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Einrichtung zur Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit bei
Hubwerken für Hebezeuge
Bei Kranhubwerken wird bei Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit die auf der Laufkatze angeordnete Bremse bzw. Schnellsenkbremse abhängig von der jeweiligen Senkgeschwindigkeit geregelt. Diese Regelung der Bremse bzw. der Schnellsenkbremse erfolgt z. B. bei Vergütekranen bei einer bekannten Ausführung dadurch, dass durch die Motorwelle ein Vergleichsgetriebe angetrieben wird, das direkt über ein Gestänge die Schnellsenkbremse bei Geschwindigkeitsüberschreitung so lange beeinflusst, bis die vorher festgelegte Schnellsenkgeschwindigkeit wieder erreicht ist.
Bei einer weiteren bekanntenausfilhrung wird an Stelle des Vergleichsgetriebes ein Pendelmotor angeordnet, der ebenfalls direkt über ein Gestänge die Schnellsenkbremse bei einer Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit regelt. Durch diese direkte Beeinflussung der Schnellsenkbremse über ein - wegen der grossen Bremskräfte-sehr schweres Gestänge, wobei dieses Gestänge bei jedem Bremsvorgang beschleunigt werden muss, wird der Bremsvorgang nicht sofort, sondern etwas verzögert eingeleitet, und die vorher festgelegte Schnellsenkgeschwindigkeit wird daher stark überschritten.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass ein von der Trommelwelle oder Motorwelle unabhängiges Planetenradgetriebe angeordnet ist, dessen erstes Glied von einem Synchronmotor und das zweite Glied von einem weiteren Elektromotor angetrieben wird, der bei einer Spannungsänderung seine Drehzahl ändert, so dass bei Unterschreitung einer festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit ein Regelwiderstand bzw. Regeltrafo durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes verstellt wird, wobei jedoch ein Schalter unbeeinflusst bleibt und dass bei Überschreitung der festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit dieser Schalter durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes betätigt wird, so dass der aus dem Netz entnommene oder vom drehzahlempfindlichen Generator erzeugte Strom, Über den Regelwiderstand bzw.
Regeltrafo, ein Bremslüftgerät bekannter Bauart so beeinflusst, dass die gelüfteten Bremsbacken der Bremse sich leicht an die Bremsscheibe anlegen bzw. bei einer weiteren Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit auf die Bremsscheibe einwirken.
Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung wirkt bei Unterschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit ein von der frei nach unten fallenden Last über die Hubseile, die Trommel und das Getriebe angetriebener Bremsregelgenerator als Motor, der die Seiltrommel im Senksinn antreibt, wodurch bei Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit der Schalter durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes so beeinflusst wird,
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die Verstellung des Regelwiderstandes bzw. Regeltrafo mittels des drittenGliedes des Planetenradgetriebes geregelte Strom, den Bremsregelgenerator in Abhängigkeit von der Schnellsenkgeschwindigkeit so beeinflusst, dass durch das erforderliche Drehmoment des angetriebenen Bremsregelgenerators die Schnellsenkgeschwindigkeit geregelt wird.
Ferner kann der Motor des Hubwerkes als Bremsregelgenerator verwendet werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird zufolge der indirekten Regelung der Bremse der Bremsvorgang bei Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit fast sofort eingeleitet. Ausserdem kann eine normale Bremse an Stelle der besonders ausgebildeten Bremse verwendet werden. Wird für die Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit ein Bremsregelgenerator angeordnet oder der Hubmotor als Bremsregelgenerator verwendet, dann entfällt die Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit durch die Bremse, wobei die Bremse beim Abstoppen der Lastbewegung durch den Bremsregelgenerator oder durch den Hubmotor unterstützt wird. Dies ergibt eine kleinere Bremsenausführung und die Lebensdauer der Bremsbeläge von der Bremse wird erhöht.
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Die Erfindung ist beispielsweise in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Fig. 1 zeigt die Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit bei einem Hubwerk und Fig. 2 die Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit kombiniert mit einer nur am Anfang des Schnellsenkvorganges wirksamen Beschleunigung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit wird durch den Motor 1 über die Kupplung 2 und das Getriebe 3 eine zwischen dem Getriebe 3 und dem Lager 4 befindliche Trommel 5 angetrieben. Auf die am Getriebe 3 angeordnete Bremsscheibe 6 wirkt eine Bremse ein, die von einem
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vorgang wirkende Kupplung 9 und über das Getriebe 10, mit einerübersetzung ins Schnelle, ein drehzahlempfindlicher Generator 11 angetrieben. Natürlich kann der Generator 11 auch durch die Motorwelle angetrieben werden, dann entfällt das Getriebe 10.
