DE2954476C2

DE2954476C2 - Zweistufiger Riementrieb

Info

Publication number: DE2954476C2
Application number: DE2954476A
Authority: DE
Inventors: Naomichi Tokio/Tokyo Shito
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1979-11-12
Publication date: 1987-02-12
Also published as: JPH0128238B2; JPS55137392A

Description

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Riementrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein zweistufiger Riementrieb dieser Gattung ist aus der US-PS 37 62 231 bekannt. Die darin beschriebene Konstruktion dient zur Lösung der Aufgabe, eine Riemenscheibe mit variablem Durchmesser für einen Antrieb mit stufenloser Drehzahl zu schaffen, mit dem eine Bohrspindel in einem stufenlosen Drehzahlbereich von 125 bis 10 000 Umdrehungen angetrieben werden kann. Dabei ist ein starker Antriebsmotor für die im Durchmesser stufenlos verstellbare Riemenscheibe vorgesehen, die mit der Bohrspindel über ein Zwischengetriebe verbunden ist, das auf einen von drei möglichen Drehzahlbereichen eingestellt werden kann. Nach der Einstellung der gewünschten Spindeldrehzahl wird dann der Durchmesser der Riemenscheiben eingestellt, so daß eine bestimmte Drehzahl innerhalb des eingestellten Bereichs wählbar ist. Dabei wurde bei der bekannten Konstruktion Wert auf eine gedrungene Bauweise gelegt, um die Länge der Bohrspindel so gering wie möglich zu gestalten und dadurch eine möglichst hohe Bohrgenauigkeit zu erzielen.
Sollen zweistufige Riementriebe der genannten bekannten Gattung im Dauerbetrieb bei automatisch arbeitenden Einrichtungen eingesetzt werden, besteht die Gefahr einer übermäßigen Belastung der Riemen durch Hitze beim fortwährenden Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors aus dem Stillstand oder bei niedrigen Drehzahlen, wodurch die Lebensdauer der Riemen und damit die Einsatzdauer des Riemengetriebes unerwünscht beeinträchtigt werden. Dabei ist die Kühlung der Riemen durch eine zweckentsprechende Kühlluftführung zu berücksichtigen. Daher ist es wesentlich, beim Anlaufen einer Einrichtung eine zu große Hitzeentwicklung in den Riemen durch schlagartige Zugbeanspruchungen derselben zu verhindern, die zu einer mechanischen Überbeanspruchung der Riemen führen können. Um den Dauerbetrieb solcher Einrichtungen zu gewährleisten, ist es auch von Bedeutung, Riemen in kürzestmöglicher Zeit auswechseln zu können, damit der Betrieb der Einrichtung nur eine so kurze Zeit unterbrochen werden muß, daß dadurch keine nennenswerten Nachteile zu erwarten sind. Die Riemen selbst stellen nämlich ein Verschleißgut dar, das insbesondere bei einer vollautomatischen Getrieberegelung in Abhängigkeit von externen Regelsignalen höher beansprucht wird. Denn das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis ist zusammen mit plötzlicheren Anstiegen der Schwingungsfrequenz der Riemen im Vergleich zu einer Drehzahlregelung von Hand bei üblichen Konstruktionen wesentlich höher, so daß es zu einer höheren Bruchfrequenz der Riemen kommt. Da somit das Drehzahländerungsverhältnis sich wesentlich öfter bei einer elektrischen, vollautomatischen Regelung ändert, sind Gegenmaßnahmen gegen Riemenbruch ebenso wie der Schutz gegen Hitze und Stoßbeanspruchungen der Riemen erforderlich. Würden solche Gegenmaßnahmen nicht vorgesehen, wäre der Einsatz eines derartigen Riementriebes bei vollautomatisch geregelten Einrichtungen im Dauerbetrieb kaum einsatzfähig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Riementrieb so zu verbessern, daß das Untersetzungsverhältnis mittels eines Ausgangssignals einer elektronischen Einstellvorrichtung stetig und proportional verändert und die Drehzahl der Ausgangswelle der Vorrichtung in Abhängigkeit von äußeren Ausgangs-Regelsignalen geregelt werden kann. Darüber hinaus sollen besondere Mittel einer Erhitzung des Riemens verhindern, so daß die Lebensdauer des Riemens verlängert werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale.
Die Anordnung des zweistufigen Riementriebes innerhalb eines abgedichteten Gehäuses ist für eine zweckentsprechende Kühlluftführung für die Kühlung der Riemen wesentlich. Die Pilotregelung mit dem Regelmotor ermöglicht eine automatische Regelung des Riemengetriebes. Die elektronische Einstellvorrichtung vermeidet zu große Hitzeeinwirkungen auf die Riemen, während die Anlaufregelschaltung eine schlagartige Zugbeanspruchung der Riemen beim Anlaufen verhindert, die zu einer mechanischen Überbeanspruchung der Riemen führen könnte. Tatsächlich stellt die Anlaufregelschaltung ein ausgezeichnetes Mittel dar, um eine verstetigte proportionale Regelung der Maschinenfunktion unter Verlängerung der Lebensdauer der Riemen zu erreichen. Dadurch können stoßartige, anormale Beanspruchungen der Riemen aufgrund der Funktion der Anlaufregelschaltung vermieden werden, durch die das Riemengetriebe stets mit geringer Drehzahl anläuft, bevor die proportionale Regelung wirksam wird. In Abhängigkeit von weiteren Parametern dienen die von der Anlaufregelsteuerschaltung an die Pilotregelung abgegebenen Regelsignale dazu, die Ausgangswelle des Riementriebes bei der geringsten Umlaufgeschwindigkeit zum Stehen zu bringen, wenn ein Stopsignal von dem Schalter empfangen wird. Durch die einstellbar verschiebbare Lagerung der Zwischenwelle auf einer Standplatte zwischen der Eingangswelle und der durch eine Aufnahmevorrichtung betätigten Zwischenwelle sowie ihre lösbare Befestigung innerhalb des Gehäuses ist es möglich, innerhalb kürzester Zeit einen Riemenwechsel vorzunehmen.