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Vorrichtung zur Erzeugung oder Kontrolle der Längsbewegung elektrischer
Kabel während Herstellung und Verlegung oder für andere ähnliche Zwecke Bei der
Handhabung elektrischer Kabel von größeren Abmessungen, und zwar während Herstellung
und Verlegung, entstehen Schwierigkeiten infolge des Gewichts, der Steifheit, großen
Längen und strukturellen Besonderheiten des Kabels. Die Erfindung schafft eine verbesserte
Vorrichtung für (las l?rzeugen und Kontrollieren von Längsbewegung solcher Kabel
während ihrer Herstellung und Vtrlegung, welche Vorrichtung auch für andere ähnliche
Zwecke geeignet ist. Sie kann als Aufnahmegetriebe dienen, um ein teilweise oder
völlig hergestelltes Kabel aufzunehmen, wie es von einer :Maschine kommt, welche
irgendeine herstellende Operation damit vornimmt, z. B. Bewickeln mit 1'al>ier oller
Bewehren. Sie kann auch als Auslegegetriebe beim Verlegen von Unterwasserkabeln
verwendet werden.
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Die verbesserte Vorrichtung besteht aus einem Paar endloser Bahnen,
welche auf tragenden und antreibenden Kettenrädern in der gleichen Ebene und Seite
an Seite, um ein Kabel zwischen sich halten zu können, angeordnet sind. Diese Bahnen
und ihre Kettenräder sind auf Stützen angeordnet, welche ihnen erlauben, zueinander
hin und voneinander weg zu schwingen. Das antreibende Kettenrad für eine oder jede
schwingende Bahn besitzt eine Antriebswelle, deren Längsachse, wenn sie fortgeführt
würde, durch die Achse hindurchginge, um welche die Bahn schwingt. Die Schwingbewegung
wird herbeigeführt und kontrolliert durch ein Getriebe,
welches
die zwei Bahnen in ihrem geeigneten räumlichen Verhältnis hält. Durch Anordnung
der Treibwelle oder -wellen in der beschriebenen Art kann der Antrieb für das (die)
antreibende(n) Kettenrad (-räder) leicht für jede Winkelstellung der Bahn oder Bahnen
aufrechterhalten werden.
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Die zwei Bahnen können im allgemeinen sehr zweckmäßig in einer waagerechten
Ebene angeordnet sein, eine Bahn auf jeder Seite des Kabelwegs und jede Bahn um
eine waagerechte Achse schwingbar, welche unter und in einem merklichen Abstand
von der Bahn vorgesehen ist. Andere Anordnungen der Bahnen und ihrer Stützen können
indessen mitunter vorteilhaft sein. Im allgemeinen wird eine symmetrische Anlage
für die Bewegung beider Bahnen vorzuziehen sein, aber in einigen Fällen kann auch
eine Bahn von festen Stützen getragen sein, während die andere zu ihr hin und von
ihr weg schwingbar ist.
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Die Bahnglieder, welche auf geeigneten Gelenken getragen werden, welche
eine auf den Kettenrädern laufende Kette bilden, sind vorzugsweise auf der Oberfläche
mit etwas nachgiebigem Material belegt und entgegengesetzt zur Krümmung des Kabels
gestaltet, so daß angrenzende Paare von Kontaktgliedern auf den beiden Bahnen das
Kabel zwischen sich greifen können, ohne es in ernstlicher Weise durch ihren Druck
zu deformieren. Die Länge der parallelen Teile der Bahn wird auch so bemessen werden,
daß ein wirksamer Griff mit verhältnismäßig geringem Druck erzielt werden kann.
Die relative Verschiebbarkeit der zwei Bahnen seitwärts erlaubt die Einstellung
des Drucks auf geeignete Werte für einen ganzen Bereich von Kabelgrößen. Sie ermöglicht
auch das Öffnen der Bahn zum Freimachen des Kabels, was zweckmäßig sein mag für
das Prüfen des Kabels, wie es von der Maschine während des Herstellungsverfahrens
kommt, wobei die Maschine zeitweise angehalten wird, während das Öffnen stattfindet.