Ausserdem wird unabhängig von der Trommelwelle 8 ein Planetenradgetriebe 12 angeordnet, wobei der Antrieb des ersten Gliedes durch einen Synchronmotor 13 erfolgt und das zweite Glied mit entgegengesetztem Drehsinn von einem Motor 14 angetrieben wird, der bei einer Änderung der Spannung des ihm zugeführten Stromes seine Drehzahl ändert. Durch Verdrehung des drittengliedes des Planetenradgetriebes 12 wird einRegelwiderstand 15 oder einRegeltrafo so verstellt, dass der aus dem Netz entnommene, sowie über den Regelwiderstand 15 bzw. den Regeltrafo geleitete und dann dem Bremsluftgerät 7 zugeführte Strom seine Spannung ändert.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit, kombiniert mit einer nur am Anfang desSchnellsenkvorganges wirksamen Beschleunigung, ist der Antrieb der Trommel 5 und des dreh- zahlempfindlichen Generators 11, sowie die Anordnung und der Antrieb des Planetenradgetriebes 12 analog wie in Fig. 1. Durch eine Verdrehung des dritten Gliedes des Planetenradgetriebes 12 wird ein Regelwiderstand 16 oder ein Regeltrafo so verstellt, dass der aus dem Netz entnommene, sowie über den Regelwiderstand 16 bzw. Regeltrafo geleitete und dann dem angetriebenen Bremsregelgenerator 17 zugeführte Strom seine Spannung ändert.
Um die volle Schnellsenkgeschwindigkeit schneller zu erhalten, kann der Bremsregelgenerator 17 am Anfang des Schnellvorganges als Motor so lange wirken, bis die vorher festgelegte Schnellsenkgeschwindigkeit erreicht wird und dann durch einen vom dritten Glied des Planetenradgetriebes 12 mittels eines Zahnrad vorgeleges 18, 19 betätigten Schalter 20 und über Relais 21, 22 wird der als Motor wirkende Bremsregelgenerator 17 automatisch wiederin seine ursprünglich vorgesehene Funktion gesetzt.
Die auf die Bremsscheibe 6 einwirkende Bremse kann in diesem Falle eine normale d. h. unbeeinflusste Stoppbremse sein, die beim Abstoppen der Schnellsenkbewegung durch den Bremsregelgenerator 17 dadurch unterstützt wird, dass bei der Einleitung des Bremsvorganges durch den Kranführer gleichzeitig mit dem Bremslaftgerät 23 der angetriebene Bremsregelgenerator 17 so beeinflusst wird, dass sein elektromagnetischesKraftfeld den maximal erreichbaren Wert erreicht und der im angetriebenen Bremsregelgenerator 17 durch dieses elektromagnetische Kraftfeld hervorgerufene, grosse Widerstand die Bremse beim Abstoppen derSchnellsenkbewegung unterstützt. Der vom Bremsregelgenerator 17 erzeugte Strom kann ins Netz geleitet oder durch Widerstände vernichtet werden.
Ist der Unterschied zwischen der normalen Senkgeschwindigkeit und der Schnellsenkgeschwindigkeit zu gross, kann der Motor 1, um eine Beschädigung zu vermeiden, durch Anordnung einer Schaltkupplung oder eines Planetenradgetriebes an Stelle des Getriebes 3 während des Schnellsenkvorganges ausser Betrieb gesetzt werden. Ist der Unterschied zwischen der normalen Senkgeschwindigkeit und der Schnellsenkgeschwindigkeit nicht zu gross, dann kann auch der Motor 1 als Bremsregelgenerator 17 verwendet werden.
Ferner kann bei geeigneter Auslegung der Leistung des drehzahlempfindlichen Generators 11, der von ihm erzeugte Strom für die Beeinflussung des Bremslüftgerätes 7 oder des Bremsregelgenerators 17 oder des anStelle desBremsregelgenerators 17 verwendeten Hubmotors 1 bzw. kann der aus dem Netz entnommene und der vom Generator 11 erzeugte Strom sicherheitshalber gemeinsam verwendet werden. Diese Ausfüh- rung hat den Vorteil, dass bei Stromausfall der Schnellsenkvorgang ohne Unterbrechung vonstatten geht.
Natürlich kann je nach Bedarf durch geeignete Ausbildung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtungen Gleichstrom, Wechselstrom bzw. Drehstrom verwendet werden.
Soll mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung die Last mit der Schnellsenkgeschwindigkeit gesenkt werden, muss der Kranführer im Führerkorb den ausgeschalteten Schalter 24 einschalten. Dadurch werden die offenen Kontakte des Relais 25 geschlossen und das Bremsluftgerät 7 geluftet, wobei die Bremsscheibe 6 von der Bremse freigegeben wird. Die Trommel 5 wird durch die nun frei nach unten fallende Last mittels der Hubseile in Drehung versetzt. Gleichzeitig wird durch die Trommelwelle 8 über die nun wirksame Kupplung 9 das Getriebe 10 und der drehzahlempfindliche Generator 11 angetrieben und der von ihm erzeugte Strom gelangt Über die Leitungen 26, 27 und 28, 29 zum Synchronmotor 13 und aber die Leitungen 26, 27 und 30, 31 zum Motor 14.
