Lamellenzone, die von der Abdeckungstrommel
abgewickelt und unter der Oberfläche
des Wassers eingetaucht wird, multipliziert mit dem laufenden Radius der
Abdeckungstrommel. Das Drehmoment oder der Druck, der daher von
der Pumpquelle verlangt wird, muss steigen, während sich die Abdeckung 92 auf die
Trommel 84 wickelt.
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Ein
Mittel zum Bremsen der Abdeckungstrommel in die Abwickelrichtung
wird bereitgestellt, um der Auftriebskraft der Abdeckung wie unten
beschrieben entgegenzuwirken. Eine Einweg-Bremse, wie im US Patent
5 930 848 beschrieben, kann dazu ebenfalls verwendet werden. Sie
wird entweder direkt an die Ausgangswelle gekuppelt oder indirekt über einen
Kettenantrieb oder andere geeignete Kraftübertragungsmittel.
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Die
Antriebswelle 90, die mit dem Hydraulikmotor 94 gekuppelt
ist, ist ferner mit einer Zahntrommel 110 versehen, die
mit einer Zahntrommel 112 gekuppelt ist, die zu einem Bremsmechanismus 114 gehört. Die
zwei Zahntrommeln werden gemeinsam mittels einer Antriebskette 116 wie
in den 2 und 5 gezeigt angetrieben. Die Zahntrommel 112 ist auch
verbunden mit und funktioniert mit einem Bewegungsbegrenzer 118,
der unten genauer beschrieben wird. Die Zahntrommel 112 ist
jedoch auch auf eine Bremswelle 115 montiert, die eine
Bremsscheibe 117 trägt,
die zu dem Bremsmechanismus gehört.
Dieser Bremsmechanismus kann eine Bremsschuhvorrichtung 120 haben,
um einen Bremsdruck an die Scheibe 117 anzulegen. Bremsbeläge (in 2 nicht
gezeigt) greifen ein und stellen eine Reibungsbremskraft gegen die
Bremsscheibe 117 bereit.
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3. Bewegungsbegrenzer
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Unter
Bezugnahme auf die 5–8 ist eine
erste Ausführungsform
einer Bewegungsbegrenzungsvorrichtung 170 zum harten Stoppen
oder ein so genannter „Bewegungsbegrenzer" oder eine „Bewegungsbegrenzungsvorrichtung" dargestellt. Die
Bewegungsbegrenzungsvorrichtung 170 ist konzipiert, um
hartes Anhalten bereitzustellen, das ist mit einer Haltstellung
für die
Schwimmbeckenabdeckung an einem der Enden des Schwimmbeckens entspricht.
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Die
Bewegungsbegrenzungsvorrichtung 170 umfasst ein zylindrisch
geformtes längliches äußeres Gehäuse 172,
das hohl ist und eine zentrale Innenbohrung 174 bildet,
die sich axial durch das Gehäuse erstreckt.
Eine Endkappe 176 ist an dem linken Ende des Gehäuses 172 installiert
und daran mit Schrauben 178 befestigt. Ebenso ist eine
Endkappe 180 an dem rechten Ende des Gehäuses 172 gesichert
und daran mit Schrauben 182 befestigt. Axial durch das Gehäuse 172 erstreckt
sich eine teilweise mit einem Gewinde versehene Welle 184,
die einen Acmegewindeabschnitt 186 umfasst.
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Eine
Laufmutter 188 oder „Läufer" hat eine Innengewindebohrung,
die zu dem Gewindeabschnitt 168 passt und die Laufmutter 180 bewegt
sich daher, während
die Welle 184 dreht, wie unten beschrieben, axial entlang
der Welle 184. Die Laufmutter 188 wird von einem
Paar Keile 190, die an der Welle mit Schrauben 192 gesichert
sind und die in die Nuten 194 passen, die in der Innengewindebohrung 174 ausgebildet
sind, in Drehung beschränkt.
Der Satz Schrauben 192 ist vorzugsweise wie gezeigt eingelassen.
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Während die
Welle 184 dreht, bewegt sich die Laufmutter 188 zu
einer Endstellung, wie zum Beispiel an der linken Endstellung und
berührt
eine Seite einer justierbaren „Stoppmutter" 195, die
in die Endkappe 176 wie gezeigt gewindegeschnitten ist. Eine
Sperrmutter 198 hält
die justierbare Stoppmutter innerhalb des Gehäuses in Position. Ferner ist
es durch Lösen
der Gewindesperrmutter 198 möglich, die justierbare Endmutter 196 zu
drehen und dadurch eine Justierung der Endstellung bereitzustellen. Dazu
ist die Stoppmutter oder die Endmutter mit einem äußeren gerändelten
Finger versehen, der in die Fläche 200 eingreift.
