WO2010121781A2 - ANORDNUNG UND WICKELTROMMEL ZUR BEVORRATUNG GROßER LÄNGEN EINES FLEXIBLEN GEGENSTANDES - Google Patents

ANORDNUNG UND WICKELTROMMEL ZUR BEVORRATUNG GROßER LÄNGEN EINES FLEXIBLEN GEGENSTANDES Download PDF

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Anders Rasmussen
Bernhard John
Josef Duda
Thomas Schlingmeyer
Markus JÄCKEL
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Nkt Cables Gmbh
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    • B65H2701/52—Integration of elements inside the core or reel
    • B65H2701/524—Weights

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a winding drum for storing large lengths of an elongated, flexible object, in particular electric cable, hose or tube.
  • the arrangement may be stationary or mounted on a vehicle.
  • a vehicle in particular a non-powered watercraft, such as a floating pontoon in question.
  • floating cable laying known, of which submarine cables are laid on the seabed.
  • provision may be made for the cable to be introduced into a cable space of the watercraft in order to lay it from there overboard onto the seabed.
  • the alternative is to stock one or more cable sections on cable reels;
  • GB 1451407 is cited here. It follows that only a limited length of cable can be wound on a cable reel. If one wishes to lay a greater length of cable than is available on a single cable reel, the cable section must be spliced from a first cable reel to its complete unwinding from the first cable reel to the beginning of the cable section of a second cable reel. Larger lengths of cable can not be continuously wound on two independent reels and unwound because the reel drum core is wrapped at least once, and looping can not be achieved without disconnecting (interrupting) the cable section.
  • the arrangement is characterized in that it comprises: a device for unwinding the winding drums in a position in which the axes of the winding drums are parallel to the horizontal support surface and the axes are arranged in a straight line one behind the other, a drive device for at least one winding drum for Rotational motion around its axis and a Apparatus for feeding (winding and unwinding the object) at least one winding drum with the object.
  • the arrangement may be stationary or mounted on a vehicle, in particular an unpowered watercraft, for example a floating pontoon.
  • the particular advantage of the invention is that a flexible, elongated object can be applied whose length is greater than the capacity of a single winding drum. Should a flexible, elongated object be stored on several winding drums, this is hardly possible without splicing of individual sections of the object. A given footprint (total length of a vehicle) can be exploited in almost the entire length.
  • a first according to the invention formed winding drum has the special features that on at least one drum disc Einfädel merit for the subject (electrical cable, pipeline, flexible tube) is present and at each threading an insert is present, with the one formed by the threading in the rim of the drum disc Opening is bridgeable.
  • the essential structure of the arrangement consists in a footprint for receiving winding drums for an elongated, flexible object, wherein a winding drum consists of two drum discs of uniform diameter, between which there is a cylindrical drum core, on which the object is wound, and further details of the arrangement are:
  • a drive device for at least one winding drum for rotating around its axis
  • a device for feeding at least one winding drum with the object is
  • the elongate, flexible article may be a hose, an electrical cable, a semi-finished cable or the like.
  • the drive device can be designed such that at least one of the rollers designed as a drive can be set into synchronous rotational movement with frictional or other engagement with the edge rims (the flanges) of the winding drums. Furthermore, a plurality of drive devices may be present and arranged such that all winding drums can be set in synchronous rotation. Between the winding drums connecting elements (for example, struts) are present, with which a rigid connection between the winding drums can be produced.
  • the drive device can be recessed in the footprint, so that it can be covered when not in use by heavy metal or concrete slabs, so that the covered area of vehicles is passable.
  • each winding drum may be formed such that edge rims of the drum discs are mounted on rollers, of which at least one - as mentioned - is rotatably driven.
  • the rollers and rim rings can be equipped with a flat surface or with a profiled surface. Thus, rollers and rim rings can rub against each other (positively).
  • profiled surfaces may be formed on rollers and edge rims, so that rollers and edge rims engage with one another in a form-fitting manner.
  • the training can be designed as a toothing (gear and ring gear on the circumference of a drum disc).
  • a threading window for the object (electric cable) should be present.
  • a flow screw may be present, which continues at the threading window starting spiraling to the drum core.
  • the drain screw is located on the inside surface of a drum disk or inner surface of a support disk first reached by the object during a loading operation.
  • a winding drum in particular for the arrangement according to the invention, consisting of two drum discs, between which a cylindrical drum core is present, should have the following features that at least one rim of a drum disc a wheel rim interrupting Einfädelmal and an insert is present, with which by the Threading window interrupted wheel rim is bridgeable.
  • An alternative winding drum in particular for the erf ⁇ ndungsdorfe arrangement, can be formed as follows. It has two drum disks of uniform diameter with a cylindrical drum core between the drum discs, wherein the length of the drum core is interrupted in a uniform subdivision, and there is in each case formed as a support disk drum disc. The support discs run on support wheels on their rim. Thus, the weights are intercepted, which are generated by the increased length of the drum core and by the weight of the applied object (electric cable).
  • the subdivision of the drum core can in the pattern 1/2: 1/2 (here a support disk on the drum core); 1/3: 1/3: 1/3 (here two supportive Disks); 1/4: 1/4: 1/4: 1/4 (here three support disks on the drum core) and so on-depending on the length of the drum core.
  • the support disks may have the same diameter as the end drum disks. The diameter may also be different from the diameter of the end drum discs. It depends on the location of the support rollers.
  • This alternative winding drum also has on at least one wheel rim of a support disk, a wheel rim interrupting Einfädelrome and there is an insert with which the opening formed on the rim through the threading window can be bridged.
  • the winding drums can therefore be formed in the interior of the drum core with at least one container for receiving additional weights.
  • a plurality of possible symmetrically distributed over the diameter of the container are installed, which are preferably designed as water tanks. These can be filled and emptied relatively quickly. After balancing the drive mechanism can be immediately restarted.
