DE1239539B - Vorrichtung zur Fuehrung und Lagerung von energiefuehrenden Leitungen od. dgl. - Google Patents

Description

DEUTSCHES V/ffiVSm PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 47 k-7/00

Nummer: 1 239 539

Aktenzeichen: K 47665IX c/47 k

1 239 S 3 9 Anmeldetag: 4. September 1962

Auslegetag: 27. April 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung und Lagerung von energieführenden Leitungen od. dgl. von einem ortsfesten Anschluß nach einem ortsbeweglichen Verbraucher mit einem den halben Laufweg des Verbrauchers zurücklegenden, vom Verbraucher in Verfahrrichtung und -geschwindigkeit abhängigen Stützwagen oder Stützrahmen mit einem eigenen, vom Verbraucher leistungsmäßig unabhängigen Antrieb, der in einer Verfahrrichtung als Nachlauf einrichtung wirksam ist. Ortsbewegliche Verbraucher mit einem langen Verfahrweg benötigen eine entsprechend lange Energieführungseinrichtung. Je länger eine Energieführungseinrichtung ausgebildet ist, desto größer wird ihr Bewegungswiderstand und ihre Massenträgheit. Die Kräfte zur Überwindung des Bewegungswiderstandes und bei Geschwindigkeitsänderungen zur Überwindung der Massenträgheit müssen bei den bekannten Energieführungseinrichtungen vom Verbraucher, z. B. der Laufkatze eines Kranes aufgebracht werden. Diese Kräfte werden mit zunehmender Länge der Energieführungseinrichtung größer und können Werte erreichen, welche die Bewegungsfunktion des Verbrauchers in Frage stellen. Hierbei wirkt sich die meistens einseitige Aufhängung am Verbraucher ebenfalls nachteilig aus, so daß dieser sowohl um die vertikale als auch um die horizontale Achse verkantet wird.

Bedingt durch die Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte der Energieführungseinrichtungen bei Geschwindigkeitsänderungen des Verbrauchers, soll zweckmäßig zwischen diesen eine Relativbewegung zugelassen werden, um die Beschleunigungsstöße zu mildern. Diese Relativbewegung erfordert zwischen Verbraucher und Energieführungseinrichtung eine Bewegungsschlaufe der Kabel oder Schläuche. Bei den bekannten Energieführungseinrichtungen sind Kabel oder Schläuche in der Schlaufe ungeschützt, wodurch sich Beschädigungen einstellen können, insbesondere dann, wenn der Relativweg groß ist.

Es ist ein Kabelwagen bekannt, der zusammen mit einem ortsveränderlichen Stromverbraucher verfahren wird, wobei sein Kabel die Stromzufuhr von der Zapfstelle nach dem Stromverbraucher vermittelt und eine Kabeltrommel zur Aufnahme eines Vorrates an Kabellängen dient. Um den Kabelwagen zusammen mit dem ortsveränderlichen Stromverbraucber verfahren zu können, ist er mit dem Stromverbraucher über eine Stange, ein Kreuzgelenk und einen Zapfen mechanisch verbunden. Er kann aber auch durch einen eigenen Antrieb bewegt werden.

Vorrichtung zur Führung und Lagerung von
energieführenden Leitungen od. dgl.

Anmelder:

Kabelschlepp G. m. b. H.,
Siegen, Hagener Str. 61

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Gilbert Waninger, Ettlingen (Bad.)
Ein weiterer Miterfinder hat beantragt, nicht
genannt zu werden

Unabhängig davon, ob der bekannte Kabelwagen mit dem beweglichen Stromverbraucher mechanisch gekuppelt ist oder einen eigenen Antrieb hat, muß er sich immer zusammen mit dem Stromverbraucher bewegen, weil er mit diesem durch ein Schleppkabel verbunden ist, das die Verbindung zwischen dem Schleifringkörper des Kabelwagens und dem Verbraucher herstellt. Der Kabelwagen muß also einen genau so großen Laufweg zurücklegen wie der Verbraucher. Demgegenüber braucht bei der Erfindung der Stützwagen oder der Stützrahmen nur den halben Lauf weg des Verbrauchers zurückzulegen.