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Wenn die Vorrichtung als Teil eines Auslegegetriebes für ein Unterwasserkabel
gebraucht wird, hat sie den zusätzlichen Vorteil, daß sie geöffnet werden kann,
um den Durchgang einer Verstärkung in dem Kabel zu gestatten, so wie sie durch eine
in das Kabel gebaute Abzweigung oder einen Verstärker oder eine Belastungsspule
gebildet wird. Zu diesem Zweck ist es notwendig, zwei von den Getrieben anzuordnen,
um an dem Kabel nacheinander und voneinander um eine geeignete Strecke entlang der
Kabellänge getrennt tätig zu sein. Diese Anordnung bewirkt, daß, wenn die Verstärkung
am Kabel sich dem ersten der zwei Auslegegetriebe nähert, dieses geöffnet werden
kann, während das zweite Getriebe fortfährt, das Auslegen zu kontrollieren. Der
Abstand soll ein solcher sein, daß die Verstärkung das erste Getriebe passiert und
dieses Getriebe sich wieder um einen normalen Teil des Kabels geschlossen haben
wird, bevor die Verstärkung zu dem zweiten Getriebe gelangt, welches sich dann öffnet,
'um ihren Durchgang zu gestatten, während das erste Getriebe das Kabel kontrolliert.
| Selbstverständlich sind geeignete Antrieb- |
| und/oder Bremsgetriebe mit einem Kettenrad von |
| jedem der endlosen Bahnen verbunden. |
| Eine Ausführung der Erfindung ist beispiels- |
| weise noch in den Zeichnungen erläutert. Es stellt |
| dar in schematischer Ansicht |
| Fig. i einen Grundriß, |
| Fig. 2 eine Seitenansicht, |
| Fig. 3 eine Endansicht, |
| Fig. 4 eine Endansicht eines Teils der Vorrich- |
| tung und |
| Fig. 5 und 6 einen Grundriß und eine Seiten- |
| ansicht, welche die Anwendung der Erfindung beim |
| Legen eines Unterwasserkabels erläutert. |
| Nach den Fig. i bis 3 besteht die Vorrichtung aus |
| einem Paar von endlosen Bahnen A und B. Diese |
| Bahnen sind so angeordnet, daß sie zusammen |
| arbeiten können, um ein Glied 32 (Fig. i), welches |
| als elektrisches Kabel dargestellt ist, zu berühren, |
| zwischen sich zu ergreifen und mit sich fortzutragen. |
| Die Konstruktion der zwei Bahnen und die Mittel |
| zum Abstützen, zum Antreiben und Einstellen sind |
| in jedem Fall die gleichen. 7? s wird daher genügen, |
| wenn die Beschreibung auf die Konstruktion Ab- |
| stützung, Antrieb und Einstellung der Balin A be- |
| schränkt wird. |
| Die Bahn A besteht aus einer Kette, welche sich |
| auf einem waagerechten Weg bewegt und durch ein |
| Antriebskettenrad 3 angetrieben wird, welches in |
| der Nähe des oberen Endes einer senkrecht ange- |
| ordneten Welle 4 montiert ist. Bezugzeicben 5 |
| stellt ein Zwischen- oder Trägerkettenrad dar. Die |
| zwei Kettenräder sind waagerecht angeordnet und |
| werden gestützt durch und sind angebracht zwischen |
| einem Paar von Platten 6, welche waagerecht liegen, |
| parallel zueinander sind und getrennt voneinander |
| durch geeignete unten erwähnte Distanzglieder ge- |
| halten Nverden. Die Platten sind befestigt an und |
| werden getragen nahe ihren Enden von zwei Ge- |
| stellen 7 und 8, welche von im wesentlichen der |
| gleichen Konstruktion, nämlich von H-Gestalt in |
| Seitenansicht sind, wobei jedoch das Gestell 8 ein |
| Lager 9 für das untere Ende der Welle ,4 besitzt. |
| Wie sich aus Fig. i ergibt, sind die Platten 6 von |
| gleichförmiger Breite auf einer beträchtlichen |
| Strecke ihrer Länge, aber verjüngen sich in der |
| Breite nach jedem Ende zu. Die Kettenräder 3 und 5 |
| sind an diesen verjüngten Teilen der Platten an- |
| geordnet. Das Kettenrad 5 dreht sich auf einer ver- |
| hältnismäßig kurzen Spindel io, welche durch in |
| der Platte 6 vorgesehene Schlitze i i geht. Die Spin- |
| del wird von einem Gestell 12 getragen, «-elches an |
| einem Ende sich nach innen erstreckende Naben 13 |
| und Kragen 14 besitzt, durch welche die Spindel |
| hindurchgeht. Das Gestell 12 besitzt ein Kreuzstück |
| 15, durch welches eine niiteiner Gegenintitter 17ver- |
| sellene Schraube 16 geht. Das Ende der Schraube |
| drückt gegen ein Kreuzstück 18 eines Gestells 19, |
| welches an seinem inneren Eiide mit Querplatten |
| oder -blöcken 20 versehen ist, an welchem die Enden |
| der Platte 6 befestigt sind. Verstellung der Schraube |
| 16 veranlaßt das Gestell 12, relativ zum Gestell 19 |
| und den Platten 6 zu gleiten, und dies kontrolliert |
die Spannung in der Kette i. Das Gestell i9 dient auch dazu, die
Platten in dem geeigneten räumlichen Verhältnis zu halten, was am anderen Ende der
Platten durch Bolzen 21 und Zwischenglieder 22 bewirkt wird.
