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Winde für zu einem Fesselhubschrauber führende Stromleitungsseile
Die Erfindung bezieht sich auf eine Winde für d!ie Stromleitungsse%le eines elektrisch
angetriebenen Fesselhubschraubers. Gemäß -der Erfindung enthält die Winde eine Einrichtung,
welche zwischen die blanken Stromleitungs:seiIe des Hubschraubers. Abstand haltende
Spreizen bei Sei;l;ablauf einlegt bzw. bei Seilauflauf ablegt. Das Ein- 'und Ablegen
der Spreizen erfolgt mittels einer Klemmvorrichtung an. den Spreizen, die selbsttätig
die Spreize bei Seilablauf mit den Seilen verbindet und bei Seilauflauf von :den
Seilen löst. Die Klemmvorrichtungen können auch von Hand betätigt werden.
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Die Spreizstücke an sich sind bereits be-
kannt, undzwar für
Freileitungen zwischen Masten, wobei die Spreizstücke fest mit der Freileitung verbunden
werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es zweckmäßig, das unmittelbar
am Fesselflugzeug befestigte Stück der Zuleitung so weit als is,-jhertes Kabel auszubilden,
wie die Gefahr der Berührung mit dem Erdboaden bei Start oder Landung besteht.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der in -den Fig. i bis
9 zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, die sich auf ein Drehstrom-,
also auf ein Dreileitersystem beziehen. Selbstverständlich können auch Zwei- oder
andere Leitersysteme benutzt werden. ' Fig. i stellt eine Seilwinde im Aufriß, Fig.
2 im Seitenriß und Fi.g.3 im Grund!riß dar.
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i ist :eine quadratische Grundplatte mit je zwei Fortsätzen in der
Mitte jeder Seite, in denen vier für den Trans!pOrt hochklappbare Ausleger 2 angebracht
sind. Die Ausleger däenen mit Hilfe der ins Erdreich getriebenen Bolzen 3 der Verankerung
der Grundplatte. Letztere trägt in der Mitte ein Lager, üi dem sich das Gabelstückq.
horizoi-r-ta1 drehen kann. Um waagerechte Bolzen 5 s.chivenlib,a!r ist im Gabelstück
q. der Gestellträger 6 aufgehängt. Er trägt auf .einer durchgehenden Achse 7 drei
auf ihm is,oli-ert und drehbar angeordnete Seiltrommeln 8, die je mit einer von
ihnen isolmerten Riemenscheibe 9 (Fig. 2) verbunden sind. Zwischen den Trommeln
befinden sich zwei Stützl,ag.erb.öcke io. Der Antrieb der Trommeln erfolgt durch
einen Motor i i über ein Schneckengetriebe 12 (Fig. 2) mittels -einer Welle: 13,
Riemenscheiben 14 und Riemen ,15. Mit der Schnecke verbunden isst ein Motorschalter
16, dessen Bau und Wirkungsweise weiter unten beschrieben wird. Unter jeder Sevltrommel8
ist .eine ballige Leittrommel 17 isoliert und drehbar auf einer durchgehenden
Achse i 8 befestigt. Von den Trommeln 8 laufen die stromleitenden Fesselseile i9
des Hubschraubers über die billigen Leittrommeln 17 und
die Leitrolleil
20 nach oben in ein Spreizengestellzi, das aus Profilen venvindungsfest aufgebaut
und an dem G.es eilträger 6 festsitzt. Jede Leitrolle 2o ist mit ihrer Gabel um
einen Bolzen drehbar, der, in der Verlänge-. rung der Seilrichtung im Gestell 2
i, im Gestenträger 6 isoliert befestigt ist. Sie kann also leicht dem auf den Trommeln
8 wid 17 wandernden Seil folgen, ohne daß dieses seine Lage zum Gestell 21 ändert:
Eitl Handrad 28, das auf einer Welle, die im Gabelstück4 gelagert ist; sitzt, gestattet,
über ein Ritzel und ein am Gestellträger 6 befestigtes Zahnsegment den Gestenträger
beidenrs,eitig bis unter die Horizontale zu neigen. Im Gestell 21 sind in Gleitschienen
auf einer entsprechend geformten Traverse 22 aus Isolierstoff die Spreizen 23 gestapelt;
sie verhindern dadurch eine Berührung der Strom- und Fesselseile ig mit dem Gestell,
daß diese durch in einer Flucht liegende öffnungen der Spreizen hindurchgehen. Die
Gleitschienen tragen oben, au.s demselben Grunde aufgebogene Führungsstücke 32 und
33 aus Isolierstoff. In der Mitte des Gestelles 21 läuft vertikal eine Welle 24
(Fig. 4), die oben zwei Sperrstücke 25 trägt. Sie wird von einer Leitrolle 2o über
eine biegsame Welle 2 6 und ein Schneckengetriebe 27 angetrieben und isst
im vorderen Mittelträger (F!-. r) mehrfach ge-
lagert.
