DE1077848B - Steuerung fuer Foerdereinrichtungen, insbesondere Schiffsladewinden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Fördereinrichtungen, insbesondere für Schiffsladewinden, deren Antrieb je eine elektromagnetische Kupplung für zwei entgegengesetzte Förderrichtungen und eine elektrisch betätigte Bremse aufweist.

In der Fördertechnik, insbesondere in der Technik der Schiffsladewinden, ist eine möglichst einfache Bedienungsweise anzustreben, da die Bedienung der Winden durch bordfremdes, vielfach ungeschultes Personal . erfolgt. Es sind Schiffsladewinden mit stufenlos regelbaren Kupplungen vorgeschlagen worden, bei denen das Bremsen durch Gegensteuern. erfolgt. Diese Verfahrensweise ist jedoch im Betrieb der Schiffsladewinden noch nicht als ausreichend funktionssicher anzusehen, da hierbei vom Bedienungspersonal immer noch eine gewisse Überlegung verlangt wird, so daß Fehlschaltungen und Unfälle vorkommen können.

Es wird daher gefordert, daß die Schalteinrichtung der Winden stets einen eindeutigen Nullpunkt besitzt, in dem unabhängig von der gefahrenen Bewegungsrichtung die Winde unter allen Umständen in kürzester Zeit zum Stillstand gebracht wird; ausgehend von dem Nullpunkt muß in der einen Bewegungsrichtung des Steuerorgans das Heben und in der entgegengesetzten Richtung das Senken der Winde erfolgen.

Bekannt sind elektronisch gesteuerte Winden, bei denen die Seiltrommel mit dem Antrieb über zwei elektrisch gesteuerte, in bestimmten Betriebsfällen schlüpfende Kupplung angetrieben wird, die in entgegengesetzten Drehrichtungen auf die Seiltrommel einwirken. Um zu erreichen, daß sich beim Einstellen des Steuerhebels auf bestimmte Stellungen ohne Rücksieht auf die Belastung die gleichen Geschwindigkeiten einstellen, ist dabei vorgesehen, daß die Anlage so dimensioniert ist, daß bei Einstellen einer bestimmten Laststufe sowohl die Beschleunigungsarbeit als auch die Hubarbeit aufgebracht werden kann. Dadurch ist es erforderlich, daß nach beendigter Beschleunigung der Last die Bewegungsgeschwindigkeit durch schlüpfende Einstellung der Kupplungen konstant gehalten werden muß. Ein solches Vorgehen hat den Nachteil, daß erhebliche Energiemengen nutzlos in Wärme umgesetzt werden müssen. Auch bringt die elektronische Steuerung oder Regelung einen erheblichen Aufwand an empfindlichen Schaltelementen, die einem¹ rauhen Betrieb, insbesondere z. B. auf Schiffen, nur mit erheblichen Schwierigkeiten angepaßt werden können.

Die Erfindung bezweckt im Sinne der obigen Aufgabenstellung eine einfachere und wirtschaftlichere Lösung des beschriebenen Problems.

Gemäß der Erfindung ist eine Steuervorrichtung Steuerung für Fördereinrichtungen,
insbesondere Schiffsladewinden

Anmelder:

Motorenfabrik Heinrich Liesen,
Duisburg-Ruhrort

Kurt Evers, Duisburg,
ist als Erfinder genannt worden

für Fördereinrichtungen, insbesondere Schiffsladewinden, deren Antrieb eine elektromagnetische Kupplung für zwei entgegengesetzte Förderrichtungen, und eine elektrisch betätigte Bremse aufweist, vorgesehen, bei der die Steuervorrichtung eine Reihe von durch ein Schaltorgan mit einer Stromquelle verbindbare, über Widerstände miteinander verbundener Kontakte besitzt, deren äußere mit den beiden Kupplungen verbunden sind, zwischen denen ein nicht mit diesen Widerständen verbundener Kontakt (Nullkontakt) liegt, der mit derjenigen Kupplung, die jeweils nicht betrieben wird, über einen Schalter verbunden ist, der bei Umkehrung der Drehrichtung des Getriebes der Fördereinrichtung umschaltet und dabei den Stromkreis für die Kupplungen und die Bremse unterbricht.