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Das obere Ende der Welle 4 für das Kettenrad 3 geht durch Öffnungen
in den Platten 6 und ist in auf den Platten 6 befestigten Lagerplatten 23 angeordnet.
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Die Konstruktion der Kette i ist folgende: Sie besteht aus Rollen
24, Seitenplatten oder Gelenken 25 und Stiften 26, welche durch die Rollen und Gelenke
gehen. Zusätzlich sind auf einem Zapfen auf abwechselnder. Gelenken gelagert gegabelte
Ansätze 27, aus einem Stück an ihren äußeren Enden mit gekrümmten Platten 28, welche
mit Polster 29 aus nachgiebigem Material versehen sind (Fig. 3 und 4). Wie aus Fig.
i zu ersehen ist, arbeiten die Platten 28 auf einer Kette mit den entsprechenden
auf der anderen Kette paarweise zusammen, um zwischen sich das elektrische Kabel
32 zu berühren und zu ergreifen, welch letzteres vorwärts bewegt wird, wenn
die Ketten i und 2 angetrieben werden. Die Krümmung der Platten 28 und der Polster
29 entspricht der des Kabels, um beträchtliche Flächen von in.Berührung befindlichen
Oberflächen zu erhalten. Die Anordnung der Polster verringert die Gefahr der Beschädigung
des Kabels durch den ausgeübten Druck und vergrößert die Reibung zwischen den in
Berührung befindlichen Oberflächen, so daß das Kabel ohne nennenswerten Schlupf
vorwärts gefördert wird. Um angemessene Greifwirkung durch die endlosen Bahnen
A und B ohne die Notwendigkeit zur Ausübung eines übermäßigen Drucks
auf das Kabel zu sichern, ist die Länge der Bahnen eine solche, daß eine Druckverteilung
über eine bemerkenswerte Kabellänge vorgesehen ist. Um die Ausübung eines im wesentlichen
gleichförmigen Drucks durch jedes Paar von Bahngliedern entlang des Wegs zu gewährleisten,
sind steife Stützplatten 30 (Fig. i und 3) angrenzend an die wirksamen Teile der
Kette vorgesehen, und sie erstrecken sich im wesentlichen über die ganze Länge dieser
Teile. Die Stützplatten besitzen gekrümmte Enden, um ein glattes Laufen der Rollen
24 auf diesen Platten zu erleichtern, wenn sie die Kettenräder 5 verlassen, und
auf dem Kettenrad 3, wenn die Rollen die Stützplatten verlassen. Die Ketten werden
auf ihrem waagerechten Weg durch Winkelansätze 31 (Fig. 3) getragen, welche an den
unteren von jedem Paar von Platten 6 befestigt und an jeder Seite eines jeden Paares
angeordnet sind. Senkrechte Bewegung der Stützen ist durch die obere der Platten
6 begrenzt, welche sich über ein kleines,Stück oberhalb der Ketten erstreckt.
