DE1202452B

DE1202452B - Electromechanically operated towing winch, mooring winch or the like, with a torque measuring device for actuating an electrical control device for the electric motor

Info

Publication number: DE1202452B
Application number: DEA31379A
Authority: DE
Inventors: Gustav Herrmann; Joachim Kijewski
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1959-02-18
Filing date: 1959-02-18
Publication date: 1965-10-07

Description

Elektromechanisch betriebene Schlepp-, Verholwinde od. dgl., mit einer Drehmomentmeßeinrichtung zur Betätigung einer elektrischen Steuervorrichtung für den Elektromotor Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanisch betriebene Schlepp-, Verholwinde od. dgl., mit einer Trommel, die über ein Getriebe mit einem elektrischen Antriebsmotor verbunden ist, und mit einer Drehmomentmeßeinrichtung zur Betätigung einer elektrischen Steuervorrichtung für den Elektromotor, die so mit der elektrischen Steuervorrichtung verbunden ist, daß die Umschaltung auf Hieven oder Fieren in einem Drehmomentbereich erfolgt, der um den Wert 1-rj2 niedriger liegt als das Nenndrehmoment beim Einholen, und bei der Mittel vorgesehen sind, durch welche die elektrische Steuervorrichtung unwirksam bleibt, solange nicht beim Hieven das Nenndrehmoment überschritten worden ist.Electromechanically operated tow winch, mooring winch or the like, with a Torque measuring device for actuating an electrical control device for the electric motor The invention relates to an electromechanically operated Drag winch, mooring winch or the like., With a drum that has a transmission with a electric drive motor is connected, and with a torque measuring device for operating an electrical control device for the electric motor, the so is connected to the electrical control device that the switch to heaving or zeroing takes place in a torque range which is lower by the value 1-rj2 lies than the nominal torque when hauling in, and for which means are provided, by which the electrical control device remains ineffective, as long as not at Lifting the nominal torque has been exceeded.

Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß die Drehmomentmessung zur Steuerung nicht unmittelbar an der Trommel erfolgen muß, sondern auch am Motor erfolgen kann und das gleichwohl eine empfindliche und genaue Umschaltung in Abhängigkeit von der Trossenzugkraft möglich ist.This device has the advantage that the torque measurement for control does not have to take place directly on the drum, but can also take place on the motor and at the same time a sensitive and precise switchover as a function of the rope pulling force is possible.

Es ist bekannt, das Drehmoment durch eine zwischen Motor und Getriebe angeordnete mechanische Drehmomentmeßeinrichtung zu messen. Ferner ist für Zugeinrichtungen anderer Art bekannt, die Stromaufnahme des Antriebsmotors als Maß für das übertragene Drehmoment zu benutzen. Dabei muß aber der Motor ständig eingeschaltet sein, was bei Schlepp- und Verholwinden bekannter Bauweise nicht der Fall ist, da diese mit einer Stoppstellung arbeiten.It is known that the torque is produced by an between the engine and the transmission arranged mechanical torque measuring device to measure. It is also used for drawbars Another type known, the power consumption of the drive motor as a measure of the transmitted To use torque. But the motor must be constantly switched on, what is not the case with towing and mooring winches of known design, as these with work in a stop position.

Erfindungsgemäß läßt sich die Strom- bzw. Leistungsaufnahme des Antriebsmotors auch bei Schlepp- und Verholwinden als Maß für die Trossenzugkraft benutzen und gleichwohl mit Abschaltung des Hauptantriebes arbeiten, indem zwar die Drehmomentmessung in an sich bekannter Weise durch Messung der Stromaufnahme der Antriebseinrichtung erfolgt, dabei aber ein Hilfsantrieb vorgesehen ist, der eine ständige Bewegung im Sinne von Hieven oder Fieren ausübt und dessen Stromaufnahme ebenfalls zur Messung des Drehmomentes herangezogen wird.According to the invention, the current or power consumption of the drive motor also use as a measure of the line pulling force for towing and mooring winches and nevertheless work with switching off the main drive by measuring the torque in a manner known per se by measuring the current consumption of the drive device takes place, but an auxiliary drive is provided, which a constant movement in the sense of lifting or lowering and its power consumption is also used for measurement the torque is used.