  • An electronic monitoring of the electrical drives should be designed so that the torques occurring or the electrical power consumption are detected on the drive rollers and the occurrence of critical torques that imply unbalance, an alarm message and / or an indication of the position and size of the imbalance is delivered.
  • FIG. 2 shows a top view of the base of an arrangement, for example a pontoon according to FIG. 1, FIG.
  • Fig. 5 winding drum with balancing tanks
  • Fig. 6 a system of water tanks
  • Fig. 7 side view of a pontoon with a further embodiment.
  • Fig. 1 shows a pontoon in a shortened side view with several winding drums (Tl to T5) on the deck (floor space De) of the pontoon 100.
  • FIG. 2 shows a corresponding, abbreviated plan view.
  • the axes A of the winding drums are positioned with respect to the center of gravity of the structure in the longitudinal center of the deck.
  • the number of winding drums is determined by the length of the pontoon, so that the length and area of the deck are utilized as optimally as possible.
  • the winding drums Tl ... T5 each have two drum disks (Fl ', Fl ") of a uniform diameter, and between the drum disks there is a cylindrical drum core TK on which the object (preferably a submarine cable) can be wound.
  • T5 are mounted in such a position that the axes A of the winding drums are parallel to the standing surface De and the axes A are arranged in a straight line one behind the other.
  • the drive (reference A1, A2) is indicated in Fig. 3 in the drawing.
  • modules Ml to M3 which are set up for the power supply, for the hydraulics, for the control, for tools and other functions.
  • the pontoon also has in particular windlasses 32.
  • the winding drums are fed one by one by an electric cable, which is transported via a cable entry KE (left - at the bow - in the figure) onto the pontoon.
  • the electric cable is taken over by the loading device and transferred to a trolley LK.
  • a mounting arm 40 is provided, from which the cable is guided to a winding drum.
  • the front end of the cable is guided over the running on rails Seh trolley LK and the mounting arm 40 to the first winding drum Tl.
  • the movement sequence Be of the trolley LK with the mounting arm 40 is indicated.
  • the electric cable is applied beginning with a first layer on the drum core TK of the start winding drum T1 and then further wound on layer until the capacity of the first winding drum is reached.
  • the electric cable is then continued from the first winding drum to the second winding drum T2.
  • the electric cable is passed through a threading window EF1 'in the right-hand drum disk EF1' (the first winding drum T1) through a corresponding threading window EF2 'in the left drum disk EF2' of the second winding drum T1
  • the threading windows are shown in detail in FIGS The Einfadelrome are closed by inserts, wherein the wheel rims of the drum discs only at the moment of threading the cable - are opened - when the winding drums standstill.
  • the winding process is held by one or more drive devices Al, A2 in motion.
  • each winding drum is rotated by its own drive and an electronic control is used to make the rotations of all participating winding drums rotationally synchronized.
  • the synchronous rotational movement of the winding drums can also be achieved in that only one winding drum is acted upon by a drive, and the winding drums are rigidly connected to each other with connecting elements 20, so that they perform uniformly the same rotation.
  • the rotational movement by the drive device is set in the unwinding process in the opposite direction, whereby the unwinding (and unthreading through the threading window) takes place in reverse sequence as when winding up.
  • Each winding drum Tl ... T5 is supported in such a way that the edge rims RK1 '... RK3 "of the drum disks F1' ... F3" are mounted on rollers (A1) (see also FIGS. 3 and 4). About at least one of these roles, at least one winding drum to be driven by electric motor rotating.
  • the roles Al, A2 are used for storage, guidance and the drive of the edge rims. There may well be more than two roles A1, A2 - for example, up to twelve.
  • the rollers and the edge rings can interlock either positively or positively.
  • the design of a positive engagement can be arranged on a profiled surface of the roller and rim, or even as a toothing on gear (on the roller) and sprocket (on the rim) of at least one edge ring.
  • a non-positive transmission of the rotational movement can be achieved by friction between rollers and edge rims, with rollers and edge rims have relatively smooth or slightly profiled surfaces.
  • the wheel rims RK ', RK "the drum discs Fl', FT are drawn smoothly.
  • FIGs 3, 4A and 4B show details of the winding drums Tl to T3.
  • the first winding drum (starting drum T1) is located on the left in the drawing of Fig. 3.
  • a last winding drum T3 is located on the right in the drawing. From the latter, only the left drum disc is visible.
  • a threading window on the right wheel rim RK3 'of the first winding drum T1 is not visible on the left wheel rim of the third winding drum T3
  • the threading windows are offset by an angle relative to the respective adjacent winding drum Since the needle windows on the respective wheel rim have a gap or The engagement of drive Al, A2 with the respective wheel rim would not be possible continuously, it is therefore provided that the respective threading window can be closed again by means of an insert EE3 '... EE2 ", so that the wheel rims have a gap-free edge, an insert EEl' ... EE2" is fastened to the wheel rim RKl '... RK3 by means of screws or clamps "the drum disc Fl '... F3" dissolved or attached.
  • 4B shows the insert EE2 "as a single illustration, the outer surface of the insert EE2" is also formed (smooth, profiled, or serrated) as the entire surface of the rim.
  • each winding drum On each of the inner sides of the drum discs (Fl '... F3 ") of each winding drum there is a flow screw (S1, S2) .
  • the flow screw serves to guide the electric cable from the point of filing on the threading window to the diameter, or the outer surface of the drum core
  • the auger has a spiral shape approximately equal in width to the diameter of an electric cable The auger starts at the threading window and continues in a spiraling radius tapering towards the drum core 1 and 2, in each case on the left drum disk of the second, third winding drum (and so on.) No flow screw must be present on the starting drum (T1) since the electric cable is in the direction of the charging process (winding up) of the electric cable on the starting drum of the mounting arm 40 of the trolley LK directly on d drum core is performed.