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Die endlose Bahn A ist so eingerichtet, daß sie eine kontrollierte
Drehbewegung um eine waagerechte Achse besitzt, welche die Verlängerung der waagerechten
Achse der Welle 4 schneidet. Die Gestelle 7 und 8, welche die Platten 6 tragen,
werden selbst von einem Zapfen derart getragen, daß sie in kontrollierter Weise
um eine waagerechte Achse geschwenkt werden können. Das Gestell 7 ist auf Zapfen
zwischen zwei Trägern 33 angeordnet, welche als Lagerglieder dienen und vorspringende
Teile 34 besitzen, welche in Öffnungen in den unteren Teilen der senkrechten Seite
des Gestells eintreten. Das Gestell 8 ist in gleicher Weise zwischen Stützen 35
und 36 angeordnet. Die Welle 4 geht durch Lager 9 und ist an ihrem unteren Ende
mit einem Kegelrad 37 versehen, welches durch ein auf einer waagerechten Welle 39
angeordnetes Kegelrad 38 angetrieben wird. Die Welle 39 ist in im unteren Teil der
senkrechten Seiten des Gestells 8 vorgesehenen Lagern angeordnet. Sie geht durch
die Stütze 36, und ihre Längsachse fällt mit der Achse zusammen, um welche das Gestell
8 schwenkt, so daß die Kegelräder 37 und 38 während der Schwenkbewegung des Gestells
und in jeder Arbeitsstellung des Gestells im Eingriff bleiben. Die waagerechte Achse,
um welche das Gestell 7 schwenkt, fällt mit der Längsachse der Welle 39 zusammen.
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Die zwei Paare von Gestellen 7 und 8 für die zwei endlosen Bahnen
A und B sind in der beschriebenen Weise auf den Zapfen montiert, so
daß durch Betätigen eines geeigneten Mechanismus die zwei Bahnen veranlaßt werden
können, sich einander zu nähern, oder sie können voneinander hinweg bewegt werden
und dann in den neu eingestellten Lagen gehalten werden. Dies befähigt den Apparat,
mit verschiedenen Größen von Kabeln oder anderen Gliedern fertig zu werden, und
macht auch den anfänglichen, durch die Platten 28 ausgeübten Druck einstellbar.
Der vorgesehene Einstellwinkel wird, allgemein gesprochen, verhältnismäßig klein
sein, und die waagerechten Achsen,- um welche die zwei Paare von Gestellen schwenken,
sind im wesentlichen in der Ebene der Wege der zwei Bahnen angeordnet, so daß der
Bogen, über welchen jede Bahn bewegt wird, von großem Radius ist. Die wirksamen
oder im Eingriff stehenden Teile der Bahnen bewegen sich dabei in im wesentlichen
geraden Linien. Dies ergibt sich aus Fig.4, welche die Lage der Gestelle und Bahnen
in ihrer fast voll geöffneten Stellung zeigt, um den freien Durchgang eines Abzweigkastens
79 zwischen den zwei Bahnen zu gestatten. Ein Mechanismus, welcher zwei Paare von
endlosen Bahnen gebraucht, um die ununterbrochene Bewegung eines Kabels zu bewirken,
welche sich abwechselnd öffnen, um den Durchgang von Abzweiggehäusen und anderen
Verstärkungen des Kabels zwischen den Bahnen zu gestatten, soll in größerer Ausführlichkeit
später unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben werden.
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Der Kontrollmechanismus für das Einstellen der Lage der Gestelle 7
und 8 gemäß dem auf das Kabel 32 ausgeübten Druck und der Kabelgröße soll jetzt
unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben werden.
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Die Gestelle 7 und 8 sind paarweise verbunden, die zwei Gestelle 7
sind durch Zapfen verbunden, und die zwei Gestelle 8 sind in ähnlicher Weise verbunden,
und diese Verbindungen sind einstellbar. Diese Verbindungen und ihre Einstellmittel
sind die gleichen für die zwei Paare der Gestelle, so daß eine
Beschreibung
der Verbindungen und Einstellmittel für die zwei Gestelle 8 genügen wird.
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Die Schwenkbewegungen der Gestelle B werden durch hydraulische Mittel
bewirkt, welche aus einem hydraulischen Zylinder 40 mit Kolben 41 bestehen, welch
letzterer einen mittleren Stamm 42 besitzt, welcher darauf aufwärts hervorragt.
