DE1258058B - Schiffsladewindenantrieb - Google Patents

Description

• Schiffsladewindenantrieb Die Erfindung betrifft einen Schiffsladewindenantrieb mit polumschaltbarem Asynchronmotor mit ,gsluftkühluno, mit einem 4- bis 8poligen, im Zwan t,1 wesentlichen zum Heben, und einem hochpoligen (32poligen), im wesentlichen zum Hochfahren und zum Bremsen dienenden Tandemläufer.
• Bei derartigen Antrieben sind die oberen Grenzen für das Hubgewicht und die Hubgeschwindigkeit auf 3 t bzw. 1,4 m/s festgesetzt, und es ist zur Abkürzung der Lade- und Entladezeiten der Schiffe erstrebenswert, diese Grenzen voll auszunutzen und mit den höchstzulässigen Beschleunigungen zu arbeiten.
• Dies führte bei der Einführung des Drehstrommotors im Schiffsladewindenbetrieb zu einer Aufteilung des Motors in mehrere Einzelmotoren, von denen jeder auf die Betriebsbedingungen bestimmter Drehzahlbereiche abgestimmt ist, um Abmessungen und Gewicht des Motors, nicht übermäßig anwachsen zu lassen.
• Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Maßnahme noch nicht zu dem angestrebten Ziel führt. Bei der gebräuchlichen Bauart der Schiffsladewinden, bei denen das Spill die Verlängerung der Seiltrommel bildet, ist die axiale Motorbaulänge begrenzt. Aus dem zulässigen Hubgewicht von 3 t und der Huboleschwindigkeit von 1,4 ni/s ergibt sich die allgemein gebräuchliche statische Leistung; derartiger Windenmotoren von 40 kW, die in dem gegebenen Raum untergebracht werden muß.
• Es läßt sich leicht veranschlagen, daß zum Erreichen der maximalen Lastgeschwindigkeit von 1,4 m/s für die Beschleunigung der Last nur etwa 6 kW benötiat werden und das Schwungmoment des ebenfalls zu beschleunigenden Rotors in der Größenordnung von 4 kgin liegen müßte, wogegen das Schwunamoment bei den bekannten und bisher aus-Creführten Ladewindenantrieben mit Tandem-Asynchronmotoren vergleichsweise zwischen 12 und 20 kgm liegt. Es stellt sich also die Aufgabe, das Ankerschwungmoment der angestrebten Beschleunigung, entsprechend zu vermindern. Die bisher bekannten Bemessungs- und Konstruktionsregeln versagen hierbei wegen der gegebenen extremen Grenzbedingungen; denn sie können nur einen Schritt in Richtun- der Lösung der gestellten Aufgabe weiterbrin-Z, Olen, nicht aber die Aufgabe vollständig lösen.
• Erfindungsgemäß wird demgegenüber vorgeschla-Oren, an einem polumschaltbaren Asynchronmotor C mit Zwangsluftkühlung für Schiffsladewindenantriebe der angegebenen Gattung, welcher mit einem 4- bis 8poligen, im wesentlichen zum Heben, und einem hochpoligen (32poligen), im wesentlichen zum Hochfahren und zum Bremsen dienenden Tandemläufer ausgerüstet ist, den Außendurchmesser des hochpoligen Läufers auf mindestens die Hälfte des Durchmessers der äußeren Kühlrippenverkleidung herabzusetzen und die Kühlrippen auf mindestens 12% des Durchmessers zu vertiefen und die Ausnutzungsziffer des Motors entsprechend der verstärkten Kühluno, anzuheben.
• Mit diesen Maßnahmen wird die gestellte Aufgabe gelöst, darüber hinaus mit dem zusätzlichen Ergebnis, daß eine bedeutende Gewichtsersparnis erhalten wird, welche gerade bei der großen Anzahl von Ladewinden je Schiffseinheit eine ganz erhebliche Rolle spielt. Das bezüglich der Beschleunigung Gesagte gilt sinngemäß selbstverständlich auch für die generatorische Bremsung.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt.
• In ihr ist in zwei Ansichten schematisch ein Ladewindenantrieb mit Asynchromnotor gezeigt.