  • FIG. 5 shows a winding drum with a lateral surface of the drum core TK1 removed in the rear third.
  • seven (in part) containers designed as cylinders are visible for receiving additional weights.
  • the containers WT are parallel to the axis A (symmetry or cylinder axis) of the winding drum and can be filled with water.
  • On the front of the winding drum holder can be seen between the spokes, in which valves are used to fill with water.
  • the winding drum is rotatably driven by the external rotary drive A1, A2, as already indicated in Fig. 3.
  • the rotary drive is equipped with an electronic sensor device for detecting drive variables (for example, the electrical power consumption), which makes an imbalance during loading or unloading displayable when an imbalance occurs.
  • FIG. 6 shows a system of twelve water tanks WT, which is accommodated inside the drum core TK.
  • the water tanks are attached to each other with a scaffold of tank holders TH.
  • At the front end of the water tank WT filling valves FV are each recognizable.
  • Typical dimensions of a water tank length approx 7.5 m; Diameter 30 cm;
  • Filling volume approx. 500 cm 3 corresponds to approx. 500 kg water quantity.
  • 7 shows a side view of a pontoon with a further embodiment according to the invention. Since the synchronous rotation of the winding drums during loading and unloading of the electric cable is necessary, in the embodiment according to FIG. 1 (and FIG. 2) connecting elements 20 are located between the winding drums used.
  • FIG. 1 and FIG. 2
  • the long winding drum TT is supported by support disks SS on the deck, where the wheel rims of the support disks are supported on rotatable rollers. According to FIG. 7, the winding drum TT is regularly subdivided in the pattern 1 / 4-1 / 4-1 / 4-1 / 4. Therefore, three support disks SS are present on the drum core.
  • the support plates SS can also be provided with threading windows (and associated inserts) and flow screws.
  • Typical dimensions of a structure (the first embodiment, Fig. 1): Length of floor space or pontoon 71 m; Wide floor space 20 m; Length of winding drum 8.2 m; Diameter drum disc 7.5 m; Diameter drum core 4 m; Number of winding drums 5; Distance winding drums - from drum disk to drum disk 1.2 m.
  • the stand area (vehicle deck)
  • Ml M3 modules for power supply, for hydraulics, for control, for tools

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  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
  • Forwarding And Storing Of Filamentary Material (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Auf einer horizontalen Standfläche De wird mindestens eine Wickeltrommel aufgeständert, wobei eine Wickeltrommel T1... T5 aus zwei Trommelscheiben F1 '...F3" einheitlicher Größe besteht, zwischen denen ein zylindrischer Trommelkern TK vorhanden ist, auf den der Gegenstand wickelbar ist. Weitere Merkmale sind, dass die Wickeltrommeln T1... T5 in einer Lage, in der Achsen A der Wickeltrommeln T1... T5 parallel zur Standfläche De liegen und die Achsen A in einer geraden Linien hintereinander angeordnet sind, - eine Antriebsvorrichtung A1,A2 für mindestens eine Wickeltrommel T1... T5 zum in synchrone Drehbewegungsetzen um ihre Achse, - und eine Vorrichtung zum Beschicken mindestens einer Wickeltrommel T1... T5 mit dem Gegenstand. Die erfindungsgemäß ausgebildete Wickeltrommel hat die Merkmale, dass an mindestens einer Trommelscheibe ein Einfädelfenster EF1 '.. EF2" für den Gegenstand vorhanden ist und an jedem Einfädelfenster EF1 '.. EF2" ein Einsatz EE1 '... EE2" vorhanden ist, mit dem eine durch das Einfädelfenster im Radkranz RX1 '... RK3" der Trommelscheibe F1 '... F3" gebildete Öffnung überbrückbar ist.

Description

Anordnung und Wickeltrommel zur Bevorratung großer Längen eines flexiblen Gegenstandes
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und eine Wickeltrommel zur Bevorratung großer Längen eines langgestreckten, flexiblen Gegenstandes, insbesondere Elektrokabel, Schlauch oder Röhre.
Die Anordnung kann stationär oder auf einem Fahrzeug installiert sein. Bei der Betrachtung eines Fahrzeugs kommt insbesondere ein antriebsloses Wasserfahrzeug, beispielsweise ein Schwimmponton infrage. Es sind sogenannte schwimmende Kabelleger bekannt, von denen Seekabel auf dem Meeresgrund verlegt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Kabel in einen Kabelraum des Wasserfahrzeugs eingebracht ist, um es von dort aus über Bord auf den Meeresboden zu verlegen.
Die Alternative ist es, ein Kabel oder mehrere Kabelabschnitte auf Kabelrollen zu bevorraten; beispielsweise sei die GB 1451407 hier zitiert. Hierbei ergibt es sich, dass auf eine Kabelrolle nur eine begrenzte Länge eines Kabels aufgewickelt werden kann. Wollte man eine größere Länge eines Kabels verlegen, als auf einer einzigen Kabelrolle vorhanden ist, so muss der Kabelabschnitt von einer ersten Kabelrolle nach ihrem vollständigen Abwickeln von der ersten Kabelrolle mit dem Anfang des Kabelabschnitts einer zweiten Kabelrolle verbunden (gespleißt) werden. Es lassen sich größere Längen eines Kabels nicht kontinuierlich auf zwei unabhängigen Kabelrollen aufwickeln und wieder abwickeln, weil der Wickeltrommelkern mindestens einmal umschlungen wird, und sich die Umschlingung ohne Trennung (Unterbrechung) des Kabelabschnitts nicht lösen lässt.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Bevorratung großer Längen eines langgestreckten, flexiblen Gegenstandes und mindestens eine zugehörige Wickeltrommel vorzuschlagen, wobei eine oder mehrere Wickeltrommeln mit einer kontinuierlichen Länge eines langgestreckten, flexiblen Gegenstandes beschickbar sind, ohne dass getrennte Abschnitte des Gegenstandes gespleißt werden müssen.