An seinem oberen Ende ist der Stamm mit einem Kreuzkopf 43 verbunden, welcher in
senkrechten Schlitzen 44 arbeitet, welche in den Seiten eines Gestells 45 vorgesehen
sind, welches am oberen Ende des hydraulischen Zylinders 4o angeordnet ist. Gelenke
46 sind mittels Zapfens an einem Ende mit dem Kreuzkopf 43 und an ihren anderen
Enden mit innen aus dem Gestell 8 hervorragenden Öhren 47 verbunden. Ein Einlaß
48 an einem Ende des Zylinders sieht den Zutritt der Druckflüssigkeit zu einer Seite
des Kolbens 41 vor, und ein Einlaß 49 am entgegengesetzten Ende des Zylinders sieht
den Zutritt von Druckflüssigkeit zur anderen Seite des Kolbens durch einen ringförmigen
Kanal 5o vor, welcher zwischen dem mittleren Stamm 42 des Kolbens und der Zylinderwand
vorgesehen ist. In den Zylinder hinein unter dem Kolben 41 eingedrückte Flüssigkeit
hebt den letzteren, um die Gestelle 8 auseinander zu bewegen, und die Flüssigkeit,
unter Druck in den Zylinder hinein oberhalb des Kolbens 41 eingepreßt, bringt die
Gestelle 8 dichter zusammen. Wenn der Apparat in Betrieb ist, werden die Räume unter
und über dem Kolben 41 mit Druckflüssigkeit gefüllt sein, um die Gestelle 8 gegeneinanderzudrücken
und die durch die Ketten i und 2 getragenen Platten 28 in Eingriff mit dem Kabel
32 zu halten. Der Druck auf das Kabel kann durch Einpressen von Druckflüssigkeit
unter den Kolben 41 eingestellt werden. Der sich ergebende Druck auf das Kabel wird
durch den Unterschied zwischen den auf die beiden Seiten des Kolbens ausgeübten
Druck bestimmt. Die nicht gezeichnete Ventileinrichtung zur Kontrolle des Fließens
der Druckflüssigkeit im Zylinder 4o kann von irgendeiner geeigneten Art sein.
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An ihrem vom Kegelrad 38 entfernten Ende wird die Welle 39 in einem
Lager 5 1 getragen, und an diesem Ende ist auf der Welle ein Kegelrad 52
angeordnet, welches durch ein Kegelrad 53 getrieben wird, welches auf einer quer
angeordneten, in Lagern 55 getragenen Welle 54 montiert ist. Die Welle 54 trägt
in der Mitte ihrer Länge ein Getrieberad 56, welches mit einem auf einer Querwelle
5.8 montierten Rad 57 im Eingriff steht. Welle 58 bildet die Hauptwelle des Mechanismus
und ist in Lagern 59 getragen. Die Hauptwelle 58 wird von irgendeiner geeigneten
Kraftquelle durch ein hydraulisch veränderbares Geschwindigkeitsgetriebe 6o angetrieben.
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Mittel sind vorgesehen, um die Bewegungsgeschwindigkeit der endlosen
Bahnen A und B zu
kontrollieren. Die Hauptwelle 58 ist an jedem Ende
mit einer Bremstrommel 61 versehen, von welcher jede durch in das Innere der Trommel
durch Rohr 62 eintretende Flüssigkeit gekühlt wird. Die Kühlflüssigkeit wird durch
eines der zwei Rohre 63 zugeführt und durch das andere entleert. Die Drehung jeder
Bremstrommel wird durch ein Paar Bremsschuhe kontrolliert, welche auf die Trommel
unter der Wirkung einer einstellbaren Feder 65 drücken. Die Schuhe werden mittels
einer durch Rohre 68 zugeführten Flüssigkeit gekühlt.
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Wenn es für notwendig oder wünschenswert gefunden wird, das Kabel
32 von unten zu stützen, so kann hierfür eine Reihe von sich frei drehenden
Rollen 67 zwischen einem Paar von Platten 68 vorgesehen sein (Fig. 2 und 3), welch
letztere sich längs der Maschine erstrecken und -,wobei die Rollen unmittelbar unter
dem Kabel 32 angeordnet sind.