Es ist ferner eine bewegliche Kabelzuführung für elektrische Anlagen mit ortsveränderlichen Geräten bekannt, bei der das bewegliche Kabel von einem ortsfesten Anschluß über eine in Bewegungsrichtung des beweglichen Geräts waagerecht verschiebbare Umlenkrolle zum beweglichen Gerät geführt ist. Die Umlenkrolle steht unter Einwirkung einer das Kabel gespannt haltenden Kraft. Diese Kraft kann als Feder- oder Gewichtskraft über ein Zugseil und einen Führungswagen auf die Umlenkrolle und das Kabel einwirken. Diese bekannte Kabelführung hat also bereits einen eigenen Antrieb für den Führungswagen, dessen Bewegung in Verfahrrichtung und -geschwindigkeit vom Verbraucher abhängig ist, weil sich der Wagen mit der halben Geschwindigkeit des Verbrauchers bewegt. Der Antrieb ist in einer Verfahrrichtung als Nachlaufeinrichtung wirksam, weil durch diesen Antrieb der Wagen stets den halben

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Laufweg des Verbrauchers zurücklegt. In der anderen Verfahrrichtung muß dagegen der Verbraucher den Antrieb des Wagens und der Kabel übernehmen. Das soll mit der Erfindung vermieden werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Führung und Lagerung von energieführenden Leitungen od. dgl. von einem ortsfesten Anschluß nach einem ortsbeweglichen Verbraucher zu schaffen, mit der die Kräfte zur Überwindung des Bewegungswiderstandes und der Massenträgheit der bei langen Verfahrwegen des Verbrauchers langen Kabel und Kabelwagen in beiden Verfahrrichtungen unabhängig vom Verbraucher bereitgestellt und Beschleunigungsstöße ohne Beschädigung der Kabel oder Leitungen aufgefangen werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuerung des die Stützwagen oder Stützrahmen über Zahnstangen, Ketten oder Zugseile bewegenden Antriebes aus einem vom Verbraucher in beiden Verfahrrichtungen betätigbaren Nachlaufsteuerschalter oder einer mit dem Antriebsmotor des Verbrauchers als Geber und dem Antriebsmotor des Stützwagens oder der Stützrahmen als Empfänger verbundenen elektrischen Welle besteht. Durch diese Steuerung werden die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden. Für einen mit einem ortsveränderlichen Verbraucher verbundenen Walzentisch oder einen Kabelwagen sind als Antriebsmittel endlose Seile, Riemen oder auch Ketten an sich bekannt.

Etwa in der Mitte des Verfahrweges ist der Antrieb für den Stützwagen oder Stützrahmen ortsfest neben ihnen angeordnet, und sind die ortsbeweglichen Enden der energieführenden Leitungen in einem den Nachlaufschalter tragenden Schließwagen zusammengeschlossen. Bei einer abgewandten Ausführungsform ist der Antrieb für den Stützrahmen in einem Zugwagen angeordnet, der den Nachlaufsteuerschalter trägt und in dem die ortsbeweglichen Enden der energieführenden Leitungen zusammengeschlossen sind. Eine auf alle Ausführungsbeispiele anwendbare Abwandlung besteht darin, daß der Stützwagen oder Stützrahmen mittels Intervallnachlauf steuerbar ist, wobei auf der Verbraucherfahrbahn den Antrieb einschaltende und auf der Bahn der Stützwagen oder Stützrahmen den Antrieb abschaltende Kontakte angeordnet sind. Um zwischen Verbraucher und Energieführungseinrichtung eine Relativbewegung zu ermöglichen, ist zwischen Stützwagen oder Stützrahmen und Verbraucher eine Bewegungsausgleichschlaufe vorgesehen, die durch zusätzliche Energieführungseinrichtungen geführt ist. Bei Intervallnachlauf ist der Bewegungsspielraum der Bewegungsausgleichschlaufe so groß ausgeführt, daß er mindestens einem Nachlaufintervall entspricht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 einen Kabelwagen mit ortsfestem Eigenantrieb und Schutz der Bewegungsschlaufe durch Energieführungsketten in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Stützrahmen mit ortsfestem Eigenantrieb für eine durch mitlaufende Rollen geführte Energieführungskette in Seitenansicht,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3,