Vorteilhaft kann zur praktischen Durchführung der Erfindung von den an sich bekannten Feingangantrieben - das sind zwei gleichachsige Motoren für Schnell- und Langsamlauf mit Umschaltung durch einen Verschiebeanker - zur Drehmomentmessung Gebrauch gemacht werden. Die Verwendung dieser Feingangantriebe hat den Vorteil, daß im Sinne der Erfindung ein ständiges Bewegen der ; Winde erfolgt und d'aß dadurch der tiefe Abfall der Zugkraft beim übergang vom Stillstand zum Hieven fortfällt. An Stelle eines Feingangantriebes kann auch ein Antriebsmotor mit zusätzlicher Wicklung für extremen Langsamlauf benutzt werden, der sowohl den Haupt- als auch den Hilfsantrieb darstellt.Advantageously, for the practical implementation of the invention of the well-known fine-input drives - these are two coaxial motors for high-speed and slow speed with switchover by a sliding armature - for torque measurement Be made use of. The use of these fine-input drives has the advantage that within the meaning of the invention, a constant movement of the; Wind takes place and d'ass through it the deep drop in pulling force during the transition from standstill to lifting no longer applies. Instead of a fine-input drive, a drive motor with an additional winding can also be used be used for extremely slow running, both the main and the auxiliary drive represents.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die schematische Darstellung einer Winde mit Demag-Feingangmotor im Längsschnitt und F i g. 2 in schematischer Darstellung die Drehmomentmeßeinrichtung mit den zugehörigen Steuerkontakten.In the drawings, an embodiment of the training is according to of the invention shown. It shows F i g. 1 the schematic representation of a Winch with Demag precision motor in longitudinal section and Fig. 2 in a schematic representation the torque measuring device with the associated control contacts.

Im dargestellten Beispiel ist 1 die Trommel einer Schlepp- und Verholwinde, die über ein Getriebe 2 von einem Feingangantrieb 3 mit Hauptmotor 4 und Hilfsmotor 5 angetrieben wird. Der Anker 6 des Hauptmotors 4 bewegt sich beim Einschalten nach links und löst damit eine Bremse 7 von der Motorwelle B. Wenn der Hauptmotor 4 abgeschaltet ist, ist der Anker 6 des Hauptmotors 4 über die Welle 8, die Bremse 7 und ein Umlaufgetriebe 9 mit der Welle 10 des Hilfsmotors 5 verbunden. Die Welle 10 des Hilfsmotors ist mit der Bremshülse 11 einer Bremse 12 verbunden.In the example shown, 1 is the drum of a towing and mooring winch, which is driven via a gear 2 by a fine-input drive 3 with a main motor 4 and an auxiliary motor 5. The armature 6 of the main motor 4 moves to the left when switched on and thus releases a brake 7 from the motor shaft B. When the main motor 4 is switched off, the armature 6 of the main motor 4 is via the shaft 8, the brake 7 and an epicyclic gear 9 the shaft 10 of the auxiliary motor 5 is connected. The shaft 10 of the auxiliary motor is connected to the brake sleeve 11 of a brake 12.

Hauptmotor 4 und Hilfsmotor 5 des Feingangantriebs 3 sind so mit einer Steuereinrichtung verbunden, daß der Windenantrieb in bestimmter Abhängigkeit von der Trossenzugkraft erfolgt. Diese Art der Steuerung sei an Hand der in F i g. 2 dargestellten Drehmomentmeßeinrichtung erläutert. In dieser Einrichtung sind 13 und 14 Leistungsmesser, deren Zeiger 15 und 16 vom Nullpunkt ausgehend Wirkleistungen verschiedener Richtungen, d. h. enmal aufgenommene Leistung eines Asynchronmotors und das andere Mal abgegebene Leistung des über die Synchrondrehzahl hinausgehend angetriebenen Asynchronmotors anzeigen, wobei der Leistungsmesser 13 dem Hauptmotor 4 und der Leistungsmesser 14 dem Hilfsmotor 5 zugeordnet ist. Der Leistungsmesser 13 ist in die Zuleitung des Hauptmotors 4 und der Leistungsmesser 14 in die Zuleitung des Hilfsmotors 5 eingeschaltet. Der einfachen Darstellung halber sind bei beiden Leistungsmessern im Kreisbogen des Zeigerausschlages Kontakte aufgebracht, die vom zugehörigen Zeiger angetastet werden und die die nachfolgend aufgeführten Schaltfunktionen erfüllen.Main motor 4 and auxiliary motor 5 of the fine-input drive 3 are so with a Control device connected that the winch drive in a certain dependence on the rope pulling force takes place. This type of control is based on the in FIG. 2 illustrated torque measuring device explained. There are 13 in this facility and 14 power meters, the pointers 15 and 16 of which are active powers starting from the zero point different directions, d. H. once recorded power of a Asynchronous motor and the other time output power of the synchronous speed display driven asynchronous motor going beyond, the power meter 13 the main engine 4 and the power meter 14 is assigned to the auxiliary engine 5. Of the Power meter 13 is in the supply line of the main motor 4 and the power meter 14 switched into the supply line of the auxiliary motor 5. For the sake of simplicity are contacts applied to both power meters in the arc of the pointer deflection, which are touched by the associated pointer and which are listed below Fulfill switching functions.