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In Fig. 4 lind 5 .sind Spreizen 23, Welle 24, S,perrs,tücke 25, Seile
und Gleitschierten in einem größeren Maßstabe dargestellt. Fig.4 zeigt die Seitenansicht,
Fig.,5 die Draufsicht. jede Spreize 23 besteht aus einem Mittelstück, dias afus
zwei Hälften 29 zusammengeschraubt ist, und zwei vom Mittelstück nach aauß en abfallenden
Rohren 30 rn!i _ je' einem durchb@ohrten Verschllußstüok 31 am äußeren
Ende, -durch die die beiden äniBeren Seile mit einem gewissen Spiel laufen. Die
Verschlußstücke 31 bewegen. sich in Führungsschienen, die an den beiden Z-förmigen
Seitenträgern (Fig.3) des Spreizengestelles.21 befiestigt sind. Das ;mittlere Seil
läuft durch das Mittelstück 29, 29, das im Innern reinen Hebel 34 trägt. Der Hebel
34 ist um einen Bolzetl 35 drehbar und umfaßt ein Druckstück 36; diais reit ihm
durch einen Bolzen37 drehbar verbunden ist, sowie dran Drahtseil i 9. Eine Bronzefeder
47 drückt Druckstück 36 nach oben. Die Bolzen 35 und 37 sind in Hebel lind Mittelstück
derart angeordnet, daß beim Hochgehen des Seiles Selbstsperrung ,eintritt Lind die
Spreize mitgenommen wird. D.as.Auftreten .der Selbstsperrung kann durch eine dem
Seildrall entsprechende Riffelung der das Seil umfassenden Stücke noch unterstützt
werden. Das Druckstückg6 ragt oben aus dem Mittelstück heraus. Werden mit Rücksicht
auf möglichst gleiche Zugbeanspruchung in allen Querschnitten von oben nasch unten
sich verjüngende Seile verwendet, so,-ist der Zwischenraum zwischen Druckstück 36.
und Mittelstück weiter zu halten.
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In Fig.6 ist eine Spreize in Draufsicht gezeichnet, bei der die Rohre
3o durch Hohlkörper reit Tragflächenprofit ersetzt sind. Sie sind aus Stabilitätsgründen
pfeilförmig gegen die Windrichtung ang eordnertm d können überdies in der Vertikalebene
zur Ableitung von Regen: nach aufaen ,oder innen abfallen. Die Anstellung der Tragflächenprofile
wird bei den einzelnen Spreizen je nach ihrer Lage auf den in der Luft befindlichen
Seilen verschieden gewählt, lind zwar so; daß@ bei einer durch Wind bedingten Schräglage
der Seile ein günstiger Auftriebstvert erreicht wird. Die Anordnung von Hebel 34.
und Druckstück 36 wird hei derartigen Spreizen so gewählt, daß die exzentrische
Lage des Schwerpunktes die Sperrwirkung unterstützt.
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Die Auftriebswirkung der Tragflächen kann bei genügendem Wind das
Gewicht der Spreizen, überwiegen. Der Gefahr des Lösens der Spreizen, kann man in
einem solchen Falle durch Erhöhung des Dllickes der Feder 47, durch Häherlegen des
Bolzens 37 oder durch Klemmeinrichrungen an den Außenleitern begegner werden.
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Die Auftriebswirkung der -Spreizen kann bei Wind durch in bekannter
Weise von Hand in bes;tianmten Abständen eingehängte Dracheiiergänzt ,oder ersetzt
werden; .=cli können senkrechte -Stabilisierflossen vorgesehen werden.
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Die beiden Sperrstücke 25 (Fig: 1, 4_ und 5) auf der Welle 24, die
aus Isolierstoff bestehen, sitzen mit einer zylindrischen Nabe fest auf .der Welle
24 und tragen oben :drei 21m i2o° versetzte Klappen 3S, die um je ein Gelenk derart
drehbar sind, daß sie aus ihrer horizontalen Laga nach unten klappen können, nach
oben jedoch einen festen Anschlag b.ab.en. Sie werden durch 'um die Gel:enkbolzen
39 geiirickelte Federn 4o aus, Bronze biocligehalten. Die -drei Klappen des unteren
Sperrstückes 25 sind gegen die des eberen um 6o° versetzt.
