DE192967C

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Publication number: DE192967C
Application number: DENDAT192967D
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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vl 192967. V KLASSE 21 d. GRUPPE

BENRATHER MASCHINENFABRIK AKT.-GES. in BENRATH β. DÜSSELDORF.

Nachlauf bremsschaltung für intermittierend arbeitende Hauptstromoder Kompoundmotoren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. August 1906 ab.

• Bei Hebezeugen und ähnlichen intermittierend und mit wechselnder Last arbeitenden Antrieben steigert sich bekanntlich die Geschwindigkeit mit abnehmender Last. Der leere Haken wird wesentlich schneller gehoben oder gesenkt als die Vollast, und der Motor macht hierbei je nach seiner Charakteristik und dem Wirkungsgrade des Hubwerkes zwei- bis dreimal so viel Umdrehungen

ίο als bei der vollen Last.

. Diese für die^ Steigerung der Leistungsfähigkeit des Hubwerkes so vorteilhafte Eigenschaft hat jedoch zur Folge, daß die mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunehmende lebendige Kraft des , umlaufenden

_.·-·■ Ankers sich'bei der zwei- bis dreifachen Geschwindigkeitszunahme auf das vier- bis neunfache steigert, · und daß es unmöglich ist, den Motoranker vermittels .der bisher üblichen Kurzschlußbremsung schnell bis- zum;- Still—

• stand abzubremsen; Die Erfahrung zeigt, daß bei dem schnellen , Abbremsen großer lebendiger Kräfte vermittels Kurzschlußbremsung — Schalten des Motors als Stromerzeuger ■ auf Widerstände — ein heftiges Feuern an den Bürsten. des Motors und an den Kontaktfingern der Steuerapparate statt-

. findet. Dieser Ubelstand - kann nur. durch langsames Schalten vermieden werden; bei den rasch arbeitenden Kranbetrieben der Stahl- und Walzwerke ist aber ein langsames Schalten des Steuerapparates nicht durchführbar, und man hat sich deshalb damit geholfen, nicht kurzschließbare Widerstände, sog. Bremsschutzwiderstände, in den Bremsstromkreis einzuschalten. Durch diese werden die scharfen Bremsstromstöße mit ihren schädlichen Einwirkungen auf den Kollektor und die Steuerwalze vermieden. Die Bremsschutzwiderstände beanspruchen aber nicht nur Kosten und Raum, sondern sie haben auch den Nachteil, daß die Triebwerke sehr lange nachlaufen, weil die Bremskraft annähernd in demselben Verhältnisse abnimmt, wie die Umdrehungszahlen des Motorankers sich vermindern. Erfahrungsgemäß muß nämlich der nicht kurzschließbare Bremsschutzwiderstand an Ohmzahl größer gewählt werden, als der kurzzuschließende Regelungswiderstand; denn er muß vor allem beim Einsetzen der Bremsung bei zwei- bis dreifacher Geschwindigkeit den Bremsstrom, d. h. den Ankerstrom herunterdrücken. Danach wird der Bremsschutzwiderstand bemessen. Nach Überwindung des ersten Bremsstromstoßes könnte der Bremsschutzwiderstand ohne Schaden für den Kollektor und Steuerapparat wesentlich verringert werden. Dies führt aber zu schwierig auszuführenden Schaltungen. Der lange Nachlauf, welcher sich also, mithin bei den großen Bremsschutzwiderständen ergibt, wird nun durch die mechanische, elektromagnetisch beeinflußte Bremse abgekürzt. Da die mechanischen Bremsen gleichzeitig als Haltbremsen dienen und nach diesen Gesichtspunkten so

kräftig bemessen sind, daß sie die schwerste Last noch im Gleichgewicht halten, so hat das Einfallen der Bremse bei der großen Drehzahl des Ankers einen starken mechanischen Stoß im Triebwerk zur Folge. Dieser Stoß ist zwar ungefährlicher als der elektrische Stoß bei reiner Kurzschlußbremsung ohne Bremsschutzwiderstand, er kann aber immerhin noch Brüche im Triebwerk zur

ίο Folge haben und verursacht auf alle Fälle starken Verschleiß.