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Wenn
die Laufmutter 186 die linke Endstellung erreicht, greift
sie in eine Innenfläche
der Sperrmutter 196 ein. Sofern eine Gegenkraft besteht, übt die Welle 186 eine
Kraft nach rechts aus, wobei auf 6 Bezug
genommen wird, wobei die Kraft an das Lager 202 angelegt
wird. Wenn die Welle 184 in die entgegengesetzte Richtung
dreht, bewegt sich die Laufmutter 188 nach rechts und übt eine
Kraft gegen einen ringförmigen
Rückhaltering 202 und
das Drucklager 206 aus, das in einem eingelassenen Abschnitt
der Welle 184 aufgenommen ist. Das stoppt wiederum das
Drehen der Welle 184. Die Stromversorgung erkennt einen
Druckanstieg als Ergebnis des Aufhörens der Drehung der Welle 186 und
daher der Bewegung der Laufmutter 188. Dieser Druckanstieg
verursacht das Auslösen
eines Stroms durch einen Druckwandler-Schalter zu der Spule einer
Einrastenschaltung, um den Betrieb des Hydraulikmotors anzuhalten.
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Die
Bewegung der Laufmutter 188 oder des „Läufers" kann am rechten Ende des Gehäuses 172 justiert
werden, indem man es dem äußeren Gehäuse 172 erlaubt,
in den Gehäusebügeln 208 und 210 zu
drehen, wie in 8 der Zeichnungen am besten gezeigt.
Wenn die äußeren Bolzen 212 gelockert werden,
werden die Bügel 208 und 210 freigegeben und
erlauben daher das Drehen des äußeren Gehäuses 172.
Dementsprechend ist der Körper
der Vorrichtung frei gemeinsam mit der Laufmutter, wenn sich Letztere
in eine Endstellung eingefügt
hat. Wenn daher eine richtige Endstellung erreicht ist, können die
Bügel 208 und 210 durch
Festziehen der Muttern 212 wieder festgezogen werden.
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Wenn
die Laufmutter 188 an der linken Endstellung anschlägt, fügt sie sich
gegen die linke Endwand 176 und die Stoppmutter 195.
Das entspricht einer Endstellung der Abdeckung. Wenn die Mutter zu
der entgegengesetzten Endstellung gedreht wird und gegen die Endwand
anschlägt,
stellt das die entgegengesetzte Endstellung für die Bewegung der Abdeckung
dar.
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Wieder
unter Bezugnahme auf 6 sieht man, dass die Zahntrommel 112,
wie auch in 2 gezeigt, in ein äußeres Ende
der Welle 184 eingreift, die sich über das Gehäuse 172 hinaus erstreckt.
Diese Zahntrommel 112 nimmt die Kette oder Scheibe 116 (in 6 nicht
gezeigt) auf.
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Ein
effektives Mittel zum Verwirklichen dieses Ergebnisses ist in den 5 und 6 genauer dargestellt
und umfasst eine Kombination einer Einweg-Kupplungsvorrichtung 220 sowie
einen Bremsmechanismus 222. Die Kupplungsvorrichtung 220 umfasst
eine Bremsscheibe 224, die auf eine äußere Nabe 226 montiert
ist, die wiederum in ein äußeres Ende
der Drehwelle 184 eingreift, wie in 5 und 6 am besten
gezeigt. Wenn daher die Abdeckungstrommel gegen den Uhrzeigersinn
dreht, um die Abdeckung von dem Schwimmbecken zur aufgewickelten
Stellung auf der Trommel zu bewegen, dreht die Zahntrommel auf der
Trommelwelle, aber die Einweg-Kupplung ist nicht zum Drehen eingestellt,
und die Bremse 222 bleibt stationär und inaktiv, das heißt nicht
in einem Bremszustand.