Fig.5 einen Stützrahmen mit in der Kette mitlaufendem Eigenantrieb in Seitenansicht und

Fig. 6 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach F i g. 5.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestelle Stützwagen 1 für Kabel 2 besteht aus Lagerprofilen 3, die durch Querstreben 4 zusammengehalten sind. In den Lagerprofilen 3 sind Stütztrommeln 5 für die Kabel 2 gelagert. Die Stütztrommeln 5 dienen zugleich als Laufrollen für den Kabelwagen 1. Auf den Lagerprofilen 3 sind Vertikalstützen 6 angeordnet, die z. B. U-förmig ausgebildete Laufschienen 7 tragen, in denen ein Schließwagen 8 geführt ist. Im Schließwagen 8 werden die beweglichen, obenliegenden Kabel 2 zu einem für den Funktionsablauf erfoderlichen Oval zusammengeschlossen. Der Schließwagen 8 trägt zwei Energieführungsketten 9 und 10, um die Kabel 2 in der Bewegungsschlaufe zwischen Kabelwagen 1 und Verbraucher 11 zu sichern.

Außerdem ist auf dem Schließwagen 8 ein Nachlaufsteuerschalter 12 angeordnet, dessen Steuerhebel 13 mit einer Rolle 14 in die Mitnehmergabel 15 des Verbrauchers 11 eingreift. Die Funktion eines Nachlaufsteuerschalters 12 ist an sich bekannt und deshalb an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. Der Verbraucher 11 hat einen eigenen Antrieb, der nicht zur Erfindung gehört und deshalb ebenfalls nicht weiter dargestellt ist.

Ortsfest neben der Energieführungseinrichtung ist ihr Antrieb vorgesehen, der aus einem vorzugsweise regelbaren Motor 16, dem mechanischen Untersetzungsgetriebe 17 und dem Antriebsritzel 18 besteht. Das Antriebsritzel 18 greift in eine Zahnstange 19 ein, die am Lagerprofil 3 des Kabelwagens 1 befestigt ist. Entsprechend Richtung und Größe der Auslenkung des Steuerhebels 13 wird Richtung und Drehzahl des Motors 16 und damit Richtung und Geschwindigkeit des Kabelwagens 1 bestimmt. Der Schließwagen 8 wird über die Kabel 2 gezogen, vorzugsweise werden jedoch neben den Kabeln 2 zu ihrer Entlastung besondere, nicht weiter dargestellte Zugseile angeordnet.

Nicht dargestellt sind ferner einige Abwandlungen. So kann z. B. an Stelle der Zahnstange 19 ein Zugseil treten, wobei an Stelle des Ritzels 18 eine Seiltrommel angeordnet wird. Eine weitere Abwandlung ist durch eine Rollenkette gegeben, die die Zahnstange 19 ersetzt, wobei das Ritzel 18 gegen ein Kettenrad ausgetauscht wird. Weiterhin kann an Stelle des Motors 16 der Empfänger der elektrischen Welle treten; der Geber wird im Verbraucher 11 angeordnet und von dessen Motor angetrieben. Bei dieser Anordnung entfällt der Nachlaufsteuerschalter 12 mit Hebel 13 und Rolle 14. Die Mitnehmergabel 15 ist dann ebenfalls nicht erforderlich.

