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Kabeltrommel für elektrisch angetriebene, fahrbare Geräte, Fahrzeuge
od. dgl.
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Die Erfindung betrifft Kabeitrommeln, die in elektrisch angetriebenen,
ortsveränderlichen Geräten, wie Baggern oder auch Fahrzeugen, verwandt werden. Auf
die Kabeltrommel wird das zur Stromführung dienende elektrische Kabel in mehreren
Lagen auf- und abgewickelt, je nachdem, ob sich das Gerät dem Kabelspeisepunkt nähert
oder von ihm entfernt. Je nach der Größe des Kabeldurchmessers und der Kabellänge
werden die Kabeltrommeln ausgeführt. Dabei ist für die Ausbildung der Kabelt rommel
u. a. bestimmend, daß die Erwärmung des Kabels ein bestimmtes Maß nicht iil)erschreiten
soll. Aus diesem Grund wurde im allgemeinen auch gefordert, daß die Kabelwicklungen
auf der Trommel drei Lagen nicht überschreiten sollten. Es ist weiterhin auch im
Interesse der Wärmeabführung bekannt, die Kabelwicklungen in einem bestimmten Abstand
nebeneinander auf die Trommel aufzuwickeln. Um dies zu erreichen, hat man bei aus
Holzbohlen bestehenden Trommelmänteln in die Holzbohlen Rillen eingefräst, die gewindeförmig
verlaufen. Auch ist es bekannt, den Trommelmantel nicht in geschlossener, sondern
in durchbrochener Ausführung herzustellen, so z. B. aus in einem gewissen Abstand
voneinander liegenden Holzbohlen, die mit eingefrästen Rillen als Abstandshalter
versehen sind.
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Zum Aufwickeln der Kabel sind auch Kabelführungsvorrichtungen bekannt,
die aus einem Kabelführungswagen und einer auf diesem angeordneten Kabelführung
bestehen, die parallel zur Kabeltrommelachse laufen. Sie führen dabei das Kabel
beim Aufwickeln der sich umdrehenden Trommel derart, daß es stets in einem bestimmten
Abstand
von der voraufgehenden Wicklung zu liegen kommt. Die Differenz zwischen den Wicklungen,
der sogenannte Aufwickelschritt, läßt sich naturgemäß nur für ein Kabel eines überall
gleichstarken Durchmessers genau auf der gleichen Größe halten. 13ei der Fabrikation
der starken isolierten Kabel, die mit einer starken Gummidecke ummantelt werden,
läßt es sich jedoch nicht vermeiden, daß der Kabeldurcbmesser erhebliche Differenzen
von z. 13. bis + IO mm aufweist. Es entstehen also schon beim Aufwickeln der ersten
Lagen Abstandsdifferenzen. Diese werden beim Aufwickeln unter Umständen noch vergrößert,
wenn das Kabel einen Drall besitzt. Es ist so möglich, daß dann beim Aufwickeln
der folgenden Lage so viel Spielraum zwischen zwei Kabelwicklungen der vorangehenden
l age vorhanden ist, daß sich die folgende Kahellage in diesen Zwischenraum der
ersten Kabellageeinpreßt. Dabei kann das Kabel durch den Zug derart eingepreßt werden,
daß beim Abwickeln nachher Zerstörungen des Kabels eintreten.