Vorzugsweise ist das Schaltorgan mit der Stromquelle einerseits über einen Kontakt, der mit dem auf die Drehrichtung absprechenden Schalter geöffnet und geschlossen wird, und andererseits über einen Kontakt verbunden, der diese Verbindung nur bewirkt für die äußeren Kontakte und die zwischen dem einen der äußeren Kontakte und dem Nullkontakt liegenden Kontakte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Schaltschema der Steuerung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Steuerung nach Fig. 1.

Die Erfindung wird an Hand einer Ladewinde beschrieben, welche über zwei Induktionskupplungen gesteuert wird. Die eine Induktionskupplung wirkt auf das Förderelement, z. B. auf die Seiltrommel bzw. das der Seiltrommel vorgeschaltete Getriebe im Sinne einer Hubbewegung und die andere Induktionskupplung im Sinne einer Senkbewegung. Je nach Erregung

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einer der beiden Kupplungen erfolgt daher die Bewe- Normalerweise liegt Steuerhebel 30' mit ScMeigung »Heben« oder »Senken«. Ferner ist eine Bremse fer 67 in der Ruhestellung, in der Steuerhebel 30' am vorgesehen, die normalerweise z. B. durch Federkraft Kontakt 0 anliegt, während Schleifer 67 keinen Kondie Winde festbremst und nur dann löst, wenn sie takt mit Schaltleiste 68 gibt. In dieser Stellung wird einen entsprechenden Erregerstrom erhält. Parallel zu 5 der Steuerhebel 30' mit Schleifer 67 durch Federn 71 den Erregerwicklungen 15, 12 und 7 sind Schutz- und 72 gehalten, so daß bei Loslassen des Steuerwiderstände 35, 37 und 36 gelegt, die zur Dämpfung hebeis dieser jeweils in die Nullstellung zurückvon Schaltstößen und zum Schutz der Wicklungen springt. Die Vorrichtung ist dann ausgeschaltet. Beim dienen. Einschalten der Vorrichtung kann z. B. der Steuer-

Ein veränderbarer Reihenwiderstand 38 in der Zu- io hebel 30' auf Kontakt 4 gelegt werden. Die Widerleitung zur Erregerwicklung 15 der Bremse dient zur stände zwischen den Kontakten 1 und B sind so bepassenden Einstellung des Erregerstromes der Bremse, messen, daß bei Schaltung des Steuerhebels 30' auf z. B. zur Anpassung an die Federcharakteristik der den Kontakt 4 die Last bei Nennbelastung in der Bremsfeder. Ähnliche veränderbare Widerstände kön- Schwebe gehalten wird. Wenn die Last nicht wesentnen auch vor den Erregerwicklungen der Senk- und 15 lieh unterhalb der Nennlast liegt, wird zweckmäßig Hubkupplungen vorgesehen sein. gleich auf eine höhere Schaltstufe geschaltet, z. B. auf

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die Erregerwick- Kontakt 5. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, fließt lungen der Bremse 15, der Kupplung für die Senk- bei dieser Stellung der Erregerstrom von der bewegung 12 und der Kupplung für die Hubbewe- Klemme P über die Leitungen 64 und 65 zu der gung 7 parallel an eine Gleichspannung von 220 V an- 20 Schleiferzuführung 66, über den Schleifer 67, die geschlossen. Die Erregerwicklungen sind über Leitun- Schaltleiste 68 und Leitungen 69 und 70 zum Steuergen 61, 62 und 63 an den negativen Pol der Span- hebel 30'. Der Strom fließt weiter über die Widernungsquelle angeschlossen. stände zwischen den Schaltpunkten 5 und B, von dort

Die Steuereinrichtung besteht aus einem Schiebe- über Leitungen 103 und 104 zur Erregerwicklung 7

widerstand 29' mit den Schaltstufen A, 1 bis 3, 0, 25 der Aufwärtskupplung und zurück über Leitungen 63

4 bis 10, B. Zwischen den Schaltstufen 1 bis 3 und und 60 zur Klemme N.