Die bei den jeweiligen Kontakten angegebenen Prozentzahlen beziehen sich auf das Nenndrehmoment des entsprechenden Motors; sie gelten für einen Wirkungsgrad von etwa 0,7 des Windengetriebes.Refer to the percentages given for the respective contacts refer to the rated torque of the corresponding motor; they apply to one degree of efficiency of about 0.7 of the winch gear.

Die beim Einschalten der Motoren auftretenden Schalt- bzw. Leistungsspitzen werden zwecks Beruhigung der Gesamtanlage durch Dämpfung bzw. Zeitrelais überbrückt. Die beiden als Schaltelemente wirkenden Leistungsmesser 13 und 14 erfüllen bei eingeschaltetem automatischem Betrieb folgende Funktionen: Ausgehend von dem Einholvorgang des großen Motors 4 wird der Zeiger 15 einen Ausschlag nach rechts auf die Hievenseite vornehmen und sich auf die jeweilige Leistungsaufnahme des Motors 4 einstellen. Bei Erreichen des Punktes a mit entsprechend in Prozenten angegebenem Nenndrehmoment (100%) wird der große Motor 4 aus- und der kleine Motor 5 auf Fieren geschaltet. Der kleine, auf Fieren geschaltete Motor 5 wird durch die am Seil bestehende Zugkraft ebenfalls im Fierensinn gedreht und dabei über seine Nenndrehzahl gebracht, wobei eine generatorische Leistung ins Netz abgegeben wird. Sowie der Zeigerausschlag, der die Rückspeisung ins Netz anzeigt, den Punkt c (50%) erreicht - die Zugkraft am Seil beträgt dann etwa 100% -erfolgt eine Umschaltung auf den großen Motor 4 im Fierensinn. Dieses geschieht zu dem Zweck, daß sich die Zugkraft am Seil schnell verringert. Sofern allerdings der Zeiger 16 vom Instrument 14 für den kleinen Motor 5 den Punkt c nicht erreicht, d. h. daß die Zugkraft am Seil nachgelassen hat, wird beim Rückgang des Zeigers 16 vom Punkt d zum Nullpunkt hin der kleine Motor 5 im Hievensinn eingeschaltet. Der kleine Motor 5 holt dann ein, er vergrößert dadurch die Zugkraft des Seiles, bis er schließlich sein volles Moment bei Punkt e erreicht hat und damit die Umschaltung des kleinen Motors 5 von Hieven auf Fieren einsetzt. Sollte die Zugkraft am Seil für den im Fierensinn eingeschalteten kleinen Motor 5 so groß werden, daß der Zeigerausschlag den Punkt c erreicht, so wird, wie schon bereits zuvor erwähnt, der große Motor 4 im Fierensinn so lange eingeschaltet, bis eine Entlastung des Seiles eintritt. Wird hierbei der Zeiger 15 des Instrumentes 13 im auf Null zurückgehenden Sinn den Punkt b entsprechend 40% Drehmoment an der Motorwelle antasten, so soll sich der große Motor im Fierensinn ab- und der kleine Motor 5 im Fierensinn einschalten. Die Automatik spielt sich also je nach der Zugkraft am Seil ein. Für den Fall allerdings, daß der im Einholsinn eingeschaltete kleine Motor 5 nicht belastet wird und der Leistungsmesser 14 den Punkt f nicht innerhalb einer festgesetzten Zeit erreicht, wird durch entsprechende Schaltglieder der kleine Motor ausgeschaltet und der große Motor 4 eingeschaltet. Hierbei vollzieht sich dann der Einholvorgang mit größerer Geschwindigkeit.The switching or power peaks that occur when the motors are switched on are bridged by damping or time relays in order to calm down the entire system. The two power meters 13 and 14 acting as switching elements meet when the automatic operation, the following functions: Based on the recovery process of the large Motor 4, the pointer 15 will deflect to the right on the heave side and adjust to the respective power consumption of the motor 4. Upon reaching of point a with the nominal torque given in percent (100%) the large motor 4 is switched off and the small motor 5 is switched to slackening. The small, Motor 5 switched to lowering is also activated by the tensile force on the rope rotated in the freezing sense and brought it above its rated speed, with a generator Power is released into the network. As well as the pointer deflection, which is the feedback into the network indicates point c (50%) has been reached - the tensile force on the rope is then about 100% - there is a switchover to the large motor 4 in the lowering sense. This is done for the purpose that the tensile force on the rope is quickly reduced. Provided however, the pointer 16 of the instrument 14 for the small motor 5 does not point c achieved, d. H. that the tensile force on the rope has decreased, is when the decrease of the Pointer 16 from point d to the zero point, the small motor 5 is switched on in the lifting direction. The small motor 5 then catches up, thereby increasing the tensile force of the rope, until it has finally reached its full moment at point e and with it the switchover of the small motor 5 from hoisting to hoisting begins. Should be the tensile force on the rope for the small motor 5, which is switched on in the freezing sense, become so large that the pointer deflection When the point c is reached, the large engine is, as already mentioned before 4 switched on in the loosening sense until the rope is relieved. If this is the pointer 15 of the instrument 13 in the sense that goes back to zero Touch point b corresponding to 40% torque on the motor shaft, the Turn off the large motor in the direction of freezing and switch on the small motor 5 in the direction of freezing. The automatic system works depending on the tensile force on the rope. In the event, however, that the switched on in Einholsinn small motor 5 is not loaded and the Power meter 14 does not reach point f within a set time, the small motor and the large motor are switched off by appropriate switching elements Motor 4 switched on. In this case, the recovery process then takes place with greater Speed.

