JP4015624B2 - ケーブルロール - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のケーブルロールに関する。

建築現場においてはコンクリート締め固めのために棒形振動機を用いるようになっており、棒形振動機の誘導電動機は特殊電圧及び特殊周波数を供給されるようになっている。例えば棒形振動機内に設けられていてアンバランス体に結合された誘導電動機で１２０００ｒｐｍの回転数を達成する場合には、二極機においては２００Ｈｚの励磁周波数を必要とする。公共の給電網の電流は周波数５０Ｈｚである。

前述の理由から従来は周波数コンバータは一般的に三相交流で作動するようになっていて、従って重くて取り扱いを困難にしている。今日適当な半導体からなる出力電子装置を装備することによって周波数コンバータを小型化して、周波数コンバータの重量を例えば６０ｋｇから４ｋｇに減少させるようになっている。このような軽い周波数コンバータは、端末機器と大きな距離をつなぐために必要なケーブルロール（ケーブル巻体）との間に接続されている。従って、端末機器、例えば棒形振動機を異なる作業場所へ移す場合には、周波数コンバータに加えてケーブルロールも移されねばならない。

ドイツ連邦共和国特許第１９７２２１０７Ｃ１号明細書により公知のケーブルロールには、周波数コンバータを組み込んであり、従ってケーブルロール及び周波数コンバータはユニットとして運ばれるようになっている。

図１には、給電ケーブル２３を備えた装置を示してあり、給電ケーブルはドラム２２に巻き取られており、この場合にドラム２２は枠２５によって支持されている。ドラム２２内に周波数コンバータ２４を組み込んであり、周波数コンバータは少なくとも１つのコンセントに特殊周波数の電流を供給するようになっている。コンセント２１に周知の棒形振動機２０を接続してあり、棒形振動機は誘導電動機を備えている。ケーブルドラムと周波数コンバータとのこのような組合せにおいては欠点として、コンセント２１はケーブルの巻き取り若しくは繰り出しに際してドラムと一緒に回転させられることになる。従って、棒形振動機２０への導線ケーブルはねじられ若しくは捩られることになる。

本発明の課題は、周波数コンバータ装置を備えたケーブルロールを改善して、ケーブルロールと周波数コンバータ装置との組合せに関連して建築作業機器の取り扱いを容易にし、殊にケーブル巻き取り機構を最適にすることである。

前記課題を解決するための本発明に基づく手段が請求項１に記載してある。本発明の有利な実施態様が従属請求項に記載してある。

周波数コンバータ装置とケーブルロールとの組合せは本発明に基づき次のように行われており、即ち、周波数コンバータ装置はケーブルロールのフレームにほぼ位置固定的、即ち定位置に取り付けられている。この場合に、フレームが周波数コンバータ装置を支持しているものの、逆に周波数コンバータ装置がフレームを支持していてよい。利点として、ドラムの慣性質量が著しく小さくなり、これによって給電ケーブルの巻き取り若しくは繰り出しが容易になる。

ケーブルロールに、周波数コンバータ装置から給電される少なくとも１つのコンセントを設けてある。周波数コンバータ装置と給電ケーブルとの間の電気的な接続は、少なくとも２つのスリップリング装置によって実施される。このような電気的な接続においては利点として、コンセントの少なくとも１つは、給電ケーブルの巻き取り若しくは繰り出しに際してほぼ定位置を、即ち不動の位置を占めており、換言すれば、コンセントはドラムと一緒に回転することがなく、このことは、ケーブルロールに差し込み接続された機器の操作の改善に寄与しており、それというのは機器は給電ケーブルの巻き取り若しくは繰り出しに際して、導線ケーブルのねじれ若しくは捩れを避けるために外さなくてすむからである。

周波数コンバータ装置を複数の周波数コンバータによって形成してある場合には、コンセント、ひいては建築作業機器に異なる特殊周波数の電流を給電することができる。有利には、互いに異なる周波数コンバータを成す各構成部分は１つの周波数コンバータ装置に統合若しくは集合されていてよく、即ちこのことは、複数の周波数コンバータが同一の構成部分若しくは構成ユニットから成っていることを意味する。このような構成は所要スペースを節減するものであり、かつ配置形式に応じてドラムが周波数コンバータ装置を取り囲みかつ周波数コンバータ装置のケーシングの少なくとも一部分を形成することによって、若しくは逆に周波数コンバータ装置がドラムを取り囲みかつドラムのケーシングの一部分を形成することによって完成されてよい。

保護作用の改善のため若しくは冷却作用の改善のために、周波数コンバータ装置若しくはドラムは、周波数コンバータ装置とドラムとの間に配置された付加的なケーシング壁によって取り囲まれていてよく、この場合、ケーシング壁と周波数コンバータ装置若しくはドラムとの間に冷却のための空隙を設けてある。