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D,as Schneckengetriebe 12 der Fig. i und 2 ist 11 Fig.7 in etwas größerem
Maßstabe gezeichnet, urn das Zusammenwirken mit dem obenel-wähnten Schalter 16 für
den Motor i i zu erläutern. Das Schneckengetriebe 12 besteht .aus der Schnecke 4
i, die luf ihrer mit dem Motor i i gelzuppelten Welle 42 nach links (Fig%2 und 7)
verschiebbar is.t. Die Verschiebung nach rechts ist durch eitle], festen Wellenbund
begrenzt. Bewegt sich die Sclinecke4l auf der Welle 42 nach links, so drückt sich
die Feder 44 zus@Ltiitneli, deren
Gegenlager zwei auf der Welle
gegeneinanderge9dhra;ubte iuIrittern45 bilden. Die Schnecke, 4.1 ist mit einer Ringnut
versehen, in diie die Betätigungsgabel 46 für den Motorschalter 16 eingreift. Zwecks
Verkleinerung des Abstandes der Sc'hneckenw ellenla.ger kann die Feder 44 ,au.ch.
an der Betätigungsgabel 46 befestigt werden..
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Die Zuleitungen und Schalter für die Stromversorgung der Drahtseile
für den Hubschrauber und für den Motor i i sowie die Schutz,s-chalter und Ableiter
für die atmosphärssche Elektrizität sind nicht gezeichnet. Treten, durch die elektrischen
Ladungen der Atmosphäre erhebliche Schwierigkeiten auf, so kann man ein Leitungsseil
erden und die übrigen innerhalb geerdeter Schutzseihe anordnen. Hierdurch würde
sich gegenüber der mezeichneten Ausführung grundsätzlich nichts ändern. Zeigt es
sich, daß das codier die Erdungsseile ständig rin Luftelektrizität durchflossen
werden, so kann man unter Verwendung von Drosseln, Wechselrichtern u. dgl. an eine
Nutzbarmachung der Luftelektrizität denken. Ganz zweifellos wird smah die Aippa--ratur
bei geeigneter Isolation ;auch ziu Gewinnung vorübergehender Höchstspannungen eignen.
Ebenso nahe liegt die Verwendung als Antennenträger.
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Das Hauptkabel wird zweckmäßigerweise in die Grundplaiitte i eingeführt,
die Weiterleitung geht über Schleifkontakte und -ringe durch dass Horizontallager
von Grundplatte i und Gabelstück 4. @s:owie durch einen Bolzen. 5 in den Gestellträger
6, um hier, in drei Einzelleiiter aiufgelöst, in. Schleifkontakten zu enden, d"e
auf Kontaktringen der drei Se21-tra>mmeln 8 liegen. Die Leitungen für den Motor
i i zweigen im Gestellträger 6 vor dem Selbstschalter für den Hubschraubenmotor
vom Hauptkabel ab, gehen zwecks Herabsetzung der Spannung über einen Transformator
und von dort zum Motorschalter 16, der, wie oben erwähnt, von der verschiebbaren
Schnecke 4.1 betätigt wird.
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Um zu vermeiden, daß bei völlig abgelaufenen Seilen und zu starkem
Auftrieb des Hubschraubers die Seile reißen, kann ein Unterbrechun.gs:scli.aater47
(Fig.2) für den Hubschrauberstrom vorgesehen sein, der mit einem Fühlhebel auf einer
Seiltrommel aufliegt und ausschaltet, wenn .eine vorgeschriebene Mindestmenge an
Drahtseil auf der -Trommel unterschritten wird.
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In Mg.8 und 9 ist ein Anschlußstück zwischen der Freileitung und dem
,am Hubschrauber befestigten Kabel dargestellt. Das metallisch umsponnene Kabelstück
48 ist in einer hohlen Welle 49 befestigt, die oben eine Kappe 5o trägt und sich
nach unten hinter einem Bund verjüngt. Hier trägt sie drei Schleifringe 51, .an
die die drei Kabell.c-i.tcr angescliloss:eil sind. Die Welle 49 läuft in einer Hülse
52 @od;er ihrem Abschlußstück 53 in horizontalen Kugellagern, ,während 7wischen
ihrem Bund und der Hülse zur Aufnahme des Seilzuges ein Druckkugellager liegt. Die
Hülse, 52 trägt isoliert die drei Kontaktstücke 54, die mit den .drei. Seilen
i9 verbunden sind. Bei Erdung eines Seiles i9 empfiehlt sich die Einschaltung eines
Blitzableiters: 55 zwischen der Hülse 52 und der Zuleitung des geerdeten Seiles.