4 bis B sind entsprechende Widerstände angeordnet. Durch die Erregung der Aufwärtskupplung 7 wird Auf den Schaltkontakten ist ein Steuerhebel 30' ver- nunmehr die Seiltrommel über das Getriebe gedreht schiebbar, der zur Einstellung der gewünschten Last- und der Schleif bügel 40 in die in Fig. 1 dargestellte stufen dient. Mit dem Steuerhebel 30' ist ein Schleifer 30 Stellung umgelegt. Der Kontaktbügel 43 drückt gegen 67 verbunden, der auf einer Schaltleiste 68 gleitet. Die die Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder den Schaltleiste 68 verläuft über dem Kontakt A und über Schaltstößel 44' nach rechts. Dadurch werden die beiden Kontakten 4 bis B und ist mit dem Steuerhebel den Kontaktpunkte 73 und 74 verbunden, so daß nun 30' verbunden. Der Schleifer 67 liegt über Leitungen ein Strom von der Klemme P über Leitungen 64, Ab-66 und 65 fest am positiven Pol der Erregerspan- 35 zweigpunkt 82, ein Relais R, Leitung 80, Punkt 75, nung. Leitung 77, Punkt 73, Punkt 74, Leitung 78, Punkt

Ferner ist ein nach Art eines Schleifbügels 40 aus- 76, Leitung 79 und Punkt 81 zur Klemme N fließen gebildeter drehrichtungsabhängiger Schalter vorge- kann. Das Relais R wird erregt und schließt Hauptsehen, der an Hand der Fig. 2 näher beschrieben wird. schalter 32', der der Arbeitskontakt des Relais R ist.

Die Schalteinrichtung enthält einen zweiteiligen 40 Nun fließt der Erregerstrom für die Aufwärts-Schleifbügel 40, dessen Teile um einen Gelenkpunkt kupplung nicht mehr über die Schleiferanordnung 45 schwenkbar sind. Auf der dem Gelenkpunkt 45 ge- 67, 68, sondern direkt von der Klemme P über die gegenüberliegenden Seite greift durch Bohrungen in Leitung 64, Punkt 82, Hauptschalter 32' und Leitung zwei Ansätzen 46 ein Bolzen 47 hindurch, der unter 93 zum Steuerhebel 30' und von dort über die Vorder Wirkung einer Feder 48 die beiden Ansätze 46 45 schaltwiderstände und die Leitung 104 zur Erregerzusammenpreßt und dadurch die beiden Teile des wicklung 7 der Aufwärtskupplung. Die Schleifer-Schleifbügels 40 gegen eine Welle, z. B. eine Getriebe- anordnung 67, 68 entspricht also dem bisher verwenwelle 18', drückt. Statt mit der Getriebewelle 18' deten Druckknopf zum Einlegen des Hauptschalters, kann der Schleifbügel 40 auch mit einer beliebigen an- Durch die Drehung des Schleif bügels 40 im Uhrderen Welle oder einem Betätigungsorgan verbunden 50 zeigersinn ist der linke Schalter mit Stößel 42' in sein, dessen Drehzahl der Drehzahl der Seiltrommel seiner Ruhestellung geblieben, so daß der Schaltgleich oder proportional ist. Die Spannung der Feder punkt »0« über Leitung 83, Kontakt 84, Leitung 105, 48 ist so bemessen, daß ein Gleiten des Schleifbügels Schaltpunkte 87 und 86, Leitung 88, Abzweigpunkt 40 gegenüber der Welle 18' möglich ist; auch kann 89 und Leitungen 90 und 91 an die Erregerwicklung z. B. bei einer Stahlwelle der Schleifbügel 40 aus 55 12 der Abwärtskupplung geschaltet ist. Wenn nun der Bronze gefertigt sein. Steuerhebel 30' losgelassen wird, so springt dieser auf