Als weitere Abwandlung — ebenfalls nicht dargestellt — ist eine Ausführung möglich, in der die Laufschienen 7 nicht am Kabelwagen 1, sondern ortsfest angeordnet sind. Die Vertikalstützen 6 werden dann fortgelassen. Die Laufschienen 7 werden mit einer Länge ausgeführt, die etwa gleich ist dem Verfahrweg des Verbrauchers 11. Die Energieführungsketten 9 und 10 können sinngemäß auch durch andere Energieführungseinrichtungen ersetzt werden. Statt die Kabel 2 direkt über die Stütztrommeln 5 zu führen, können diese zweckmäßig in

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einer entsprechenden Energieführungskette untergebracht sein, die dann ihrerseits von den Stütztrommeln 5 getragen wird. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Eigenantrieb des Stützrahmens 38 zeigen die F i g. 3 und 4. Die Kabel 31 werden von der Energieführungskette 32 aufgenommen. Für jedes Kettengelenk 33 ist an den Seiten der Kette 32 je eine Laufrolle 34 angeordnet, die in ovalen, innen offenen U-förmigen Schienen 35 die Kette 32 führen. Die Schienen 35 werden durch Vertikalstützen 36 und Querstreben 37 zu einem Stützrahmen 38 miteinander verbunden. Der Stützrahmen 38 übernimmt die Funktion eines Stützwagens. In dem oberen Trum werden die von links und rechts herangeführten Ketten 32 von einem Schließwagen 39 zusammengeschlossen. Auf dem Schließwagen 39 ist ein Nachlaufsteuerschalter 40 angeordnet, dessen Steuerhebel 41 mit der Rolle 42 in die Mitnehmergabel 43 greift. Der Nachlaufsteuerschalter 40 gehört zum Stand der Technik, er ist deshalb hier nicht weiter beschrieben. Die in den F i g. 3 und 4 gezeigte Energieführungseinrichtung stützt sich über die vorstehenden Kettenstege 44 auf einer Lauffläche 45 ab. Neben der Lauffläche 45 ist etwa in der Mitte des Verfahrweges ein Getriebe 46 mit Antriebsmotor 47 angeordnet, der vorzugsweise regelbar ist. Am Getriebe 46 befindet sich das Antriebsritzel 48, das in die Zahnstange 49 eingreift. Die Zahnstange 49 ist an den Vertikalstützen 36 des Stützrahmens 38 befestigt. Die Bewegung des Verbrauchers 50, der einen eigenen, nicht dargestellten Antrieb hat, verursacht eine Auslenkung des Steuerhebels 41. Richtung und Größe der Auslenkung bestimmen Drehrichtung und Drehzahl des Antriebsmotors 47 und damit über Ritzel 48 und Zahnstange 49 Richtung und Geschwindigkeit des Stützrahmens 38. Der Stützrahmen 38 wird auf diese Weise mit eigener Kraft dem Verbraucher 50 nachgeführt, wodurch dieser von zusätzlichen Kräften entlastet ist. Folgende Abwandlungsmöglichkeiten, die zeichnerisch nicht dargestellt sind, sind für das beschriebene Ausführungsbeispiel möglich: Die Führung des Stützrahmens 38 in ortsfest angebrachten Laufschienen, wobei der Stützrahmen 38 Laufrollen erhält. Hierbei kann der ortsfeste Kabelanschluß nach oben und der bewegliche nach unten verlegt werden (Unterabgriff). An Stelle einer Zahnstange 49 können ein Zugseil oder eine Rollenkette verwendet werden. Das Antriebsritzel 48 wird durch eine Seiltrommel bzw. durch ein Kettenrad ersetzt. Das Ausführungsbeispiel in den Fig. 5 und 6 zeigt eine ähnliche Energieführungseinrichtung wie die Fig. 3 und 4, jedoch mit einem beweglichen Antrieb. Die Energieführungseinrichtung besteht aus Kabel 61, Kette 62, Kettengelenken 63, Laufrollen 64, U-förmigen Schienen 65, Vertikalstützen 66, Querstreben 67 und Stützrahmen 68. An Stelle eines Schließwagens ist ein Zugwagen 69 angeordnet. Der Zugwagen 69 