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I>ie Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der
bekannten Kabeltrommeln zu vermeiden. Sie betrifft eine neuartige Kabeltrommel und
besteht darin, daß zwischen dem an der Kabeltrommelachse angeschlossenen Antrieb
und der Antriebswelle des Kabelführungswagens ein Differentialgetriebe geschaltet
ist, dessen die Stirnkegelräder tragendes Außenrad von einem Hilfsmotor antreibbar
ist. Solange der Hilfsmotor nicht eingeschaltet ist, laufen der von der Kabeltrommelachse
gesteuerte Antrieb und die Antriebswelle des Kabelführungswagens mit einer bestimmten
Geschwindigkeit. Der Kabelführungswagen wird daher entsprechend dem Wickelschritt
bei der Umdrehung der Kabeltrommel verschoben. Durch Einschalten des Hilfsmotors
kann nun aber dieser Wickelschritt in jeder beliebigen Art und Weise vergrößert
und verkleinert werden. Dadurch ist es möglich, die Arbeitsweise der Aufwickelvorrichtung
z. B. abhängig von den verschiedenen Kabeldurchmesserstärken zu regeln. Vor allem
kann auch dadurch jede Störung beim Wickeln ausgeschaltet werden. Dafür kann auf
dem Kabelführungswagen ein vorzugsweise durch eine auf dem Kabel laufende Tastrolle
geführter, vorzugsweise kreuzgelenkig gelagerter Steuerhebel angeordnet sein, dem
gegenüber seitlich Steuerschalter für den Hilfsmotor angeordnet sind. Der Steuerhebel
sowie die Steuerschalter können dabei in jeder beliebigen Form ausgebildet und ebenfalls
können die Steuerelemente in jeder beliebigen Form zueinander angeordnet sein. Der
Hebel kann als einfacher oder auch als Doppelhebel ausgebildet sein. Wird eine Tastrolle
verwendet, so erhält diese zweckmäßig einen Kabelsicherungsverschluß, damit die
Rolle sich nicht vom Kabel ungewollt abheben kann. Versucht das Kabel durch irgendeinen
äußeren Einfluß oder durch einen inneren Drall beispielsweise eine Führungsrille
zu überspringen oder sich außerhalb der gewollten Bahn abzulegen, so wird der Steuerhebel
seitlich mitgenommen. Dabei schaltet er einen der beiden seitlich von ihm angeordneten
Steuerschalter für den Hilfsmotor ein, der nun in einer derartigen Drehrichtung
umläuft, daß der Förderwagen entweder schneller oder langsamer transportiert und
dadurch das Kabel in die gewollte Lage zurückführt. Der Kabelführungswagen läuft
beim Aufwickeln bei der ersten Lage in der einen, bei der folgenden Lage in der
entgegengesetzten, bei der dritten Lage wieder in der ersten Richtung und so fort.
Die durch den Hilfsmotor erzeugten zusätzlichen Bewegungen des Führungswagens ändern
sich nun mit der bei jeder Lage sich ändernden Laufrichtung des Förderwagens. Um
die Drehrichtung des Hilfsmotors nach dem Aufwickeln einer Lage automatisch zu ändern,
können auf dem Kabelführungswagen oder ihm in seinen beiden Endstellungen gegenüber
an der Kabeltrommeltragkonstruktion Schaltorgane angeordnet sein, durch die beim
Erreichen der Endstellungen des Kabelführungswagens die Umlaufrichtung des Hilfsmotors
umgeschaltet wird.
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Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann weiterhin derart ausgebildet
sein, daß dem am Kabelführungswagen angeordneten Steuerhebel in der zur Kabeltrommelachse
senkrechten Ebene ein oder zwei Schaltorgane gegenüber angeordnet sind, die in den
Stromkreis des Kabeltrommelantriebs eingeschaltet sind. Der Steuerhebel wirkt auf
das eine dieser Schakorgane, wenn er von der Kabeltrommel zu weit abgedrückt wird.
Dies kann z. 13. eintreten, wenn die Kabeltrommel zu den bereits vorhandenen Lagen
eine weitere Lage automatisch aufwickeln will, die z. B. wegen der Wärmestauung
nicht erwünscht ist. Der Schalter kann dann automatisch den Kabelantrieb abschalten.
Der andere Schalter schaltet sich dann ein, wenn der Steuerhebel sich zu weit in
Richtung auf die Kabeltrommel bewegt, z. B. dann, wenn er von dem Kabel abgerutscht
ist und in die Zwischenräume zwischen die Wicklungen fällt. Dann kann durch diesen
Schalter ebenfalls der Antrieb stillgelegt werden.
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Auf dem Kabelführungswagen kann weiterhin eine durch Federkraft betätigte
Hilfskabeltrommel für die Steuerkabel angeordnet sein, damit die von den Schaltern
abführenden Steuerkabel durch Herunterhängen in der Vorrichtung nicht stören.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. t eine Seitenansicht und Abb. 2 einen Schnitt entlang
der Ebene a-a.
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Der Trommelmantel I wird aus einer hohlen Rohrschlange gebildet,
die bei der Stelle 2 in den linken hohlen Teil der Kabeltrommelachse 3 mündet.
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Durch einen Ventilator 4 wird Kühlluft durch den hohlen Teil der
Achse 3 und anschließend durch die Rohrschlange I gedrückt, deren anderes nicht
gezeichnetes Ende in das Innere der Kabeltrommel gerichtet ist. Die Luft strömt
von dort aus in das Innere der Kabeltrommel ein. Die Rohrschlange'1 liegt auf den
Trägern 5 auf, die ihrerseits an den Stirnflächen 6 und 7 befestigt sind. Die Rohrschlange
hat eine bestimmte, dem mittleren Kabel durchmesser entsprechende Steigung. Das
Kabel 8 legt sich in die von der Schlange 1 gebildeten
Rillen ein.