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Der
Bremsmechanismus 222 umfasst ein Paar Bremsbeläge 228,
die mittels eines Bremsarms 230, der von einer äußeren Sperrmutter 232 gehalten und
in Eingreifen von einer Druckfeder 234 vorbelastet werden
kann, in das Ende außerhalb
des Eingreifens bewegt werden. Wenn daher die Welle 184 in diese
entgegengesetzte Richtung dreht, bewirkt sie die Drehung der Bremsscheibe 224,
und die Bremsscheibe greift in die Bremsbeläge 228 wie in 6 gezeigt
ein. Ferner werden die Bremsbeläge
mit der Scheibe 224 von der Feder 234 in Bremseingriff
gehalten, um dadurch gegen die Auftriebskraft der Abdeckung zu wirken,
während
diese bestrebt ist, sich von der Trommel in die Schwimmbeckenabdeckrichtung
abzuwickeln.
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Ein
effektiver Bremsmechanismus, der verwendet werden kann, ist der,
der mit Einweg-Freilaufkupplung funktioniert. Ein Typ der herkömmlichen Einweg-Freilaufkupplung
ist eine Einweg-Überholkupplung 290,
die den 9–11 der
Zeichnungen genauer dargestellt ist. Überholkupplungen 290 umfassen
typisch einen Keilkäfig 292 zum
Aufrechterhalten der Ausrichtung einer Vielzahl von Keilen 294 konzentrisch
zwischen einem äußeren zylindrischen
Eingreifring 296 und einem inneren zylindrischen Eingreifring 298.
Der innere Eingreifring 298 umfasst typisch die Fläche oder
greift sonst in die Fläche
auf der Welle 300, die sich in dem Schwimmbeckenabdeckungsantrieb
befindet ein. Wie von den Pfeilen in 10 angezeigt,
dreht die relative Drehung zwischen jeweils dem inneren 296 und
dem äußeren Ring 298 in
eine Richtung die Keile 294 in Keileingriff zwischen die
jeweiligen Ringe und kuppelt die Drehung eines Rings mit dem anderen
Ring. Die relative Drehung der jeweiligen Ringe 296 und 298 in die
entgegengesetzte Richtung, wie von dem Pfeil in 11 angezeigt,
dreht die Keile aus dem Eingreifen in die jeweiligen Ringe und kuppelt
die Drehung der Ringe ab, so dass der äußere Ring überholen kann. Derartige Überholkupplungsmechanismen
können auch
Kugel- und/oder Nadellager in dem Käfig 292 enthalten,
um die Überholdrehung
der jeweiligen Ringe zu erleichtern.
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4. Steuersysteme
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Die 12–14 stellen
mehrere Steuersysteme dar, die mit dem Bewegungsbegrenzungsmechanismus
und den automatischen Schwimmbeckenabdeckungssystemen der Erfindung
verwendet werden können.
Unter Bezugnahme auf 12 trennt eine gestrichelte
Linie mit dem Bezugszeichen 310 eine Stromversorgung 312 von
dem hydraulischen Antriebsabschnitt 314 eines erfindungsgemäßen automatischen
Schwimmbeckenabdeckungssystems. Im Wesentlichen befinden sich alle
elektrischen Bauteile in der Stromversorgung 312 oder zumindest
verbunden mit der Stromversorgung 312 an einer von dem
Schwimmbecken entfernten Stelle. Das hydraulische Antriebssystem 314 befindet
sich an einer Abdeckungstrommel oder in unmittelbarer Nähe einer
Abdeckungstrommel, die die Abdeckung für das Schwimmbecken hält.
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Wenn
der Betrieb entweder zum Öffnen
oder Schließen
der Schwimmbeckenabdeckung begonnen werden soll, betätigt der
Bediener entweder einen Schließschalter 314 oder
einen Öffnungsschalter 316,
wie in 12 gezeigt. Das Betätigen des Öffnungsschalters 316 bewirkt
das Fließen
eines Stroms zu dem Einrastrelais mit dem Bezugszeichen 318,
wodurch die Raste geschlossen wird. Diese geschlossene Raste erlaubt
dann das Fließen
des Stroms zu einem Relais 320 und startet dadurch das Drehen
eines umkehrbaren Elekt romotors 322. Dieser Elektromotor 322 ist
mechanisch mit einer mechanischen Verbindung, die in 12 schematisch mit 324 gekennzeichnet
ist, mit einer Hydraulikpumpe 326 gekuppelt. Diese Kombination
des Elektromotors 322 und der Hydraulikpumpe 326 wird
oft als „hydraulische
Stromversorgung" bezeichnet.