Die beiden Meßgeräte 13 und 14 können auch durch vier Meßgeräte ersetzt werden, wovon dann zwei die jeweils aufgenommene Leistung und zwei die jeweils von den Motoren ins Netz zurückgeführte Leistung zu messen haben. Die als Leistungsmesser bezeichneten Geräte können in dem einen oder anderen Fall auch durch Strommesser oder Stromrelais ersetzt werden.The two measuring devices 13 and 14 can also be replaced by four measuring devices of which two are the power consumed and two are each of have to measure the power fed back into the network by the motors. As a power meter designated devices can in one case or another also by ammeters or current relays are replaced.

Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. So ist die Erfindung sinngemäß auch anwendbar in Verbindung mit Gleichstrommotoren. Da bei Gleichstrommotoren keine Blindleistung auftritt, vereinfacht sich die Einrichtung zur Drehmomentmessung, indem hierbei einfache Strommesser zur Messung der Leistung genügen. Ferner kann zum Antrieb auch ein Motor mit zusätzlicher Wicklung für extremen Langsamlauf verwendet werden.Various modifications and others are within the scope of the invention Executions possible. The invention can accordingly also be used in conjunction with one another with DC motors. Since there is no reactive power with DC motors, The device for torque measurement is simplified by using simple ammeters to measure the performance. Furthermore, a motor with an additional Winding can be used for extreme slow speed.

Claims

Claims: 1. Electromechanically operated towing winch, mooring winch Od. Like., With a drum that is driven by a gear with an electric drive motor is connected, and with a torque measuring device for actuating an electrical Control device for the electric motor, which is so with the electrical control device is connected that the switch to heaving or lowering in a torque range takes place, which is the value 1-71 = lower than the nominal torque when retrieving, and means are provided by which the electrical control device remains ineffective as long as the nominal torque has not been exceeded during lifting is characterized by the fact that the torque measurement is carried out in a manner known per se takes place by measuring the power consumption of the drive device and that a Auxiliary drive (5) is provided, which has a constant movement in the sense of heaving or Fieren and its power consumption is used to measure the torque will.

2. Winch according to claim 1, characterized in that a known per se Fine-input motor is used for torque measurement.

3. winch according to claim 1, characterized in that the drive motor in a known manner with additional Winding is provided for extremely slow running and thereby both the main and also represents the auxiliary drive. Publications considered: German patent specification No. 545 484.