Die Lösung wird in den Merkmalen des Hauptanspruchs wiedergegeben. Weitergehende Ausgestaltungen sind in Neben- und Unteransprüchen zu finden. In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beansprucht.
Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie umfasst: eine Vorrichtung zum Aufständern der Wickeltrommeln in einer Lage, in der Achsen der Wickeltrommeln parallel zur horizontalen Standfläche liegen und die Achsen in einer geraden Linien hintereinander angeordnet sind, eine Antriebsvorrichtung für mindestens eine Wickeltrommel zum in Drehbewegungsetzen um ihre Achse und eine Vorrichtung zum Beschicken (Auf und Abwickeln des Gegenstandes) mindestens einer Wickeltrommel mit dem Gegenstand. Die Anordnung kann stationär oder auf einem Fahrzeug, insbesondere antriebsloses Wasserfahrzeug, beispielsweise ein Schwimmponton, eingerichtet sein.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein flexibler, langgestreckter Gegenstand aufgebracht werden kann, dessen Länge größer ist das Aufnahmevermögen einer einzelnen Wickeltrommel. Sollte ein flexibler, langgestreckter Gegenstand auf mehreren Wickeltrommeln bevorratet werden, ist dies kaum ohne Spleißen von einzelnen Abschnitte des Gegenstandes möglich. Eine vorgegebene Standfläche (Gesamtlänge eines Fahrzeugs) kann in nahezu ganzer Länge ausgenutzt werden.
Eine erste erfindungsgemäß ausgebildete Wickeltrommel hat die besonderen Merkmale, dass an mindestens einer Trommelscheibe ein Einfädelfenster für den Gegenstand (Elektrokabel, Pipeline, flexibles Rohr) vorhanden ist und an jedem Einfädelfenster ein Einsatz vorhanden ist, mit dem eine durch das Einfädelfenster im Radkranz der Trommelscheibe gebildete Öffnung überbrückbar ist.
Der wesentliche Aufbau der Anordnung besteht in einer Standfläche zur Aufnahme von Wickeltrommeln für einen langgestreckten, flexiblen Gegenstand, wobei eine Wickeltrommel aus zwei Trommelscheiben einheitlichen Durchmessers besteht, zwischen denen ein zylindrischer Trommelkern vorhanden ist, auf den der Gegenstand wickelbar ist, und weitere Einzelheiten der Anordnung sind:
• eine Vorrichtung zum Aufständern der Wickeltrommeln in einer Lage, in der Achsen der Wickeltrommeln parallel zur Standfläche liegen,
• eine Antriebsvorrichtung für mindestens eine Wickeltrommel zum in Drehbewegungsetzen um ihre Achse, und
• eine Vorrichtung zum Beschicken mindestens einer Wickeltrommel mit dem Gegenstand.
Der langgestreckte, flexible Gegenstand kann ein Schlauch, ein Elektrokabel, ein Halbfabrikat eines Kabels oder ähnliches sein.
Weitere besonderen Ausgestaltungen sind in Unter- und Nebenansprüchen formuliert, welche einzeln oder in Kombination miteinander verwirklicht sein können. Diese Merkmale sind folgende:
Die Antriebsvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass mindestens eine der als Antrieb ausgebildeten Rollen mit reibschlüssigem oder andersartigem Eingriff an den Randkränzen (den Flanschen) der Wickeltrommeln in synchrone Drehbewegung versetzbar ist. Weiterhin können mehrere Antriebsvorrichtungen vorhanden und derart eingerichtet sein, dass alle Wickeltrommeln in synchrone Drehung versetzbar sind. Zwischen den Wickeltrommeln können Verbindungselemente (beispielsweise Streben) vorhanden sind, mit denen eine starre Verbindung zwischen den Wickeltrommeln herstellbar ist. Die Antriebsvorrichtung kann versenkt in der Standfläche angeordnet sein, so dass sie bei Nicht- gebrauch durch schwere Metall- oder Betonplatten abgedeckt werden kann, so dass die abgedeckte Fläche von Fahrzeugen befahrbar wird.
Die Vorrichtung zum Aufständern jeder Wickeltrommel kann derart ausgebildet sein, dass Randkränze der Trommelscheiben auf Rollen gelagert sind, von denen mindestens eine - wie erwähnt - drehbar antreibbar ist. Die Rollen und Randkränze können mit einer flachen Oberfläche oder mit profilierter Oberfläche ausgestattet sein. Somit können Rollen und Randkränze reibend (kraftschlüssig) aneinander greifen. Alternativ können profilierte Oberflächen auf Rollen und Randkränzen ausgebildet sein, so dass Rollen und Randkränze formschlüssig ineinander greifen. Die Ausbildung kann als Verzahnung (Zahnrad und Zahnkranz auf Umfang einer Trommelscheibe) gestaltet sein.
An mindestens einer Wickeltrommel soll ein Einfädelfenster für den Gegenstand (Elektrokabel) vorhanden sein.
An jedem Einfädelfenster ist ein Einsatz vorhanden ist, mit dem eine durch das Einfädelfenster im Radkranz der Trommelscheibe gebildete Öffnung überbrückbar ist.
An mindestens einer Trommelscheibe kann eine Ablaufschnecke vorhanden sein, welche am Einfädelfenster beginnend sich spiralförmig zum Trommelkern fortsetzt. Die Ablaufschnecke liegt an der während eines Beschickungsvorgangs vom Gegenstand zuerst erreichten Innenfläche einer Trommelscheibe oder Innenfläche einer Stützscheibe.
Eine Wickeltrommel, insbesondere für die erfindungsgemäße Anordnung, bestehend aus zwei Trommelscheiben, zwischen denen ein zylindrischer Trommelkern vorhanden ist, soll folgende Merkmale aufweisen, dass an mindestens einem Radkranz einer Trommelscheibe ein den Radkranz unterbrechendes Einfädelfenster und ein Einsatz vorhanden ist, mit dem der durch das Einfädelfenster unterbrochene Radkranz überbrückbar ist.