Bei der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Nachlaufbremsschaltung sind die vorstehend geschilderten Ubelstände vermieden, indem die Nachlaufbremsung bei geschwächtem Feld ausgeführt wird. Schaltet der Kranführer den Steuerapparat von den Kraftstellungen, wo er die zwei- bis dreifache Geschwindigkeit erzeugt hat, auf die Brems-Stellungen zurück, so wird mittels eines mechanisch bewegten, mit dem Steuerapparat verbundenen Schalters ein Teil des Hauptstromfeldes kurzgeschlossen, so daß die Bremsung auch nur bei Y₂ bis ¹J₃ der vollen Feldstärke einsetzt. Man spart den besonderen Bremsschutzwiderstand und schließt die regelbaren Widerstände ganz oder bis auf einen kleinen Teil kurz, so daß die Bremskraft, welche früher immer mehr abnahm, jetzt bis zum Ende der Bewegung annähernd konstant gehalten wird. Der Nachlauf wird dementsprechend abgekürzt und die mechanische Bremse fällt bei wesentlich geringerer Geschwindigkeit des Ankers ein, so daß die mechanischen Stöße kleiner werden.

Während die zuerst angewandte reine Kurzschlußbremsung ohne Bremsschutzwider-Stand die gesamten Stöße auf den elektrischen Teil, die dann ausgeführte Bremsung mit großem Bremsschutzwiderstand auf den mechanischen Teil übernahm, ist bei der vorliegenden Nachlaufbremsschaltung mit Feldschwächung eine gleichmäßige Verteilung der Bremskraft auf den mechanischen und elekirischen Teil erreicht.

Es ist für die den Gegenstand der Erfindung bildende Nachlauf bremsschaltung wesentlich, daß die zur Ausführung der Feldschwächung dienenden Schaltkontakte auf mechanischem Wege durch die Bedienung des Steuerapparates selbst zur Wirkung gebracht werden.

Eine selbsttätige Regelung der Bremsstromstärke, etwa durch einen elektromagnetischen Schalter der bei Erreichung einer bestimmten Bremsstromstärke selbsttätig die Feldschwächung ausführt, ist bei vorliegender Nachlaufbremsschaltung nicht am Platze, weil die Feldschwächung nachhinken würde und gerade der erste Bremsstromstoß beim Einsetzen der Bremsen der gefährlichste ist.

Die Feldschwächung wird bei Hauptstrommotoren dadurch erzielt, daß ein Teil der Feldwickelung kurzgeschlossen wird. Bei Kompoundmotoren kann man unter Umständen die gesamte Hauptstromfeldwickelung kurzschließen oder aber die Nebenschlußfeldwickelung abschalten.

Bei Senkbremsschaltern beschreitet bekanntlich der Kranführer zunächst die Senkbrems- und dann die Senkkraftstellungen. Um nun schwere, das Triebwerk gut durchziehende Lasten im Gleichgewicht zu halten und auf den Bremsstellungen langsam senken zu können, ist es erforderlich, diese statische Senkbremsung mit voller Feldstärke auszuführen, und die Feldschwächung erst eintreten zu lassen, wenn von den Abwärtskraftauf die Bremsstellungen zurückgeschaltet wird, letztere also nicht mehr Senkbremskräfte, sondern dynamische Nachlaufbremskräfte ausüben. Die Erfindung kann außer bei Hebezeugen auch bei anderen intermittierend arbeitenden Antrieben, z. B. Rollgängen, angewendet werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Nachlauf bremsschaltung für intermittierend arbeitende Hauptstrom- oder Kompoundmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Kraftstellungen des Steuerapparates voll erregte Feld vermittels eines mechanisch bewegten, mit dem Steuerapparat verbundenen Schalters auf den Bremsstellungen durch Kurzschließen oder Abschalten eines Teiles der Feldwicklung geschwächt wird, zu dem Zweck, das schnelle Abbremsen der lebendigen Kraft des Ankers aus gesteigerter Geschwindigkeit stoßfrei zu bewirken.

2. Anwendung einer Bremsschaltung nach Anspruch 1 auf Senkbremsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld beim Beschreiten der Bremsstellungen von der Ruhelage aus voll erregt, beim Beschreiten von den Kraftstellungen aus geschwächt wird, zu dem Zweck, die gleichen Bremsstellungen für die statische Senkbremsung mit voller Bremskraft und für die dynamische Nachlauf bremsung aus n° gesteigerter Geschwindigkeit mit geschwächter Bremskraft zu benutzen.