有利には、周波数コンバータ装置はケーブル巻き取り機構、即ちケーブルロールのできるだけ良好な冷却を達成するように、ドラムと組み合わされている。このような冷却は、フレーム或いは周波数コンバータ装置若しくはドラムに通気スリット、冷却部材若しくは冷却ひれを設けることによって達成されてよい。ケーブルロール内に特別な冷却液体若しくは送風機を組み込むことも考えられる。

周波数コンバータ装置と給電ケーブルとの間の電気的な接続の特別な実施態様として、周波数コンバータ装置と給電ケーブルとを少なくとも２つのインダクタンスコイル若しくは少なくとも１つのコンデンサーによって接続することも考えられる。これによって、スリップリング装置の場合のような摩耗を避けることができる。

給電ケーブルの巻き取り若しくは繰り出しは、一般的には手動で行われる。本発明の特に有利な実施態様では、給電ケーブルはドラムの回転によって自動的に行われる。このために、電気掃除機のコード巻き取り機構の周知の原理が利用されてよい。

次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。添付の図面において、
図１は、内部に周波数コンバータ装置を組み込まれたケーブルロール及び該ケーブルロールに接続された棒形振動機から成る公知の装置の斜視図であり、
図２は、本発明に基づくケーブルロールの第１の実施例の横断面図であり、
図３は、本発明に基づくケーブルロールの第２の実施例の横断面図であり、
図４は、図３に類似の、２つの周波数コンバータからなる周波数コンバータ装置を備えたケーブルロールの第３の実施例の横断面図であり、
図５は、図３に類似の、複数の周波数コンバータからなる周波数コンバータ装置を備えたケーブルロールの第４の実施例の横断面図であり、
図６は、本発明に基づくケーブルロールの第５の実施例の横断面図であり、
図７は、図３及び図６の符号Ａの箇所に対応する部分図である。

図２に、フレーム１にほぼ相対回動不能に結合された周波数コンバータ装置２を備える本発明に基づくケーブルロールの第１の実施例を縦断面で示してある。ドラム５は周波数コンバータ装置２の周囲に配置されていて、軸９を中心として回転可能に支承されている。ドラム５に給電ケーブル３を巻き取ってあり、給電ケーブルは少なくとも２つのスリップリング装置６を介して周波数コンバータ装置２に電気的に接続されている。

前述の実施例においてはドラム５は、周波数コンバータ装置２のケーシングの少なくとも一部分を形成していてよい。この場合には、周波数コンバータ装置２はドラム５によって取り囲まれて保護される。図２に示してあるように、周波数コンバータ装置２を固有のケーシングによって取り囲むことが考えられ、この場合には該ケーシングとドラム５との間に空隙を設けて周波数コンバータ装置２の冷却を改善するようになっている。

給電網への接続は、給電ケーブル（電気コード）３の端部に設けられた差し込みプラグ４を介して行われる。周波数コンバータ装置２と給電ケーブル３との間の電気的な接続部を形成するスリップリング装置６は、回転軸９上に取り付けられている。スリップリング装置６を周波数コンバータ装置２に堅く結合して、回転軸９をスリップリング装置６の中心で回転させるようにすることも可能である。周波数コンバータ装置２は、フレーム１に設けられたコンセント７へ少なくとも１つの特殊周波数を供給するようになっており、即ち、コンセントに種々の特殊周波数を供給することも可能である。

図３には、フレーム１にほぼ相対回動不能に結合された周波数コンバータ装置２を備える本発明に基づくケーブルロールの第２の実施例を示してある。該実施例では、周波数コンバータ装置２はケーブルロールのケーシングの少なくとも一部分を形成している。周波数コンバータ装置２によってドラム５を取り囲んであり、ドラム５に給電ケーブル３を巻き取ってあり、給電ケーブルは、周波数コンバータ装置２を貫通するケーブル案内部８を介して外側へ導かれている。

給電網への接続は、同じく差し込みプラグ４を介して行われる。ドラム５は回転軸９上に取り付けられていて、該回転軸を中心として自由に回転可能である。ケーブルロールの実施例に応じて、ケーブル（コード）３はドラム５上に自動的に、例えば電気掃除機のコード巻き取りの周知の原理に基づき巻き取られるようになっていてよい。このために必要な原理的に周知のメカニズムは図３には示されていない。周波数コンバータ装置２とケーブル３との間の接続は、同じくスリップリング装置（図示省略）を介して行われている。コンセント７並びに、給電ケーブル３と周波数コンバータ装置２との間の接続部にとっては、図２で述べたことが当てはまる。

図４は、図３に示すものと類似のケーブルロールの第３の実施例を横断面で示している。この場合には図面から明らかなように、周波数コンバータ装置２は２つの周波数コンバータ２ａ，２ｂから成っており、各周波数コンバータは互いに異なる特殊周波数を供給するようになっている。

図５は、図３に示すものと類似のケーブルロールの第４の実施例を横断面で示している。この場合には複数の周波数コンバータ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを環状に配置してある。