An dem Schleif bügel 40 sind zwei Kontaktbügel 41 die Stellung »0«. In diesem Augenblick fließt der Strom und 43 befestigt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird von der Klemme P über Leitung 64, Abzweigpunkt 82, beim Drehen der Getriebewelle 18' entgegen dem Uhr- Hauptschalter 32' und Leitung 93 über den Steuerzeigersinn der Kontaktbügel 43 gegen einen Stößel 44' 60 hebel 30' und den Kontaktpunkt »0« in der beschrieeines Endschalters 51 anschlagen und dort eine Schalt- benen Weise zur Erregerwicklung 12 der Abwärtsbetätigung auslösen (Kontakte 73, 74, 84, 85 der kupplung. Es ist also dieselbe Wirkung erzielt, als Fig. 1). Beim Drehen der Welle 18' im Uhrzeigersinn würde der Steuerhebel 30' unmittelbar auf den Konschlägt der Kontaktbügel 41 gegen einen Stößel 42' takt A gelegt werden.

eines Endschalters 50 und kann hier ebenfalls einen 65 Auf die Winde wird nun ein kräftiges Gegendreh-Schaltvorgang auslösen (Kontakte 86, 87, 75, 76 der moment im Sinne einer Abwärtsbewegung ausgeübt Fig· 1)· und dabei die kinetische Energie der aufwärts beweg-

Die Wirkungsweise der Steuerung gemäß der Er- ten Last, der umlaufenden Getriebeteile usw. vernich-

findung wird an Hand des Schaltbildes der Fig. 1 be- tet. In dem Augenblick, in dem die Seiltrommel und

•schrieben. 70 dementsprechend die mit dem Schleifbügel 40 zusam-

menwirkende Getriebewelle 18' die Drehzahl »Null« erreicht und sich um einen geringen Betrag in Abwärtsrichtung dreht, schwenkt der Schleifbügel 40 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß der Schaltkontakt 73, 74 geöffnet wird. E.elais R wird entregt, und der Hauptschalter 32' öffnet. Durch das öffnen des Hauptschalters 32' wird die Erregerwicklung 15 der Bremse stromlos, welche bisher über den Stromkreis : Klemme P, Leitung 64, Abzweigpunkt 82, Hauptschalter 32', Leitungen 93 und 94, Leitung 61, Klemme N₁ gespeist wurde. Die Bremse fällt ein, und zwar in der erwünschter Weise in demjenigen Augenblick, in dem die Drehzahl der Winde gleich »Null« ist. Die Bremse braucht daher nur als Haltebremse ausgelegt zu sein, da die Bremsenergie bereits durch die Kupplungen aufgenommen worden ist.

Der umgekehrte Vorgang spielt sich ab, wenn die Last z. B. auf den Stufen A, 1, 2 oder 3 gesenkt wurde. Die Kontakte 1, 2 und 3, die die Aufwärtskupplung in einem geringen Umfang erregen, können als Senkbremsstufen aufgefaßt werden. In diesem Falle (bei der Abwärtsbewegung) ist der Schleifbügel 40 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß durch den linken Schalter mit Stößel 42' die Kontakte 75 und 76 verbunden sind und dadurch der Hauptschalter 32' eingelegt ist. Zugleich sind die Kontakte 84 und 85 durch den rechten Schalter mit Stößel 44' verbunden, so daß der Schaltpunkt »0« über die Leitung 83, die Punkte 84 und 85. und die Leitungen 91 und 103 mit dem Punkt B verbunden ist. Ein Loslassen des Steuerhebels 30' bzw. eine Einstellung auf »0« bewirkt dann, daß die Aufwärtskupplung die stärkste Erregung erhält, so daß die Absenkbewegung der Last schnell unterbrochen und die Winde stillgesetzt wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann z. B. auch der Kontakt 0 anstatt auf die Stufe B (volle Erregung der Aufwärtskupplung) auf eine entsprechende andere Stufe geschaltet werden; auch können die Schaltleiste 68 und der Schleifer 67 in anderer, zweckmäßiger Weise ausgebildet sein. Der Schleifbügel 40 mit den Schaltern 42' und 44'kann durch andere zweckmäßige, drehrichtungsabhängige Schalteinrichtungen, z. B. durch Fliehkraftregler, ersetzt sein. Auch können Einrichtungen vorgesehen sein, durch die das Festbremsen der Winde bereits kurz vor Erreichen der Drehzahl »Null« vorgenommen wird.