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In
der in 12 gezeigten Anordnung, fließt Hydraulikfluid,
wenn der Startschalter 316 betätigt wurde, unter Druck von
der Stromversorgung durch einen Druckschalter 328. Ein
weiterer Druckschalter 330, der mit dem Druckschalter 328 zusammenarbeitet,
hat seinen Solldruck über
dem normalen Betriebsdruck der Schwimmbeckenabdeckung. Das Fluid
unter Druck fließt
daher zu einem Hydraulikbremsmotor 332. Der Bremsmotor 332 hat
vorzugsweise eine innere mechanische Bremse, die durch Federdruck
zurückgehalten
wird und gelöst
werden kann, wenn der Hydraulikmotordruck an den Motor angelegt
wird. Der Motor beginnt jedoch erst zu drehen, wenn der Druck ausreicht,
um die Bremse dieses Motors zu lösen
und ferner wird ein höherer Druck
in einer Pilotdruckleitung 334 erreicht, um ein Ausgleichsventil 336 zu öffnen: Der
Pilotdruck auf dem Motor, der eigentlich ein Rückstelldruck ist, wird ausreichend
hoch eingestellt, um der Auftriebskraft der Schwimmbeckenabdeckung
entgegen zu wirken, während
sie sich abwickelt, um das Schwimmbecken abzudecken.
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Es
ist bekannt, dass Hersteller hydraulischer Bremsmotoren häufig empfehlen,
dass die Bremse nur als Feststellbremse verwendet wird. Bei der
Anordnung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch wünschenswert,
den Pilotleitungsdruck des Ausgleichsventils einzustellen, das heißt, dass
der Druck in der Leitung 334 weit über dem Bremslösedruck liegt.
Da der Hydraulikmotor 326 daher mechanisch mit einer Bewegungsbegrenzungsvorrichtung
gekuppelt ist, wie zum Beispiel mit einer Bremsbegrenzungsvorrichtung 328 wie
in 16 gezeigt, bewegt er die mecha nische Laufmutter 340 dieser
Bewegungsbegrenzungsvorrichtung weiter, bis sie eine Bewegungsendstellung
erreicht. In diesem Punkt erkennt der Hydraulikmotor 326 den
hohen Widerstand, und der Druck wird aufgebaut, bis er den Solldruck
des Druckventils 336 erreicht. Das schließt dann
den normalerweise offenen Schalter und sendet einen Strom zu einer
Ausrastseite eines anderen Relais 340, wie in 12 gezeigt.
Das wiederum unterbricht den Schaltkreis zu dem Relais 320,
um das Stromfließen
zu dem Elektromotor 322 zu stoppen und daher den Betrieb
der Pumpe 326.
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Ein
Rückschlagventil 335 über dem
Druckventil 336 erlaubt es der Bremse 332, in
die Aufwickelrichtung der Schwimmbeckenabdeckung offen zu sein.
Das Rückschlagventil 335 erlaubt
das Strömen
in die entgegengesetzte Richtung. Auch ein minimales Strömen ist
wünschenswert,
um es der Mutter zu erlauben, sich wieder zu bewegen. Anderenfalls
bestünde
keine ausreichende Kraft zum Starten der Bewegung der Mutter 340 nach
ihrem Stoppen. Ferner kann es wünschenswert
sein, auf der Ausgangsseite der Stromversorgung eine kreuzgesteuerte
Lastprüfschaltung
hinzuzufügen,
um das Verhindern der Drehung des Hydraulikmotors 326 im
Ruhezustand zu unterstützen.
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Ferner
sieht man, dass der Bediener auch einen Notausschalter 342 an
einem beliebigen Punkt der Bewegung der Abdeckung betätigen kann,
um die Abdeckung unverzüglich
zu stoppen. Ein Relaisschalter 344 funktioniert ferner
kombiniert mit dem Relaisschalter 320 und auf der entgegengesetzten Seite
des Elektromotors 322 in Bezug auf den Relaisschalter 320.
Ein Einrasten oder Ausrasten des Einrastrelais 318 würde es dem
Relais 344 erlauben zu schließen und dadurch den Betrieb
des Motors 322 in die entgegengesetzte Richtung zu verursachen.
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Wie
man sieht, funktioniert das Bewegungsbegrenzungsmittel 338 gleich
wie das zuvor beschriebene Bewe gungsbegrenzungsmittel nämlich dadurch,
dass, wenn die Mutter 340 eine Endstellung erreicht, sie
ein Endstellungseingreifen verursacht und daher physikalisch das
Stoppen des Motors 322 bewirkt. Der Motor stoppt effektiv
aufgrund des Widerstands gegen die Bewegung, der von dem Bewegungsbegrenzungsmittel 338 geschaffen
wird. In der Tat erreicht die Stromversorgung den Entlastungsdruck
auf den Druckschaltern 320 und 330.