Da die Trommel 5 vorerst auf die Drehzahl, welche der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit entspricht, durch die nun frei nach unten fallende Last be-
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schleunigt werden muss und da der Synchronmotor 13 seine volle Drehzahl früher erreicht als der gegen Spannungsänderungen empfindliche Motor 14, verdreht sich das dritte Glied des Planetenradgetriebes 12 z.
B. im Uhrzeigersinn, wobei über das Zahnradvorgelege 18,19 die unterbrochenen Kontakte des Schalters 20 unbeeinflusst bleiben und der Schleifkontakt des über das Zahnradvorgelege 32, 33, die Rutschkupplung 34 und die Spindel 35 beeinflussbaren Regelwiderstandes so verstellt wird, dass nach der Beeinflussung der beiden Relais 36,37 durch den Schalter 20 der dem Bremslüftgerät 7 zugefuhrte Strom eine solche Spannung erhält, dass sich die beiden gelüfteten Bremsbacken der Bremse leicht an die Bremsscheibe 6 anlegen und dadurch ohne Überwindung des LUftweges und des Gestängetotganges ein Bremsvorgang sofort eingeleitet werden kann.
Der Regelwiderstand 15 wird nach Erreichung der Endstellung bei einer weiteren Verstellung durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes 12 durch die Anordnung der Rutschkupplung 34 vor Schaden bewahrt. Die Verdrehung des dritten Gliedes des Planetenradgetriebes 12 im Uhrzeigersinn erfolgt so lange, bis der Motor 14 seine volle Drehzahl erreicht. Das tritt dann ein, wenn der drehzahlempfindliche Generator 11 aber das Getriebe 10 von der Trommelwelle 8 mit einer Drehzahl angetrieben wird, die der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit entspricht. Hat der Synchronmotor 13 und der Motor 14 die gleiche Drehzahl, bleibt das im Uhrzeigersinn drehende dritte Glied des Planetenradgetriebes 12 so lange ruhig stehen, bis die Drehzahl der Trommel 5 grösser ist als die Drehzahl, welche der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit entsprechen würde.
Dadurch erzeugt der drehzahlempfindliche Generator 11 einen Strom mit einer höheren Spannung und der Motor 14 erhöht daher seine Drehzahl. Durch diese Drehzahlerhöhung des Motors 14 wird das ruhig stehende dritte Glied des Planetenradgetriebes 12 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und beeinflusst über das Zahnradvorgelege 18, 19 den Schalter 20 so, dass seine offenen Kontakte geschlossen werden und der vom Generator 11 erzeugte Strom gelangt über die Leitungen 38, 39 zu den beiden Relais 36,37.
Dadurch wird durch das Relais 36 bzw. durch ein Zeitrelais der Stromkreis vom Netz über die Leitungen 40, 41, den Schalter 24, das Relais 36 und die Leitungen 42, 43 zum Bremsluftgerät 7 sofort bzw. verzögert unterbrochen und der Stromkreis vom Netz über die Leitungen 40, 41, das Relais 37, die Leitungen 44, 45, das Relais 25, den Gleichrichter 46, den Regelwiderstand 15, die Leitungen 47,48 zum Bremslüftgerät 7 durch das Relais 37 sofort geschlossen.
Gleichzeitig wird durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes 12 über das Zahnradvorgelege 32,33, die Rutschkupplung 34 und die Spindel 35 der Regelwiderstand 15 so verstellt, dass die Spannung des aus dem Netz entnommenen und nach der Schliessung des Stromkreises mittels des
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lais 25, den Gleichrichter 46 und den Regelwiderstand 15 den Leitungen 47, 48 zugeführten Stromes so verändert wird, dass die Bremse auf die Bremsscheibe 6 so lange einwirkt, bis die erhöhte Schnellsenkgeschwindigkeit wieder den vorher festgelegten Wert erreicht.
Soll der Schnellsenkvorgang unterbrochen werden, wird der eingeschaltete Schalter 24 ausgeschaltet. Dadurch unterbricht das Relais 25 den Stromkreis und der vom Netz entnommene, sowie durch den Regelwiderstand 15 beeinflusste Strom gelangt nicht mehr zum Bremsluftgerät 7, wodurch die Bremse auf die Bremsscheibe 6 so einwirkt, dass die Senkbewegung der Last gestoppt wird.
Soll mit der, in Fig. 2 dargestellten kombinierten Einrichtung die Last mit der Schnellsenkgeschwindigkeit gesenkt werden, muss der Kranführer im Führerkorb den ausgeschalteten Schalter 49 einschalten.