Durch die Erfindung erhält die Schalteinrichtung einen klar definierten, lastunabhängigen Nullpunkt, der auch dem unerfahrenen Bedienungsmann völlige Sicherheit gibt. Zugleich sind aber alle Vorteile einer stufenlos regelbaren Ladewinde erhalten geblieben, da sich beim schnellen Durchschalten von »Heben« auf »Senken« oder umgekehrt die Bewegungsrichtung sofort umkehrt, ohne daß die Bremse einfällt und eine Haltezeit zwischen den beiden Bewegungsrichtungen auftritt, da der Stromkreis für die Kupplungen erst dann unterbrochen wird, wenn die eingeleitete Bewegungsrichtung zum Stillstand gekommen ist. Bei schnellerem Durchschalten kann dabei eine Unterbrechung des Stromkreises nicht erfolgen, da in der nächsten Schaltstellung die Schaltleiste 68 bereits wieder von dem Schleifer 67 berührt wird, so daß zwar der Nullpunkt »0« verlegt, aber der Stromkreis nicht abgeschaltet wird.

Die Winde gemäß der Erfindung arbeitet mit geringeren Verlusten. Empfindliche und aufwendige Röhrensteuerungen, die insbesondere bei rauhem Betrieb Störungen verursachen können, fallen fort. Die Winde kann auch durch ungeschultes Personal ohne Schwierigkeiten und ohne die Gefahr von Fehlbedienungen gesteuert werden.

Claims (2)

Patentansprüche.·

1. Steuervorrichtung für Fördereinrichtungen, insbesondere Schiffsladewinden, deren Antrieb je eine elektromagnetische Kupplung für zwei entgegengesetzte Förderrichtungen und eine elektrisch betätigte Bremse aufweist, gekennzeichnet durch eine Reihe von durch ein Schaltorgan (30') mit einer Stromquelle verbindbare, über Widerstände miteinander verbundener Kontakte (A, 1 bis 10., B), deren äußere (A, B) mit den beiden Kupplungen (7, 12) verbunden sind, zwischen denen ein nicht mit diesen Widerständen verbundener Kontakt (Nullkontakt) liegt, der mit derjenigen Kupplung (7 bzw. 12), die jeweils nicht betrieben wird, über einen Schalter (40) verbunden ist, der bei Umkehrung der Drehrichtung des Getriebes der Fördereinrichtung umschaltet und dabei den Stromkreis für die Kupplungen und die Bremse unterbricht.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (30') mit der Stromquelle einerseits über einen Kontakt (32'), der mit dem auf die Drehrichtung absprechenden Schalter (40) geöffnet und geschlossen wird, und andererseits über eine Kontaktanordnung (67-68., 67-68') verbunden ist, die diese Verbindung nur bewirkt für die Stellung des Schaltorgans auf den äußeren Kontakten (A, B) und auf den zwischen dem einen der äußeren Kontakte (B) und dem Nullkontakt liegenden Kontakten (4 bis 10).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 652 230.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

& 909 760/106 3.60