Auf der Kabeltrommelachse 3 Sitzt das Kettenrad 9, von dem eine nicht gezeichnete
Kette zum Kettenrad IO der Antriebswelle ii für den Führungswagen führt. Die Antriebswelle
1 1 trägt an ihrem Ende das Differential I2, das seinerseits mit dem 'ührutlgssvagenalltrieb
I3 verbunden ist.
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Nel)ei0 dem nicht gezeichneten Antriebsmotor für die Kaleltrommel
ist noch ein Hilfsmotor 14 angeordnet, der das Außenrad des Differentialgetrie-12
I2 antreiben kann. Wenn der Hilfsmotor steht, läuft die NVelle ii und der Antrieb
I3 mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit. Dabei wird der Kal>elführungswagen
I6 entsprechend den Umdrehungen der Kaleltrommel I nach rechts bzw. links transportiert.
Auf dem Kabelführungswagen ist weiterhin ein kreuzgelenkig gelagerter Doppelhel)el
17 angeordnet, der mit einer Führungsrolle I8 versellell ist, die auf dem Kabel
8 aufliegt. Dem kfriueii Hel)elarm 19 des Hebels liegen seitlich die Schalter 20
(vgl. Al)h. I) gegenüber. Der Hebel wird so dimensioniert und die Schalter werden
so angeordnet, daß l>ei einer nicht gewollten seitlichen Verlagerung des Kabels
8 einer der Schalter 20 eingeschaltet wird. Dieser liegt im Stromkreis mit dem Hilfsmotor
14. Dieser treibt über das Differentialgetrielxt I2 den Antrieb I3 SO an, daß er
den Führuiigswagen I6 in entgegengesetzter Richtung zu der ullgewolltell Verlagerung
bewegt. Dadurch nirtl das Kal>el iii die richtige Lage gezogen.
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Versucht das Kabel also durch irgendwelche äußere Einflüsse oder
durch den inneren Drall z. B. eine Führungsrille zu überspringen oder aus der gewollten
Lage abzuweichen, so wird über die Führungsrolle I8 der Doppelhebel I7 aus seiner
mittleren Stellung geschwenkt und so weit mitgenommen, daß der kleine Hebel 19 einen
der Schalter 20 und damit den Hilfsmotor 14 einschaltet, der nun in der regulierenden
Drehrichtung umläuft. Die Aufwickelregulierung ist hauptsächlich nach beiden Seiten
erforderlich, und zwar nach rechts und links von der Mittelstellung des Doppelhebels.
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In der senkrecht zur Kabeltrommelachse liegenden El>ene sind dem
kleinen Hebel 19 gegenüber noch die Schalter 2I und 24 vorgesehen. Wird der Hebel
I7 zu weit von der Kabeltrommel abgehoben, so z. B. wenn zuviel Lagen aufgewickelt
werden, dann schaltet er den Schalter 2I aus, der den Stromkreis des Kabeltrommelantriebs
steuert. So kann z. B. der Motor beim Aufwickeln von mehr als drei Lagen ausgeschaltet
werden. Der Scltalter 21 kann aber auch in den Stromkreis des Hilfsmotors 14 in
irgendeiner Form eingeschaltet sein und in jeder gewünschten Form den Transport
des Führungswagens I6 beeinflussen.
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Wenn die Kal)elführungsrolle I8 vom Kabel abgleitet und der Hebel
zwischen die Kabelwicklungen fällt, wird der Schalter 24 betätigt, der die gesamte
Anlage stillsetzen kann.
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Da der Kabelführungswagen I6 beim Aufwickeln von drei Lagen nach
jeder Lage seine Transportrichtung ändert, muß nach jeder Anderung auch die regulierende
Laufrichtung des Hilfsmotors 14 bei ungewollten Kabelverlagerungen geändert werden.
Dazu dienen die Wechselschalter 22, die auf dem Fiihrungswagen I6 oder auch an dessen
äußerster Stellung auf der Kabeltrommeltragkonstruktion 23 angeordnet sein können.
Wenn der Füh rungswagen in eine der Endlagen kommt, wird durch die Schalter 22 die
Umlaufrichtung des Motors 14 umgeschaltet.
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Durch eine nicht gezeichnete, an sich bekannte kleine federgespannte
Kabeltrornmel werden die elektrischen Verbindungen zwischen den Schaltern auf dem
Kabelführungswagent6 und dem Motor 14 hergestellt.
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PATENTANSPR0CHE: I. Kabeltrommel für elektrisch angetriebene, fahrbare
Geräte, Fahrzeuge od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem an der Kabel
trommelachse angeschlossenen Antrieb und der Antriebswelle des Kabelführungswagens
ein Differentialgetriebe geschaltet ist, dessen die Stirnkegelräder tragendes Außenrad
von einem Hilfsmotor antreibbar ist.