図６には、フレーム１にほぼ相対回動不能に結合された周波数コンバータ装置２を備える本発明に基づくケーブルロールの第５の実施例を示してあり、この場合には周波数コンバータ装置が底部プレートとしてフレーム１並びにケーブルロールの部分を支持している。ドラム５は同じく回転軸９上に回転可能に支承されている。回転軸９はフレーム１に堅く結合されている。コンセント７並びに、給電ケーブル３と周波数コンバータ装置２との間の接続部にとっては、図２で述べたことが当てはまる。

図７には、図３の実施例に対する変化例を示してある。図７に示してあるように、電流は２つのスリップリング装置６を介してドラム５上の給電ケーブル３から周波数コンバータ装置２へ、次いでコンセント７へ伝送される。種々の箇所に配置可能なスリップリング装置６は、回転部分（図７で、ドラム５及び給電ケーブル３）から静止部分（周波数コンバータ装置２及び／又はフレーム１）への電流伝達に用いられている。

スリップリング装置の代わりに、電流は、適切に配置されたインダクタンスコイルによって伝達され若しくは、コンデンサー装置を用いて伝達されてよい。スリップリング装置を用いるかインダクタンスコイル若しくはコンデンサー装置を用いるかは、伝達可能な出力電流に依存して行われる。

内部に周波数コンバータ装置を組み込まれたケーブルロール及び接続された棒形振動機から成る公知の装置の斜視図 本発明に基づくケーブルロールの第１の実施例の縦断面図 本発明に基づくケーブルロールの第２の実施例の縦断面図 図３に類似のケーブルロールの第３の実施例の横断面図 図３に類似のケーブルロールの第４の実施例の横断面図 本発明に基づくケーブルロールの第５の実施例の縦断面図 図３及び図６の符号Ａの箇所に対応する部分図

符号の説明

１ フレーム、 ２ 周波数コンバータ装置、 ３ 給電ケーブル、 ４ 差し込みプラグ、 ５ ドラム、 ６ スリップリング装置、 ７ コンセント、 ８ ケーブル案内部、 ９ 軸

Claims (11)

1. ケーブルロールであって、
   フレーム（１）を備えており、
   交流のための、フレーム（１）に取り付けられた周波数コンバータ装置（２）を備えており、周波数コンバータ装置が給電網電流の入力周波数を特殊電流の出力周波数に変換するようになっており、
   周波数コンバータ装置（２）への給電網電流の供給のための給電ケーブル（３）を備えており、給電ケーブルが周波数コンバータ装置（２）に電気的に接続されており、
   フレーム（１）に対して相対的に回転可能に支承されたドラム（５）を備えており、ドラムに給電ケーブル（３）を巻き取るようになっている形式のものにおいて、
   周波数コンバータ装置（２）がフレーム（１）に位置固定的に取り付けられていることを特徴とする、ケーブルロール。
2. 周波数コンバータ装置（２）から給電される少なくとも１つのコンセント（７）が設けられている請求項１記載のケーブルロール。
3. ドラム（５）が周波数コンバータ装置（２）を取り囲んでいて、周波数コンバータ装置（２）のケーシングの少なくとも一部分を形成している請求項１又は２記載のケーブルロール。
4. 周波数コンバータ装置（２）がドラム（５）を取り囲んでいて、ドラム（５）のケーシングの少なくとも一部分を形成している請求項１又は２記載のケーブルロール。
5. 周波数コンバータ装置（２）が少なくとも部分的に、周波数コンバータ装置（２）とドラム（５）との間に配置されたケーシング壁（１０）によって取り囲まれており、冷却のための空隙がケーシング壁（１０）とドラム（５）との間に設けられている請求項３又は４記載のケーブルロール。
6. ドラム（５）が少なくとも部分的に、周波数コンバータ装置（２）とドラム（５）との間に配置されたケーシング壁（１０）によって取り囲まれており、冷却のための空隙がケーシング壁（１０）と周波数コンバータ装置（２）との間に設けられている請求項３又は４記載のケーブルロール。
7. 周波数コンバータ装置（２）と給電ケーブル（３）との間の電気的な接続が、少なくとも２つのスリップリング装置（６）を介して行われるようになっている請求項１から６のいずれか１項記載のケーブルロール。
8. 周波数コンバータ装置（２）の冷却のための冷却装置（１１）が設けられている請求項１から７のいずれか１項記載のケーブルロール。
9. 周波数コンバータ装置（２）が１つ若しくは複数の周波数コンバータを有している請求項１から８のいずれか１項記載のケーブルロール。
10. コンセント（７）の少なくとも１つが、ドラム（５）の回転の際に定位置を占めている請求項１から９のいずれか１項記載のケーブルロール。
11. フレーム（１）が、ドラム（５）を支持するための枠として形成されている請求項１から１０のいずれか１項記載のケーブルロール。

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