Eine alternative Wickeltrommel, insbesondere für die erfϊndungsgemäße Anordnung, kann wie folgt ausgebildet ein. Sie hat zwei Trommelscheiben einheitlichen Durchmessers mit einem zylindrischen Trommelkern zwischen den Trommelscheiben, wobei die Länge des Trommelkerns in einheitlicher Unterteilung unterbrochen ist, und dort jeweils eine als Stützscheibe ausgebildete Trommelscheibe vorhanden ist. Die Stützscheiben laufen auf ihrem Radkranz auf Unterstützungsrollen. Damit werden die Gewichte abgefangen, die durch die vergrößerte Länge des Trommelkerns und durch das Gewicht des aufgebrachten Gegenstandes (Elektrokabel) erzeugt werden. Die Unterteilung des Trommelkerns kann im Muster 1/2:1/2 (hier eine Stützscheibe auf dem Trommelkern); 1/3: 1/3: 1/3 (hier zwei Stütz- Scheiben); 1/4:1/4:1/4: 1/4 (hier drei Stützscheiben auf dem Trommelkern) und so weiter -je nach Länge des Trommelkerns - vorgenommen sein. Die Stützscheiben können denselben Durchmesser haben, wie die endständigen Trommelscheiben. Der Durchmesser kann auch vom Durchmesser der endständigen Trommelscheiben unterschiedlich sein. Es kommt auf die Lage der Unterstützungsrollen an.
Diese alternative Wickeltrommel hat ebenso an mindestens einem Radkranz einer Stützscheibe ein den Radkranz unterbrechendes Einfädelfenster und es ist ein Einsatz vorhanden, mit dem die am Radkranz durch das Einfädelfenster gebildete Öffnung überbrückbar ist.
Bei der Beschickung der Wickeltrommel(n) kann eine ungleichmäßige Beladung einzelner Wickeltrommel auftreten. Bei einer Unsymmetrie der Massen auf einer Wickeltrommel in Bezug zur Rotationsachse entsteht Unwucht, die den Antriebsmechanismus mechanisch belastet. Weiterhin besteht die Gefahr der Beschädigung des aufgebrachten Gegenstandes. Bei Auftreten einer Unwucht durch ungleichmäßige Massenverteilung sollte die Anordnung stillgesetzt werden, um bei den durch Unwucht betroffenen Wickeltrommeln einen Unwuchtausgleich vorzunehmen. Die Wickeltrommeln können daher im Innern des Trommelkerns mit mindestens einem Behälter zur Aufnahme von Zusatzgewichten ausgebildet sein. Vorzugsweise sind mehrere, möglichst symmetrisch über den Durchmesser verteilte Behälter eingebaut, die vorzugsweise als Wassertanks gestaltet sind. Diese können relativ schnell gefüllt und geleert werden. Nach dem Unwuchtausgleich kann der Antriebsmechanismus unmittelbar wieder in Gang gesetzt werden. Eine elektronische Überwachung der elektrischen Antriebe sollte so gestaltet sein, dass die auftretenden Drehmomente oder die elektrische Leistungsaufnahme an den Antriebsrollen erfassbar sind und bei dem Auftreten kritischer Drehmomente, die auf Unwucht schließen lassen, eine Alarmmeldung und/oder eine Angabe zur Lage und Größe der Unwucht abgegeben wird.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden in den Figuren dargestellt. Sie zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 : Seitenansicht eines Pontons mit mehreren Wickeltrommeln,
Fig. 2: Draufsicht auf die Standfläche einer Anordnung, bspw. Ponton nach Fig. 1,
Fig. 3: Teilansicht von drei Wickeltrommeln,
Fig. 4A und 4B: Einzelheit an einer Trommelscheibe, insbesondere Einfädelfenster,
Fig. 5: Wickeltrommel mit Ausgleichstanks,
Fig. 6: ein System von Wassertanks und
Fig. 7: Seitenansicht eines Pontons mit einer weiteren Ausführungsform. Die Fig. 1 zeigt ein Ponton in gekürzter Seitenansicht mit mehreren Wickeltrommeln (Tl bis T5) auf dem Deck (Standfläche De) des Pontons 100. Die Fig. 2 zeigt eine entsprechende, gekürzte Draufsicht.
Die Achsen A der Wickeltrommeln sind bezüglich des Schwerpunkts des Aufbaus in der Längsmitte des Decks positioniert. Die Zahl der Wickeltrommeln bestimmt sich durch die Länge des Pontons, so dass Länge und Fläche des Decks möglichst optimal ausgenutzt sind. Die Wickeltrommeln Tl ... T5 haben jeweils zwei Trommelscheiben (Fl ', Fl") eines einheitlichen Durchmessers. Zwischen den Trommelscheiben ist ein zylindrischer Trommelkern TK vorhanden, auf den der Gegenstand (vorzugsweise ein Seekabel) wickelbar ist. Die Wickeltrommeln Tl ... T5 sind in einer solchen Lage auf- geständert, dass die Achsen A der Wickeltrommeln parallel zur Standfläche De liegen und die Achsen A in einer geraden Linien hintereinander angeordnet sind. Es gibt eine Antriebsvorrichtung für mindestens eine Wickeltrommel Tl ... T3 zum in Drehbewegungsetzen einer Wickeltrommel um ihre Achse. Der Antrieb (Bezugszeichen Al, A2) ist in Fig. 3 zeichnerisch angedeutet.
Auf dem Deck des Pontons befinden sich weitere Aggregate, die für den Betrieb notwendig sind, von denen nicht alle genannt werden müssen. Beispielhaft sollen erwähnt werden: Module Ml bis M3, die für die Energieversorgung, für die Hydraulik, für die Steuerung, für Werkzeug und weitere Funktionen eingerichtet sind. Als Wasserfahrzeug hat der Ponton insbesondere auch Ankerwinden 32.