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13 ist
eine schematische Darstellung einer Steuerschaltung ähnlich der
der 12. In diesem Hinblick tragen die in 12 beschriebenen Bauteile
die gleichen Bezugszeichen wie ihre entsprechenden Bauteile in 13.
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Die
Schaltungsanordnung der 13 ist ähnlich der
der 12, mit der Ausnahme, dass das Ausgleichsventil 336 der 12 durch
eine Einweg-Bremsvorrichtung 350 wie in 13 gezeigt
ersetzt wurde, Diese Bremsvorrichtung 350 ist mechanisch
mit dem Hydraulikmotor 332 mittels einer mechanischen Verbindung 352 gekuppelt,
wie in 13 gezeigt. Bei der dargestellten
Ausführungsform
umfasst die Bremsvorrichtung 350 ein Sperrzahnrad 354 und
eine Sperrklinke 356, die die Drehung des Bremsmechanismus,
der mit dem Hydraulikmotor 332 gekuppelt ist, nur in eine
Richtung erlauben. Bei der gezeigten Ausführungsform kann das Sperrzahnrad 354 nur
frei gegen den Uhrzeigersinn funktionieren, würde aber am Drehen in den Uhrzeigersinn
gehindert, außer
wenn die Sperrklinke 356 freigegeben wird. Man erkennt,
dass die Sperrzahnrad-Sperrklinkenanordnung, wie sie in 13 dargestellt
ist, nur eine von vielen Einweg-Bremsvorrichtungen ist, die benutzt
werden können.
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Eine
andere Version eines Hydrauliksystems, das für diesen Zweck verwendet werden
kann, ist das Hydrauliksystem 360 wie in 14 dargestellt.
In diesem Fall ist die Anordnung der Schaltung ähnlich der der 12.
Es wird jedoch ein mechanisches Zweiwege-Zweistellungshydraulikventil 364 verwendet
und wird hydraulisch zwischen die Bewegungsbegrenzungsvorrichtung
und die Stromversorgung 312 geschaltet. Bei dieser Ausführungsform stellt
der Bewegungsbegrenzer 338 eigentlich nicht das Blockieren
der Laufmutter 340 bereit. Vielmehr ist die Laufmutter 340 mit
einer Sonde oder einem hochstehenden Aktuatorelement 366 versehen,
um einen Stößel 368 auf
dem Hydraulikventil 362 oder einen Stößel 370 auf dem Hydraulikventil 364 zu
betätigen.
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Unter
Bezugnahme auf 14 sieht man, dass das Ventil 382 und
das Ventil 364 jeweils eine Rückschlagventilposition 372 haben,
und jedes würde
das Strömen
des Hydraulikfluids zu dem Hydraulikmotor 332 blockieren.
Ebenso würde
jedes der Ventile 362 und 364 normalerweise für eine normale Strömungsstellung
vorbelastet, das heißt
jeweils die Stellungen 374 und 376, die das normale
Strömen von
Hydraulikfluid zu dem Motor 332 erlauben. In der Tat bildet
diese Anordnung einen Bypass-Abschaltkreislauf um das Zweistellungsventil 364.
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Wenn
sich eines der Ventile 362 oder 364 in der Rückschlagventilstellung
befindet, baut es fast sofort Druck entweder zu dem Druckschalter 330 oder 328 auf
und bewirkt, dass diese Druckschalter einen Sollwert erreichen und
die Ausrastseite der Einrastrelais 318 und 340 auslösen. Das
wiederum stoppt die Speisung von der Stromversorgung zu der Abdeckung.
Die Abdeckung kann sich daher jetzt in die entgegengesetzte oder
umgekehrte Richtung bewegen, da die Ventile 362 und 364 das
Strömen
in normaler Strömungsstellung
erlauben, das heißt
in eine Richtung entgegengesetzt zu der des Rückschlagventils. Das tritt
auf, während
das Ventil ursprünglich
in Stellung gehalten wird, bis das Ventil zu einer Zweiwegeströmungsstellung
durch die Laufmutter 340, die sich in eine entgegengesetzte
Richtung bewegt, zurückbewegt
wird.