Dadurch werden die offenen Kontakte des Relais 51 geschlossen, sowie das Bremslüftgerät 23 von der Stoppbremse gelüftet und der Bremsregelgenerator 17 wird als Motor verwendet, wobei der vom Netz entnommene Strom über die Leitungen 52, 53,54, den Schalter 49, das Relais 21. und die Leitungen 55,56, 57 zum Bremsregelgenerator 17 strömt. Die Trommel wird daher gemeinsam durch die frei nach unten fallende Last und durch den als Motor verwendeten Bremsregelgenerator 17 so lange beschleunigt, bis eine kleine Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit eintritt.
Durch diese kleine Überschreitung der Schnellsenkgeschwindigkeit wird der Schalter 20 durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes 12 über das Zahnradvorgelege 18,19 so beeinflusst, dass seine offenen Kontakte geschlossen werden, und dervom drehzahlempfindlichen Generator 11 geliefertestrom gelangt über die Leitungen 26, 27 und 38, 39 zu den beiden Relais 21, 22. Dadurch wird der Stromkreis vom Netz zu dem als Motor verwendetenBremsregelgenerator 17 durch das Relais 21 unterbrochen und der Stromkreis vom Netz, über den Regelwiderstand 16 zum Bremsregelgenerator 17 durch das Relais 22 geschlossen.
Der weitere Vorgang ist analog wie bei der. bereits in Fig. 1 beschriebenen Einrichtung, nur dass an Stelle des Bremslüftgerätes 7 durch die Verstellung des Regelwiderstandes 16 mittels einer Spannungsänderung ein angetriebener Bremsregelgenerator 17 beeinflusst wird. Diese Beeinflussung des angetriebenen Bremsregelgenerators 17 besteht darin, dass die Ständerwicklung des Bremsregelgenerators 17 einen Strom erhält, dessen Spannung durch den Regelwiderstand 16 abhängig von der Senkgeschwindigkeit der Last durch das dritte Glied des Plane-
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tenradgetriebes 12 geregelt wird, d.
h. das elektromagnetische Kraftfeld im angetriebenen Bremsregelgenerator 17 wird so lange automatisch verstärkt, wobei eine Bremswirkung auftritt, bis die erhöhte Schnellsenkgeschwindigkeit wieder ihren vorher festgelegten Wert erreicht.
Soll die Schnellsenkbewegung unterbrochen werden, wird der eingeschaltete Schalter 49 ausgeschaltet. Dadurch unterbricht das Relais 51 den Stromkreis, wobei der vom Netz entnommene sowie durch den Regelwiderstand 16 beeinflusste Strom nicht mehr Über die Leitungen 59, 60, 61 und 62, 63, 64 zum angetriebenen Bremsregelgenerator 17 gelangen kann. und gleichzeitig werden die offenen Kontakte des Relais 58 durch die Anordnung eines Hilfskontaktes 50 am Schalter 49 geschlossen. Dadurch erhält die Ständerwicklung des angetriebenen Bremsregelgenerators 17 vom Netz über die Leitungen 62, 63, 64 einen Strom, dessen Spannung im angetriebenenBremsregelgenerator 17 das maximal mögliche elelttromagnetische Kraftfeld erzeugt.
Ausserdem wird der Stromkreis des Bremsluftgerätes 23 unterbrochen, so dass gemeinsam durch den Widerstand, der beim maximal möglichen elektromagnetischen Kraftfeld im angetriebenen Bremsregelgenerator 17 entsteht, und durch die auf die Bremsscheibe 6 einwirkende Stoppbremse, die Senkbewegung, der Last schneller abgestoppt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung der Schnellsenkgeschwindigkeit bei Kranhubwerken, bei welchen eine Bremse durch ein Planetenradgetriebe gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Glied des Planetenradgetriebes (12) von einem Synchronmotor (13) und dessen zweites Glied von einem Elektromotor (14), der bei Spannungsänderung seine Drehzahl ändert, angetrieben wird, so dass bei Unterschreitung einer festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit ein Regelwiderstand (15) bzw.
Regeltrafo durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes (12) verstellt wird, wobei jedoch ein Schalter (20) unbeeinflusst bleibt, und dass bei Überschreitung der festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit dieser Schalter (20) durch das dritte Glied des Planetenradgetriebes (12) betätigt wird, so dass der aus dem Netz entnommene oder vom drehzahlempfindlichen Generator (11) erzeugte Strom über denRegelwiderstand (15) bzw. Regeltrafo, ein Bremsluftgerät (7) bekannter Bauart so beeinflusst, dass die gelafteten Bremsbacken der Bremse sich leicht an die Bremsscheibe (6) anlegen bzw. bei einer weiteren Überschreitung der vorher festgelegten Schnellsenkgeschwindigkeit auf die Bremsscheibe (6) einwirken.