trägt einen an sich bekannten und leshalb nicht weiter dargestellten Nachlaufsteuerichalter 70, dessen Steuerhebel 71 mit einer Rolle 72 η eine Mitnehmergabel 73 eingreift. Die Energie-Iihrungseinrichtung nach den F i g. 5 und 6 stützt lieh wiederum über die vorstehenden Kettenstege 74 luf einer Lauffläche 75 ab. Der Zugwagen 69 trägt das Getriebe 76 mit einem Antriebsmotor 77, der vorzugsweise regelbar ausgeführt ist. Rechts und links vom Getriebe 76 ist je ein Antriebsritzel 78 vorgesehen, die je in eine Zahnstange 79 eingreifen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Antriebsritzel 78 verwendet, um bei der relativ kurzen Führungslänge des Zugwagens 69 Verkantungen zu vermeiden. Durch den Verbraucher 80 wird der Steuerhebel 71 ausgelenkt. Richtung und Größe dieser Auslenkung bestimmen wiederum Richtung und Drehzahl des Motors 77 bzw. Richtung und Geschwindigkeit des Stützrahmens 68, der über die Ketten 62 vom Zugwagen 69 gezogen wird. Bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die gleichen Abwandlungen möglich wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4. Eine auf alle Ausführungsbeispiele anwendbare, nicht weiter dargestellte Abwandlung besteht darin, einen sogenannten Intervallnachlauf anzuwenden. Die Nachlaufschalter 17, 40 oder 70 fallen fort. Statt dessen werden auf der Verbraucherfahrbahn, z. B. im Abstand »a«, Kontakte angeordnet, die den Antrieb der Energieführungseinrichtung einschalten. Auf der Bahn der Stützwagen oder Stützrahmen sind ebenfalls Kontakte, jedoch im Abstand all, vorgesehen, die den Antrieb abschalten. Der Antrieb des Verbrauchers erhält einen Richtungsschalter, der bei Änderung der Dreh- bzw. Fahrrichtung auch die Drehrichtung des Antriebsmotors der Energieführungseinrichtung ändert. Die Bewegungsschlaufe zum Verbraucher wird vorzugsweise in einer Energieführungskette ähnlich den Ketten 9 und 10 in F i g. 1 untergebracht, die dem Verbraucher einen Bewegungsspielraum von mindestens der Länge »a«, also dem Abstand der Kontakte auf der Verbraucherfahrbahn gestattet. Der Antrieb der Hauptenergieführungseinrichtung ist so ausgelegt, daß die Nachfahrgeschwindigkeit größer ist als die dem Verbraucher entsprechende. Hat z. B. der Verbraucher die Geschwindigkeit »v«, so ist die Geschwindigkeit des Stützwagens jeder Energieführungseinrichtung ohne Eigenantrieb v/2, in diesem Falle wird jedoch die Geschwindigkeit des Stützwagens z. B. mit 0,75 ν bis ν ausgeführt. Betätigt also der Verbraucher einen Kontakt, so wird die Energieführungseinrichtung um ein Intervall von der Größe all nachgefahren. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Führung und Lagerung von energieführenden Leitungen od. dgl. von einem ortsfesten Anschluß nach einem ortsbeweglichen Verbraucher mit einem den halben Laufweg des Verbrauchers zurücklegenden, vom Verbraucher in Verfahrrichtung und -geschwindigkeit abhängigen Stützwagen oder Stützrahmen mit einem eigenen, vom Verbraucher leistungsmäßig unabhängigen Antrieb, der in einer Verfahrrichtung als Nachlauf einrichtung wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des die Stützwagen (1) oder Stützrahmen (38, 68) über Zahnstangen (19, 49, 79), Ketten oder Zugseile bewegenden Antriebes (16 bis 18, 46 bis 48, 76 bis 78) aus einem vom Verbraucher (11, 50, 80) in beiden Verfahrrichtungen betätigbaren Nachlaufsteuerschalter (12, 40, 70) oder einer mit dem Antriebsmotor des Verbrauchers als Geber und