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Unter
Bezugnahme auf 15 ist eine weitere Form des
Bewegungsbegrenzungssteuermechanismus dargestellt, der die Bewegung
der Abdeckung steuert, wenn sie sich in die offene oder die geschlossene
Stellung bewegt. Zur besseren Beurteilung des Steuerkreislaufs der 15 kann
man sich auch auf 2 beziehen, die eine schematische
allgemeine Darstellung der Bauteile zeigt, die zu dem erfindungsgemäßen automatischen
Schwimmbeckenabdeckungssystem gehören. In diesem spezifischen
Fall werden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie für die zuvor
beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung, um gleiche Bauteile zu bezeichnen.
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Wieder
unter Bezugnahme mit mehr Detail auf 15, sieht
man, dass die Lamellenschwimmbeckenabdeckung 92 auf die
Trommel 84 montiert ist, die wiederum von einer Trommelwelle 90 getragen
wird. An Stelle des Antriebssystems wie es in 2 gezeigt
ist, ist der Hydraulikmotor 94 jedoch mit einem Schneckenuntersetzungsgetriebe 384 generell
herkömmlicher
Bauweise wie gezeigt verbunden. Ebenso nimmt der Hydraulikmotor 94 die
Hydraulikschläuche 95 und 96 wie
gezeigt auf. Das Schneckenuntersetzungsgetriebe hat eine Eingangswelle 386,
die durch eine Kupplung 388 mit einer Eingangswelle 390 eines
Grenzschalteraktuators 392 verbunden ist, wobei Letzterer
unten detaillierter beschrieben wird.
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Ebenso
unter Bezugnahme auf 15 sieht man, dass die Hydraulikleitungen 95 und 96,
die für den
Betrieb des Hydraulikmotors 94 verwendet werden, mit dem
Grenzschalteraktuator 392 verbunden sind, der wiederum
Hydraulikfluid durch eine alternative Fluidversorgungs- und die
Rücklaufleitungen 394 und 396 wie
gezeigt empfängt.
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Unter
Bezugnahme auf die 16 und 17 ist
der mechanische Grenzschalteraktuator genauer dargestellt.
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Zu
bemerken ist, dass der mechanische Grenzschalteraktuator 392 viele
der Baudetails einer Vorrichtung zum Einschränken der Drehung einer Drehwelle
hat, wie in US Patent Nr. 3 718 215 vom 27. Februar 1973, ausgestellt
auf Mimeur, dargelegt umfasst. Die Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung ist jedoch ein ventilbetriebener Grenzschalteraktuator,
der elektrische Grenzschalter kombiniert mit den Hydraulikventilen 362 und 364 verwendet.
Daher ist die in den 15-17 gezeigte
Anordnung eine weitere Verbesserung gegenüber der in 14 gezeigten
Anordnung, obwohl beide bei der vorliegenden Erfindung brauchbar
sind.
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Die
mechanischen Grenzschalteraktuatoren 392 haben eine Funktionsweise ähnlich der
im oben genannten US Patent Nr. 3 718 295, ausgestellt auf Mimeur
beschriebene mit der Ausnahme, dass in diesem Fall die elektrischen
Grenzschalter von Mimeur nicht verwendet werden.
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Bei
der Ausführungsform
der Erfindung, die in 15 gezeigt ist, ist das Untersetzungsgetriebe eine
Hohlwelle des Untersetzungstyps, und die Abdeckungsantriebswelle
läuft effektiv
direkt durch das Untersetzungsgetriebe und ist daher mit der Kupplung 388 und
der Welle 390 des Grenzschalteraktuators 392 verbunden.
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Die
erfindungsgemäßen mechanischen Grenzschalteraktuatoren,
wie sie in den 16 und 17 gezeigt
sind, umfassen generell nicht drehbare Schraubenwellen 400 und 402 wie
gezeigt. Jede der Schraubenwellen 400 und 402 ist
jedoch mit entgegengesetzten Handschraubgewinden versehen, wie in
den 16 und 17 am
besten gezeigt. Ferner ist eine drehbare Nutenantriebswelle 404 bereitgestellt,
die eine reduzierte Endwelle 405 hat, die mit der Kupplung 388 verbunden
ist, die wiederum mit dem Untersetzungsgetriebeausgang 386 verbunden
ist. Die Schraubenwellen 400 und 402 fügen sich in
entgegengesetzte End platten 406 und 408, die die Schraubenwellen 400 und 402 halten.