Die Wickeltrommeln werden eine nach dem anderen von einem Elektrokabel beschickt, welches über einen Kabeleinlauf KE (links - am Bug - in der Figur) auf den Ponton verfrachtet wird. Das Elektrokabel wird von der Beschickungseinrichtung übernommen und an eine Laufkatze LK übergeben. An der Laufkatze ist ein Montagearm 40 vorhanden, von dem das Kabel an eine Wickeltrommel geführt wird. Bei Start des Beschickungsvorgangs wird das vordere Kabelende über die auf Schienen Seh laufende Laufkatze LK und über den Montagearm 40 an die erste Wickeltrommel Tl herangeführt. Angedeutet ist der Bewegungsablauf Be der Laufkatze LK mit dem Montagearm 40. Das Elektrokabel wird beginnend mit einer ersten Lage auf dem Trommelkern TK der Start-Wickeltrommel Tl aufgebracht und dann Lage auf Lage weitergewickelt, bis das Aufnahmevermögen der ersten Wickeltrommel erreicht ist. Das Elektrokabel wird dann von der ersten Wickeltrommel zur zweiten Wickeltrommel T2 weitergeführt. Hierbei wird das Elektrokabel durch ein Einfädelfenster EFl ' in der rechten Trommelscheibe EFl" (der ersten Wickeltrommel Tl) durch ein entsprechendes Einfädelfenster EF2' in der linken Trommelscheibe EF2' der zweiten Wickeltrommel Tl hindurchgeführt. Die Einfädelfenster sind in den Figuren 3 und 4 detailliert dargestellt. Die Einfadelfenster sind durch Einsätze verschließbar, wobei die Radkränze der Trommelscheiben nur in dem Moment des Hindurchfädelns des Kabels - bei Stillstand der Wickeltrommeln - geöffnet werden. Der Wickelvorgang wird von einer oder mehreren Antriebsvorrichtungen Al, A2 in Gang gehalten. Durch den Übergang des Elektrokabels von der ersten Wickeltrommel zur zweiten Wickeltrommel T2 und weiter von jeder folgenden Wickeltrommel bis in zur letzten Wickeltrommel (T5) ist es zwingend, dass die Wickeltrommeln in synchrone Drehung versetzt werden. Dies kann dadurch realisiert werden, dass jede Wickeltrommel von einem eigenen Antrieb in Drehung versetzt wird und eine elektronische Steuerung eingesetzt wird, die Drehungen aller beteiligten Wickeltrommeln drehsynchron zu gestalten. Die synchrone Drehbewegung der Wickeltrommeln lässt sich auch dadurch erreichen, dass nur eine Wickeltrommel von einem Antrieb beaufschlagt wird, und die Wickeltrommeln untereinander mit Verbindungselementen 20 starr verbunden sind, so dass sie einheitlich dieselbe Rotation vollführen.
Die Drehbewegung durch die Antriebsvorrichtung wird beim Abwickelvorgang in der Gegenrichtung eingestellt, wodurch das Abwickeln (und Ausfädeln durch die Einfädelfenster) in umgekehrtem Ablauf wie beim Aufwickeln erfolgt.
Jede Wickeltrommel Tl ... T5 ist derart aufständert, dass die Randkränze RKl' ... RK3" der Trommelscheiben Fl ' ... F3" auf Rollen (Al) gelagert sind (siehe auch Fig. 3 und 4). Über mindestens einer dieser Rollen soll mindestens eine Wickeltrommel elektromotorisch drehend antreibbar sein. Die Rollen Al, A2 dienen der Lagerung, der Führung und dem Antrieb der Randkränze. Es können durchaus mehr als zwei Rollen A1,A2 - beispielsweise bis zu zwölf - vorhanden sein. Die Rollen und die Randkränze können entweder kraftschlüssig oder formschlüssig ineinander greifen. Die Gestaltung eines formschlüssigen Eingriffs kann über eine profilierte Oberfläche von Rolle und Randkranz eingerichtet sein, oder sogar als Verzahnung über Zahnrad (auf der Rolle) und Zahnkranz (auf dem Randkranz) mindestens eines Randkranzes. Eine kraftschlüssige Übermittlung der Drehbewegung kann durch Reibung zwischen Rollen und Randkränzen erreicht werden, wobei Rollen und Randkränze relativ glatte oder leicht profilierte Oberflächen haben. In der Figur sind die Radkränze RK', RK" der Trommelscheiben Fl', FT glattrandig gezeichnet.
Die Figuren 3, 4A und 4B zeigen Einzelheiten an den Wickeltrommeln Tl bis T3. Die erste Wickeltrommel (Starttrommel Tl) befindet sich links in der Zeichnung von Fig. 3. Eine letzte Wickeltrommel T3 befindet sich rechts in der Zeichnung. Von letzterer ist nur die linke Trommelscheibe sichtbar. Am linken Radkranz RK2" (bzw. Trommelscheibe) und am rechten Radkranz RK2' (bzw. Trommelscheibe) der zweiten Wickeltrommel T2 ist je ein Einfädelfenster EF2" und EF2' ausgebildet. Am linken Radkranz der dritten Wickeltrommel T3 ist ein Einfädelfenster EF3" zu erkennen. Nicht sichtbar ist ein Einfadelfenster am rechten Radkranz RK3' der ersten Wickeltrommel Tl. Die Einfädelfenster sind zur jeweiligen Nachbarwickeltrommel um einen Winkel versetzt. Da die Einfadelfenster am jeweiligen Radkranz eine Lücke oder Öffnung bilden, wäre der Eingriff von Antrieb Al , A2 mit dem jeweiligen Radkranz nicht kontinuierlich möglich. Es ist daher vorgesehen, dass die jeweiligen Einfädel- fenster mittels eines Einsatzes EE3' ... EE2" nach dem Durchfödeln des Elektrokabels wieder geschlossen werden. Damit erhalten die Radkränze einen lückenlosen Rand. Ein Einsatz EEl ' ... EE2" wird mittels Schrauben oder Klammern am Radkranz RKl ' ... RK3" der Trommelscheibe Fl ' ... F3" gelöst oder befestigt. Die Fig. 4B zeigt den Einsatz EE2" als Einzeldarstellung. Die äußere Oberfläche des Einsatzes EE2" ist ebenso ausgebildet (glatt, profiliert, oder gezahnt) wie die gesamte Oberfläche des Radkranzes.