Das Abschlu.ßstück 53 trägt unten einen Halter 56, der gleichzeitig die oberste
Spreize darstellt. Die -Hiil,sc 52 trägt auf der Lee:seite drei Rollen 57, die so
:angeordnet sind, daß das Zwischenstück ,auf leim Erdboden dem Zug dier sich aufwickeInden
Seile i 9 leicht zu folgen vermag. Durch die. in Fig.8 links unten hervorstehende
Rolle 57 wird ,erreicht, daß der Halter 56 sich in der Luft befindet, während das
Kab 148 ,Auf dem Erdboden aufliegt.
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Damit das Anschlußstiick Drehungen des Hubschraubers von der Freileitung
fernzuh,a.lten vermag, sind zwei Dänipfungsflächen 58 an der Hülse 52 horizontal
drehbar befestigt. Sie sind hier als Tragflächen ausgebildet, die .durch Federn
59 bei Windstille vertikal gestellt werden und sich bei Wind gegen die Streben.6o
legen. Nicht nur verhindern sie eine Drehung der Hii.ls:e 52, sie tragen durch ihren
Auftrieb auch zur Ge-
wichtsverminderung bei. Aus Stabiaiisii#ertrngsgrün
den sind sie V-förmig gegen den Wind gestellt.
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Das. Zusammenwirken. der bisher beschrtebenen Vorrichtungen gescbielit
folgendermaßen: 1. Aufsteigen des Hubschraubers Der H@ubs.cl.raub:er wird auf die
Leeseke der Vorrichtung gebracht, und zwar so, daß die Verbindungslinie Hubschrauber-Seilgestell
etwa in die Windrichtung fällt. Das, am Hubschrauber angebrachte isolierte Drehstromkabel
liegt auf dem Boden. Das An- . schlußstück liegt so-, daß die Seile i9 vom Halter
36durch die Luft in das geneigte Geste112i laufen. Das Seilgestell ist in der H,o'nizonta@leb-ene
so gedreht, daß die Linie Hubschrauber-Seilgestell senkrecht zu der durch die drei
Drahtsellle im Gestell 21 gebildeten Ebene liegt.
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Wenn jetzt die Hubschraube angelassen wird und sich erhebt, so rollen
die Seile i9 von den Seiltrommeln 8 ab, laufen über die Leittrommeln 17 und die
L.citrollen 2o izi das Spreizengeste112i. Durch die Selbstsperrung werden die Spreizen
23 mit geiionimcn, bis die oberste mit dem Hebe134 an eine Klappe
38
(Fg. 4. und 5) der Sperrstücke 25 auf der Welle 24 stößt. Hierdurch wird der Hebel
34 nach unten gedrückt und das Druckstück 36 vom mittleren Seil i9 gclöst. Die nachfolgenden
Spreizen stoßen mit ihnen Druckstücken 36 an die Unterseiten der da,rüberliegenden.IIittels.tü:cke,
ihre Sperrungen lösen sich, und sie steigen nicht weiter. Durch den Ablauf der Seite
dreht sich jedoch auch die Leitrolle 2ä; sie setzt über die biegsame Welle 26, das
Schneckengetriebe 2; und die Welle 24 die Sperrstücke 25 in Drehung. Nach Ablauf
.einer bestimmten Seillänge hat sich das obere Sperrstück 25 so weit gedreht, daß
seine Klappe 38 nicht mehr vor dem Hebel 34 der obersten Spreize liegt und
somit den Weg freigibt. Einige Winkelgrade vorher hat seich die um 6o° nacherdende
Klappe 38 des unteren Sperrstückes vor den Hebel der zweitobersten Spreize gelegt.
Während also die oberste Spreize aufsteigt, wird die nächste und damit jede folgende
so lange zurückgehalten, bis sich die Welle 24 um weitere 6o° gedreht hat. Die Klappe
38 des unteren Sperrstückes gibt hiezauf den Weg frem, und die oberste Spreize,
und .damit die übrigen, rücken um den Abstand der beiden Sperrstücke nach oben,
d. h. bis der . Hebel der nunmehr obersten Spreize an eine Klappe des oberen Sperrstückes
stößt. Hierauf be-
ginnt das Spiel von neuem. Durch geeignete Wahl der Schneckenübersetzung
27 und des Durchmessers der Leitrolle 2o kann man den günstigsten Spreizenabstand
erreichen. Unterteilt man die Welle 24 und schaltet .ein mehrstufiges üb.ersietzungsgetriebe
ein, s(> kann man den Spr.eizenabstand während .des Ablaufes der Seile verändern;
die Sprekenauslösung läßt sich :auch leicht von Hand: vornehnnen.