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Wenn
sich die Nutenwelle dreht, verursacht das das Bewegen der Muttern 410 und 412 entlang der
stationären
Schraubenwellen 400 und 402 jeweils aufgrund des
Gewindeeingriffs zwischen ihnen. Während sich die Nutenwelle 404 dreht,
drehen die zwei Muttern 410 und 412 in die gleiche
Richtung. Da die Schraubenwellen 400 und 402 jedoch
entgegengesetzte Gewinde haben, bewegen sich die Muttern 410 und 412 zu
entgegengesetzten Enden der Schraubenwellen 400 und 402.
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Die
Schraubenwellen 410 und 412 sind an den Enden
der Bewegung durch Abschnitte 415 und 417 ohne
Gewindeschnitt begrenzt, wie in den 16 und 17 gezeigt.
Wenn die Laufmuttern 410 und 412 daher die Enden
der Schraubenwellen erreichen, laufen sie effektiv auf den Enden
der Schraubenwellen 400 und 402 wie unten beschrieben
frei.
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Die
Muttern 410 und 412 funktionieren eigentlich als
eine Art Schalter. In diesem Fall sind Ventilaktuatorarme 414 und 416 auf
die Enden der Gewindewellen 400 und 402 montiert
und greifen ähnlich
in Ventilschäfte 420 und 422 auf
den entsprechenden Ventilen 362 und 364 ein. Wenn
daher die Aktuatorarme 414 und 416 in die jeweiligen
Ventilschäfte 420 und 422 eingreifen, öffnen sie
die Rückschlagventile 424 und 426 gegen
die Wirkung der Federn 440 und 442, die in den 16 und 17 ebenfalls
gezeigt sind.
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Wenn
eine Mutter 410 ihre rechte Endpunktstellung erreicht,
bewegt sie den Arm 414 gleitend nach rechts, wie in 16 gezeigt,
und das erlaubt es dem Rückschlagventil 24 sozusagen
zu schließen und
dadurch die Strömung
zu blockieren. Das verursacht einen Druckanstieg in der Lei tung
von der Stromversorgung, der das Betätigen des Druckschalters verursacht.
Derart funktioniert die federgeladene Kugel des Rückschlagventils
sozusagen als ein Einweg-Rückschlagventil.
Das Rückschlagventil 335 erlaubt
einen kurzen Abstand von Bewegung für die Muttern 410 und 412,
was ausreichend Bypass verursacht, um die Bewegung zu starten.
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Der
erfindungsgemäße Endschalteraktuator ist
effektiv ausfallsicher. Jede der Gewindeschrauben 400 und 402 hat
Endabschnitte 416 und 417 ohne Gewindeschnitt
an jedem der entgegengesetzten Enden. Sollte die Nutenwelle 404 daher
weiter drehen, erreichen die Muttern die Enden ohne Gewindeschnitt
auf den Wellen 416 und 417 und laufen dadurch
auf den Enden der Wellen frei. Daher kann kein Schaden an der Schwimmbeckenabdeckung
entstehen. Die Federn 444 und 446 auf einem Ende
und 440 und 442 auf dem entgegengesetzten Ende
würden
die Muttern zurück
auf die Gewindeschnittabschnitte der Welle belasten, wenn die Nutenwelle wieder
zu drehen beginnt. Auch wenn die Nutenwelle und sogar die Ritzel
weiter drehen, entsteht kein Schaden an der Vorrichtung, falls das
Ventil beim Blockieren der Fluidströmung versagen sollte. Während sich
die Nutenwelle weiter in die entgegengesetzte Richtung dreht, bewegt
sich die Mutter 410 nach links und wird von der Kraft der
Feder 444 wieder zurück
gegen die Schulter des linken Gewindeabschnitts der Welle gedrängt. Eine ähnliche
Feder 446 ist auch auf der entgegengesetzten Schraube bereitgestellt.
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Die
verschiedenen Schrauben und Schraubenwellen 400 und 402 sind
generell winkelig befestigt. Sie können jedoch von Hand nach Wunsch
mittels Getrieben 450 und 452, die auf den Enden
jeder der Schraubenwellen 400 und 402 wie in 20 und 21 gezeigt
montiert sind, gedreht werden. Daher kann die Entfernung zwischen
jeder der jeweiligen Laufmuttern 410 und 412 und
daher der Arme 414 und 416 leicht justiert werden.