An einer der Innenseiten der Trommelscheiben (Fl' ... F3") jeder Wickeltrommel ist eine Ablaufschnecke (Sl, S2) vorhanden. Die Ablaufschnecke dient der Führung des Elektrokabels vom Ort der Einfadelung am Einfädelfenster auf den Durchmesser, bzw. die Mantelfläche des Trommelkerns hinunter. Die Ablaufschnecke hat eine spiralige Form etwa in der Breite, die dem Durchmesser eines Elektrokabels entspricht. Die Ablaufschnecke beginnt am Einfädelfenster und setzt sich spiralförmig im Radius verjüngend zum Trommelkern fort. Die Ablaufschnecken befinden sich daher an der Trommelscheibe mit Einfädelfenster, durch welches in Richtung des Beschickungsvorgangs (Aufwickeln) des Elektrokabels zuerst hindurchgeführt wird; in den Figuren 1 und 2 also jeweils an der linken Trommelscheibe der zweiten, dritten Wickeltrommel (und so weiter). An der Starttrommel (Tl) muss keine Ablaufschnecke vorhanden sein, da das Elektrokabel an der Starttrommel von dem Montagearm 40 der Laufkatze LK direkt auf den Trommelkern geführt wird.
Die Fig. 5 zeigt eine Wickeltrommel mit im hinteren Drittel entfernter Mantelfläche des Trommelkerns TKl. Im geöffneten Bereich der Mantelfläche sind (zum Teil) sieben als Zylinder ausgebildete Behälter WT zur Aufnahme von Zusatzgewichten sichtbar. Die Behälter WT liegen parallel zur Achse A (Symmetrie- oder Zylinderachse) der Wickeltrommel und sind mit Wasser befüllbar. Auf der Vorderseite der Wickeltrommel sind zwischen den Speichen Halter erkennbar, in denen Ventile zur Füllung mit Wasser eingesetzt sind. Die Wickeltrommel wird von dem externen Drehantrieb A1,A2 drehend angetrieben, wie schon in Fig. 3 angedeutet. Zeichnerisch ist nicht dargestellt, dass der Drehantrieb mit einer elektronische Sensoreinrichtung zur Erfassung von Antriebsgrößen (beispielsweise der elektrischen Leistungsaufnahme) ausgestattet ist, die eine Unwucht beim Be- oder Entladen anzeigbar macht, wenn eine Unwucht auftritt.
In der Fig. 6 ist ein System von zwölf Wassertanks WT dargestellt, welches im Innern des Trommelkerns TK untergebracht wird. Die Wassertanks sind untereinander mit einem Gerüst von Tankhaltern TH befestigt. Am Vorderende der Wassertanks WT sind jeweils Füllventile FV erkennbar. Typische Abmessung eines Wassertanks: Länge ca 7,5 m; Durchmesser 30 cm; Füllvolumen ca. 500 cm3, entspricht ca. 500 kg Wassermenge. Die Fig. 7 stellt eine Seitenansicht eines Pontons mit einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform dar. Da die synchrone Drehbewegung der Wickeltrommeln während Beschicken und Entnehmen des Elektrokabels notwendig ist, werden in der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 (und Fig. 2) Verbindungselemente 20 zwischen den Wickeltrommeln eingesetzt. Die Ausfuhrungsform nach Fig. 7 ist demgegenüber eine Vereinfachung, als nur eine besonders lange Wickeltrommel TT eingesetzt wird, deren Länge nur von der Länge des Standfläche und der Länge der geforderten, aufzubringenden Kabelmenge bestimmt wird. Die lange Wickeltrommel TT wird durch Stützscheiben SS auf dem Deck gelagert, wo die Radkränze der Stützscheiben auf drehbaren Rollen abgestützt sind. Nach der Fig. 7 ist die Wickeltrommel TT im Muster 1/4-1/4-1/4-1/4 regelmäßig unterteilt. Daher sind auf dem Trommelkern drei Stützscheiben SS vorhanden. Bei einer größeren Länge des Trommelkerns (Abstand der Trommelscheiben F' - F") würde man die regelmäßige Unterteilung mit vier (mit einem Bruchteil 1/5) oder mit fünf Stützscheiben (mit einem Bruchteil 1/6) vornehmen, um die Massen der langen Wickeltrommel TT und des aufgebrachten Kabels abfangen zu können. Die Vorgänge des Beschickens und Entnehmens des Elektrokabels erfolgen nach demselben Schema wie bei der vorab dargestellten Ausführungsform. Daher können die Stützscheiben SS auch mit Einfädelfenstern (und zugehörigen Einsätzen) und Ablaufschnecken versehen sein.
Typische Abmessungen eines Aufbaus (der ersten Ausführungsform, Fig. 1): Länge Standfläche oder Ponton 71 m; Breite Standfläche 20 m; Länge Wickeltrommel 8,2 m; Durchmesser Trommelscheibe 7,5 m; Durchmesser Trommelkern 4 m; Zahl Wickeltrommeln 5; Abstand Wickeltrommeln - von Trommelscheibe zu Trommelscheibe 1,2 m.