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Es bleibt noch übrig, den Seiltrommelantrieb und das Schneckengetriebe
12 beim Hochgehen des Hubschraubers zu betrachten. Die Seiltnommehi 8 drehen sich
in der Darstellung der Fig. 2 hierbei entgegen der Uhrzeigerrichtung. Diese Drehung
überträgt sich mittels der Riemenscheiben 9, der Riemen 15,
der Riemenscheiben
14 und der Welle 13 auf das Schneckenrad 43 (Feg. 7). -Durch diese Drehung, entgegen
der Pfeilrichtung in Fig.-7, wird die Schnecke 41 nach links herausgeschoben und
der etwa noch laufende Motor i i durch die Betätigungsgabel 46 ,des Schalters 16
ausgeschaltet. Hierbei wird die Feder 44 -stärker-zusammengedrückt..
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Durch den Seilzug stellt sich die Schrä.glage des Gestells 21 von
selbst in die Seilrichtung, ebenso vermag es durch seine Verschwenkbarkeit in horizontaler
Ebene bei einer Winddrehung der StellLmgsänderuing des Hubschraubers zu folgen.
2. Stillstand und Niedergehen des Hubschraubers Kommt der Hubschrauber zunn Stillstand
oder sinkt der Seilzug unter einen durch die Kraft der Feder 44 (Fig. 7) bestimmten
Wert, so wird die Schnecke 41 von besagter Feder nach rechts geschoben. Hierdurch
rückt der Schalter 16 den Motor i i ein: der Autvickelvorgang beginnt: Das. Schneckenrad
43, das schon durch die nach rechts geschobene Schnecke wie durch eine Zahnstange
gedreht wurde, bewegt sich in der Pfeilrichtung weiter und überträgt seine Drehung
auf die Seiltrommeln 3. Die Seile laufen in das Ge-
stell 21. Die Spreizen
können ungehindert durch die Sperrstücke 25, .deren Klappen 38 nach unten ausweichen,
in den Gleitschienen nach unten wandeln, bis sich die unterste auf die Traverse
22 legt. -Durch das nach unten weiterlaufend Seil wird das Druckstück 36 nach unten
gezagen und gelöst. Die Spreizen werden, aufgereiht, und der Vorgang setzt sich
fort, bis. er von einem Überwiegen des Auftriebes, einem Ansteigen des Seilzuges
über die Kraft der Feder 44 und einer Aufwärtsbewegeng @unterbrochen und umgekehrt
wird.
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Tritt dies, nicht sein, so wird das Aufwickeln dadurch beendet, daß
das Ansehlußstück sich gegen die Führungsstücke 32 und 33 des Gestelles 21
legt, wodurch der Seilzug wächst, der Drehwiderstand des Schneckenrades 43 (Feg.
7) den: Druck der Feder 44 überwindet und die Schnecke 41 aus dem Schneckenrad durch
den Motor i i herausgeschraubt ivixd, da .die Schnecke in der gezeichneten Anordnung
rechtsgängig ist und durch die in der Pfeilrichtung umlaufende Welle linksherum
gedreht wird. Hierdurch schaltet wieder der Schalter 16 den Motor i i aus. Läßt
man den Schalter 16 auslösen, bevor die Schnecke gänzlich ,aus dem Schneckenrad
herausgedreht isst, soa kann auch ein selbsttätiges Einschalten durch hie Feder
nicht erfolgen, weil bei Selbstsperrung die Schnecke sich beim Schieben gegen das
Schneckenrad nicht drehen kann :und, damit nach. rechts nicht ;nachgibt.
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Die Vorrichtung ist jedoch für jeden neuen Aufstieg bereit, da durch
Verstärkung des Seilzuges das Schneckenrad 4g nach links gedreht wird, wobei sich
die Schnecke nach links heraussctiiebt und dem Ablauf der Seile mit =der vorgeschriebenen
Zugkraft nichts im Wege steht.
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Die Verwendung der @obenbeschriebenen Vorrichtung ist durchaus nicht
auf die Isolation vertikaler Freileitungen beschränkt, sondeln kann vorteilhaft
überall dort verw endet werden, wo es sich darum handelt, Spreizen Oder Sprossen
mischen Seile zu legen, x die aus Gründen der Raum:ergparnis einzeln aufgespult
werden sollen. Sie ist daher mit
jeringen. nicht grundsätzlichen
Änderungen. r.. B. auch zur Herstellung von Strickleitern zu verwenden.