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Normalerweise
ergibt sich die ursprüngliche Einstellung
jeder der Endstellungen für
die Bewegung der Laufmutter, die effektiv als eine Art Grenzschalter
funktioniert, aus einer empirisch-praktischen Methode. Während sich
die Vorrichtung in der Nähe eines
Schwimmbeckens befindet, ist sie relativ unzugänglich und insbesondere unpraktisch
zu justieren. Mit einer empirisch-praktischen Methode muss der Bediener
notwendigerweise die Gewindestangen 400 und 402 justieren,
um es den Laufmuttern 410 und 412 zu erlauben,
in der richtigen Position zu stoppen, das heißt rechtzeitig, um an den präzisen Stellen
abzuschalten.
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Zwei
Bypasskreisläufe 471 und 473 sowie funktionale
Ventile 470 und 472 erlauben es dem Benutzer des
Systems, ursprünglich
den Endschalter einzustellen, um frühzeitig abzuschalten und dadurch die
Arme 414 und 416 zum Schließen der Ventile 362 und 364 zu
betätigen.
An dieser Stelle würde
der Benutzer dann die Bypassventile 362 und 364 öffnen müssen, um
es der Abdeckung zu erlauben, manuell bis zum Erreichen der Endstellung
weiterzufahren. In diesem Punkt wurde die Mutter 410 zu
dem gewindelosen Abschnitt 415 getrieben, um freizulaufen
und gegen das Gewinde mittels einer der Federn 440 oder 444 gehalten
zu werden. Der Benutzer wäre dann
gezwungen, die Abdeckung zu stoppen, indem er den Notausschalter
verwendet. Der Benutzer würde
dann das funktionale Ventil schließen und es dem Ventil 362 erlauben,
den Endstopp beim nächsten Betrieb
der Abdeckung automatisch erfassen. Gemäß diesem System ist ein Typ
Hydrauliksteuerschaltung bereitgestellt, bei der die Schaltung selbstprogrammierend
ist, um die Abdeckung beim nächsten
Zyklus richtig zu stoppen.
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Man
kann auch einen Hydraulikmotor, wie zum Beispiel den Motor 332 in
Form eines herkömmlichen
Doppeldrehungsmotors an Stelle eines Motors mit innerer Feststellbremse
verwenden, wie zum Beispiel den in 14 dargestellten
Typ. Diese Anordnung würde
ein Sperrzahnrad und eine Sperrklinke verwenden, die als eine Art
Einweg-Kupplung
an Stelle des Hydraulikmotors und der Feststellbremse funktionieren.
In diesem Fall wird die Schwimmbeckenabdeckung 92 von einer
Abdeckungstrommel wie der Trommel 84 abgewickelt, wobei
Letztere auf eine Trommelwelle 90 montiert ist. Wie am
besten in 18 der Zeichnungen gezeigt,
ist ein Sperrzahnrad 460 auf die Trommelwelle 90 montiert.
Eine Sperrklinke 462 wird von einer Feder vorbelastet,
um gegen das Sperrzahnrad einzugreifen, wenn das System nicht mit
Hydraulikfluid druckbeaufschlagt ist, und würde ausgerückt, wenn der Druck zu dem
Hydraulikmotor geliefert wird. Eine Feder 464 belastet die
Sperrklinke vor, um in das Sperrzahnrad wie in 16 gezeigt
einzugreifen.
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Ferner
wird auch ein Hydraulikzylinder 466 bereitgestellt, um
auf die Sperrklinke 462 einzuwirken und wird mittels einer
Hydraulikleitung 468 mit Hydraulikfluid unter Druck versorgt.
Hydraulikfluid unter Druck würde
zu dem Zylinder 466 geliefert, während sich die Abdeckung von
der Abdeckungstrommel abwickelt, das heißt unter Bezugnahme auf 18 gegen
den Uhrzeigersinn. Das würde
das Freigeben der Sperrklinke aus dem Sperrzahnrad 460 erlauben.
Zu bemerken ist, dass die Sperrklinke eigentlich gegen einen Stößel 470 innerhalb
des Hydraulikzylinders 466 drückt und sich daher der Aktion des
Sperrklinkenhebels 462, der auf einem Schwenkstift 472 schwenkt,
widersetzt.
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Wenn
das System eine Stoppstellung erreicht hat, fällt der Druck in dem Zylinder 466 effektiv ab,
und die Feder 464 drückt
gegen die Sperrklinke 462, um sie in das Sperrzahnrad 460 eingreifen
zu lassen. Das verriegelt effektiv die Schwimmbeckenabdeckung gegen
Drehen in den Uhrzeigersinn. Die Sperrzahnrad- und Sperrklinkenanordnung überwindet
auch das innere Lecken des Hydraulikmotors und würde jedem entsprechenden Kriechen
vorbeugen.