Bezugszeichen
A Achse Wickeltrommel
Al, A2 Antrieb, Rollen für Antrieb
Be Bewegung Laufkatze
De Standfläche (Fahrzeugdeck)
KE Kabeleintritt
Ml ... M3 Module für Energieversorgung, für Hydraulik, für Steuerung, für Werkzeug
Sl .. S3 Schnecke
Seh Schienenstrang für Verleger (Laufkatze)
Tl ... T5 Wickeltrommel
FV ... F3" Trommelscheibe (Flansch)
TT lange Wickeltrommel
F', F" Trommelscheiben von Wickeltrommel TT
SS Stützscheiben
RKl' ... RK3" Randkranz
TK Trommelkern (zylindrisch)
EFΓ .. EF2" Einfädelfenster
EEl \.. EE2" Einsatz für Einfädelfenster
WT Wassertank
TH Tankhalter
FV Füllventil
Sp Speichen Verbindungselement zwischen den Wickeltrommeln Montagekran, Laufkatze Ankerwinde Auslegerarm Fahrzeug (Ponton)

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Bevorratung großer Längen eines Elektrokabels auf einer (horizontalen) Standfläche (De) zur Aufnahme mindestens einer Wickeltrommel (Tl ... T5, TT) für einen langgestreckten, flexiblen Gegenstand, wobei eine Wickeltrommel aus zwei Trommelscheiben (Fl ' ... F3") einheitlichen Durchmessers besteht, zwischen denen ein zylindrischer Trommelkern (TK) vorhanden ist, auf den der Gegenstand wickelbar ist, und die Anordnung weiterhin umfasst:
• eine Vorrichtung zum Aufständern der mindestens einen Wickeltrommel (Tl ... T5, TT) in einer Lage, in der der Trommelkern (TK) der mindestens einen Wickeltrommel (Tl ... T5, TT) parallel zur Standfläche (De) liegt
• eine Antriebsvorrichtung (Al, A2) für mindestens eine Wickeltrommel (Tl ... T5, TT) zum in Drehbewegungsetzen um ihre Achse (A), und
• eine Vorrichtung (LK, 40) zum Beschicken mindestens einer Wickeltrommel (Tl ... T5, TT) mit dem Gegenstand.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Aufständern einer Wickeltrommel (Tl ... T5, TT) derart ausgebildet ist, dass Randkränze (RKF ... RK3") der Trommelscheiben (Fl' ... F3") auf Rollen (A1,A2) gelagert sind.
3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung aus mindestens einer antreibbaren Rolle (Al, A2) besteht, die mit mindestens einem Radkranz (RKl ' ... RK3") einer Trommelscheibe (Fl' ... F3") in Eingriff gelangt.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Aufständern derart ausgebildet ist, dass mit der Vorrichtung zum Aufständern mehrere Wickeltrommeln (Tl ... T5) in einer Lage aufnehmbar sind, in der die Achsen (A) der Wickeltrommeln (Tl ... T5) in einer geraden Linie hintereinander angeordnet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Antriebsvorrichtungen (Al, A2) derart eingerichtet sind, dass mehrere Wickeltrommeln (Tl ... T5, TT) in synchrone Drehung versetzbar sind.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wickeltrommeln (Tl ... T5) Verbindungselemente (20) vorhanden sind, mit denen eine starre Verbindung zwischen den Wickeltrommeln (Tl ... T5) herstellbar ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (Al, A2) mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet ist, die eine Unwucht beim Be- oder Entladen anzeigbar macht, wenn eine Unwucht auftritt.
8. Wickeltrommel, insbesondere für Elektrokabel, bestehend aus zwei endständigen Trommelscheiben (F', F") einheitlichen Durchmessers, wobei zwischen den endständigen Trommelscheiben (Fl ' ... F3") ein zylindrischer Trommelkern (TK) vorhanden ist, auf dem mindestens eine weitere als Stützscheibe (SS) ausgebildete Trommelscheibe angeordnet ist.
9. Wickeltrommel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Radkranz einer Trommelscheibe (RKl ' ... RK3") oder ein Radkranz einer Stützscheibe (SS) gezahnt, profiliert oder glattrandig ausgebildet ist.
10. Wickeltrommel nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Radkranz (RKl' ... RK3") einer Trommelscheibe (RKl ' ... RK3") oder einer Stützscheibe (SS) ein Einfädelfenster (EFF .. EF2") für den Gegenstand vorhanden ist.
11. Wickeltrommel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Einfädelfenster (EFl' .. EF2") zum Umfang des Radkranzes (RKl ' ... RK3") hin offen ist und ein Einsatz (EEl ' ... EE2") vorhanden ist, mit dem eine durch das Emfadelfenster (EFl' .. EF2") am Radkranzumfang gebildete Öffnung überbrückbar ist.
12. Wickeltrommel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (EEl ' ... EE2") mittels Schrauben oder Klammern am Radkranz (RKl' ... RK3") zu befestigen ist.
13. Wickeltrommel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einer während eines Beschickungsvorgangs (Be) vom Gegenstand zuerst erreichten Innenfläche einer Trommelscheibe (F 1 ' ... F3") oder einer Stützscheibe (SS) eine Ablaufschnecke (Sl, S3) vorhanden ist, welche am Einfadelfenster (EFl ' .. EF2") beginnend sich im Radius spiralförmig verkleinernd zum Trommelkern (TK) fortsetzt.
14. Wickeltrommel, insbesondere für Elektrokabel, bestehend aus zwei endständigen Trommelscheiben (FP, Fl") einheitlichen Durchmessers, wobei zwischen den endständigen Trommelscheiben (Fl ', Fl") ein zylindrischer Trommelkern (TK) vorhanden ist, und im Innern des Trommelkerns (TK) mehrere, über den Umfang des Trommelkerns verteilte Behälter (WT) zur Aufnahme von Zusatzgewichten, insbesondere eines flüssigen Mediums vorhanden sind, mit denen eine Unwucht ausgleichbar ist.
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