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In den Fig. 5 und 6 ist ein kabellegendes Schiff 69 dargestellt, welches
mit zwei Paaren von endlosen Bahnen 70 und 71 versehen ist. Jedes Paar ist
so konstruiert und eingerichtet, wie unter Bezugnahme auf die Fig. i bis 4 der Zeichnungen
beschrieben. Das zu legende elektrische Kabel ist in Trommeln in dem Lagerraum 72
des Schiffes angeordnet und wird hieraus in kontrollierter Weise vom Heck des Schiffes
während der Reise ausgelegt.
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Das Kabel wird aus dem Raum 72 durch eine Führung 73 und über in einem
gekrümmten Weg angeordnete zylindrische Rollen 74 herausgezogen. Von diesen Rollen
geht das Kabel über ein Paar genuteter Führungsrollen 75 zu dem Paar endloser Bahnen
70 und von diesen weiter über eine Reihe genuteter Führungsrollen 76 zu dem
zweiten Paar endloser Bahnen 71, welches in der Nähe des Hecks angeordnet ist. Von
dem zweiten Paar endloser Bahnen geht das Kabel über ein Paar genuteter Rollen 77
und wird schließlich vom Heck Tiber eine Reihe zylindrischer, auf einem in geeigneter
Weise gekrümmten Weg angeordneter Rollen 78 ausgelegt. Das Kabel wird durch die
und unter der Kontrolle der zwei Paare endloser Bahnen 70 und 71,
welche Druck auf das Kabel ausüben, um es zu fassen und zum Heck des Schiffes hinzuziehen,
aus dem Schiffsraum herausgezogen und beim Heck ausgelegt.
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Über die Länge des Kabels 32 sind in räumlichen Abständen voneinander
eine Reihe von Verstärkungen 79 vorhanden. Fig. 6 zeigt nur eine dieser Verstärkungen.
Sie mögen Abzweigkästen, Belastungsspulen, Verstärker oder andere Einrichtungen
enthalten. Wenn diese Verstärkungen bei den endlosen Bahnen ankommen, werden diese
geöffnet, um den freien Durchgang der Verstärkungen zwischen den Bahnen zu ermöglichen.
Mit einer solchen Anordnung wird das Paar von Bahnen 70 in der Nähe des Raums 72
sich zuerst öffnen, um den freien Durchgang der Verstärkungen zwischen diesem Bahnenpaar
zu gestatten, während das Bahnenpaar in der Nähe des Hecks geschlossen bleibt und
fortfährt, das Kabel aus dem Raum zu holen und über das Heck des Schiffs auszulegen.
Wenn die Verstärkung 79 (las erste endlose Bahnenpaar passiert hat, wird sich dies
über dem- Kabel wieder schließen und das -zweite Bahnenpaar sich öffnen, bevor die
Verstärkung es erreicht hat, um den freien Durchgang der Verstärkung zu gestatten,
während das Kabel dann von dem ersten Paar herausgeholt und ausgelegt wird. Nachdem
die Verstärkung durch das zweite Bahnenpaar durchgegangen
ist,
wird sich dieses wieder über dem Kabel schließen, und das Kabel kann dann unter
der Kontrolle der beiden Bahnenpaare ausgelegt werden, bis sich das erste Bahnenpaar
wieder öffnet, um den Durchgang eines anderen Abzweigkastens oder einer anderen
Verstärkung des Kabels 32 zu gestatten. Wenn der Mechanismus für die Kontrolle
der Auslegung eines Unterwasserkabels mit Verstärkungen in mehr oder weniger regelmäßigen
Zwischenräumen verwendet wird, kann das Öffnen und Schließen der Bahnen
70 und 7 i automatisch bewirkt werden, z. B. dadurch, daß jede Verstärkung
79 bei ihrer Annäherung an die Bahn einen Schalter betätigt, welcher den hydraulischen
Kolben 50 (Fig. 3) zur Hebung des Kreuzkopfs 43 in Tätigkeit setzt. In ähnlicher
Weise kann das automatische Schließen derBahn durchBetätigung eines zweiten Schalters
bewirkt werden, welcher die Bewegung des Kreuzkopfs 43 umkehrt.
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In den Fig. 5 und 6 sind zwei Paar von Bahnen 70 und 71 dargestellt
als angetrieben durch Dieselmaschinen 8o, welche hydraulische Pumpen 81 antreiben,
welche mit dem veränderlichen Geschwindigkeitsgetriebe 6o durch hydraulische Rohre
82
verbunden sind.