• 1 ist die für das Getriebegehäuse 2 und den daran angeflanschten Motor 3 gemeinsame Bodenplatte. Das Gehäuse 2 enthält das nicht näher dargestellte übersetzungsgetriebe und trägt zugleich die übrigen Teile der Winde. 4, 4' ist der Läufer des Motors. 5 ist die Windentrommel, 6 das Spill. Der Läufer ist als Tandemläufer miteinem. niedrigpoligen Läuferteil 4 mit kleinerem Durchmesser di von z. B. 220 mm und einem hochpoligen Läuferteil 4' mit größerem Durchmesser d., von z. B. 300 mm ausgebildet. Der Durchmesser D des Motorgehäuses bzw. seiner Blechabdeckung kann mit z. B. 580 mm etwa derselbe oder sogar etwas kleiner sein als bei den bekannten, handelsüblichen Asynchronmotoren von Schiffsladewinden. Der größere Durchmesser d2 des Tandemläufers ist im Vergleich zu bekannten Konstruktionen auffallend klein bemessen. Die Bemessung des gesamten Läufers ist so gewählt, daß das Schwungmoment in der Nähe des durch die für Hebezeuge auf Schiffen zulässige Beschleunigung gegebenen oberen Grenzwertes von 3 m/s2 liegt, derart, daß es diesen Grenzwert um nicht mehr als etwa 50 bis 100 llo überschreitet. Das Schwunginoment kann z. B. im optimalen Grenzfall etwa 6 kgm betragen, unabhän-ig von der statischen Leistung des Motors. Dennoch braucht die Länge des Motors L kaum ,größer zu sein als die Länge der Windentrommel 5, so daß der Motor nicht oder nicht wesentlich in den Bereich des Spills 6 hineinragt. Dies ist insbesondere dadurch ermöglicht, daß die Höhe r der am Motorgehäuse vorgesehenen Kühlrippen, die durch einen äußeren Blechmantel 7 abgedeckt sind, so daß Luftkanäle für eine Fremdbeblasunor cebildet werden, mit C ID z. B. etwa 75 mm ungewöhnlich groß bemessen ist. Der größte Läuferdurchmesser des Motors ist annähernd gleich (± 5 %) der Hälfte des Außendurchmessers der Kühlrippenabdeckung bzw. des Gehäusedurchmessers D, der seinerseits gleich oder kleiner ist als etwa 600 min, z. B. 580 mm. Durch eine mit solchen Mitteln erreichte Intensivierung der Kühlung und gegebenenfalls auch noch durch weitere Maßnahmen zur Anhebung, der Ausnutzungsziffer des Motors, beispielsweise Anhebung von Induktion und Strombelag, läßt sich das Volumen des Läufers derart klein halten, daß die Motorlänge L mit z. B. 920 mm auf das Maß der üblichen Windentrommellänge oder sogar ein noch kleineres Maß beschränkt werden kann. Der relativ große Durchmesser D des Motor-P 0 häuses wirkt dabei nicht störend, weil er das Maß des Durchmessers der bereits bekannten, handelsüblichen Asynchronmotoren für Ladewindenantriebe keinesfalls zu überschreiten braucht.
• Diesen bekannten Motoren gegenüber hat jedoch der Asynchronmotor des Ladewindenantriebes gemäß der Erfindung die oben bereits geschilderten erheblichen technischen Vorteile: Höhere Beschleuniaung, geringere Wärmeentwicklun- arößere Schot' C3 C W C nung der mechanischen Bremse, höhere relative Einschaltdauer und somit höhere Betriebssicherheit.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schiffsladewindenantrieb mit polumschaltbarem Asynchronmotor mit Zwangsluftkühlung, mit einem 4- bis 8poligen, im wesentlichen zum Heben, und einem hochpoligen (32poligen), im wesentlichen zum Hochfahren und zum Bremsen dienenden Tandemläufer, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t, daß der Außendurchmesser (#.,) des hochpoligen Läufers (4') auf mindestens die Hälfte des Durchmessers der äußeren Kühlrippenverkleidung herabgesetzt ist, daß die Kühlrippen auf mindestens 12 1/o des Durchmessers vertieft sind, und daß die Ausnutzungsziffer des Motors (3) entsprechend der verstärkten Kühlung angehoben ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 566 366; Buch von Leonhard, »Elektrische Antriebe«, 1949, S. 12; Buch von L e h m a n n, »Die Elektrotechnik und die elektromotorischen Antriebe«, 1945, S. 211 und 212.