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung, bei der ein zweistufiger Riementrieb gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 2A-2F den Aufbau des Riementriebes gemäß dieser Ausführungsform, bei der
Fig. 2A eine Gesamtansicht der Ausführungsform darstellt,
Fig. 2B einen Querschnitt längs der Linie B-B&min; in Fig. 2A,
Fig. 2C eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Riemenscheibe auf der Antriebsseite der Ausführungsform,
Fig. 2D einen Querschnitt einer elektrischen Pilot- Regelung,
Fig. 2E einen Querschnitt längs der Linie E-E&min; in Fig. 2A und
Fig. 2F eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Riemenscheibe auf der angetriebenen Seite der Ausführungsform darstellen;
Fig. 3A einen Schaltplan einer elektronischen Einstellvorrichtung zum Antrieb der Vorrichtung gemäß der in den Fig. 2A bis 2F gezeigten Ausführungsform und
Fig. 3B einen Schaltplan einer Brückenschaltung der Einstellvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen dargestellt. Die Ausführungsform wird in der Weise beschrieben, daß ein Riementrieb bei einem Gebläse-Regelsystem für einen Kühlturm benutzt wird.
Fig. 1 zeigt die Zuordnung eines Ansaug-Gegenstrom-Kühlturms zu einer elektronischen Einstellvorrichtung und zu einem Turbo-Kühler. Obwohl sich die Beschreibung auf einen Kühlapparat bezieht, können selbstverständlich auch andere Wärmequellen vorgesehen sein. Mit der Bezugszahl 10 ist ein Gegenstrom-Kühlturm bezeichnet, der Seitenwände 11 aus FRP enthält, die sich nach ihrem oberen Ende hin, den Gesetzen der Hydrodynamik folgend, verjüngen. Außerdem weist er einen Behälter 12 auf. Zwischen diesen beiden Elementen ist eine durchbohrte Metall-Abdeckjalousie 13 vorgesehen, welche die Lufteinlaßöffnung bildet. In dem Kühlturm sind Füllungen oder Packungen 14, eine Haupt- Sprühleitung 17, Sprüh- oder Verteilerleitungen 15 sowie Nebenbeseitiger 16 auf herkömmliche Weise angeordnet. Das Kühlwasser fließt durch die Einlaß-Öffnung 18, durch die Haupt-Sprühleitung 17 und durch vier Verteilerleitungen 15, sprüht sodann auf die Füllungen 14 und fließt vom Behälter 12 über einen Fallbehälter 20 zu der Ausgangsöffnung 19.
Über den Seitenwänden 11 sind Lüftungs-Ausgänge 21 vorgesehen, wo acht Gehäuserohre 23 radial angeordnet sind. Außerdem ist im Zentrum ein Gebläse befestigt. Eine Gebläse-Regelung 25 weist einen Dreiphasen-Induktionsmotor als Antriebsmotor 29, einen zweistufigen Riementrieb 26 in einem durch eine Abdeckung 28 versiegelten behälterähnlichen Gehäuse 27 und ein Axialstromgebläse 24 auf. Um zu vermeiden, daß in der Kammer des abgedichteten Riementriebs 26 Hitze entsteht, wird von einer Eingangsöffnung 32 über eine Leitung 31 Luft mit geringem Feuchtigkeitsgehalt in die abgedichtete Kammer eingeführt und über eine Ausgangsöffnung 33 abgegeben. Ein derartiger Kühlturm ist allgemein bekannt, mit Ausnahmen des Gebläses und der Leitung 31. Dieses Gebläse kann ein Zentrifugalgebläse sein. Kühltürme dieses Typs werden in der chemischen Industrie, bei der Eisengewinnung, in elektrischen Kraftwerken und dergl. verwendet.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gebläse bei Klimaanlagen-Systemen verwendet und arbeitet mit einem Turbo-Kühler 40 über eine Einlaßleitung 35 und eine Auslaßleitung 36 zusammen, so daß das Kühlwasser zwischen dem Kondensator 42 des Kühlers 40 und dem Kühlturm 10 mittels einer Pumpe 49 zirkuliert. Wie bekannt, weist der Turbo-Kühler 40 einen Kompressor 41, einen Kondensator 42, ein Ausdehnungsventil 43 und einen Verdampfer 44 auf, die über die Kühlleitungen 45, 46, 47 und 48 untereinander verbunden sind. Auf die Arbeitsweise des Kühlers 40 soll hier nicht eingegangen werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die in dem Kondensator 42 erzeugte Wärme nach außen abgegeben werden muß, d. h. die Wärme muß auf das Kühlwasser abgegeben werden.
Die Ventilator- oder Gebläseregelung 25 ist mit einer dreiphasigen Wechselstromquelle 37 und mit einer elektronischen Einstellvorrichtung 50 über ein Kabel 30, welches die Dreiphasenleitungen a und die Signalleitungen b und p enthält, verbunden, was später noch näher erläutert wird.
In Abhängigkeit von den Temperatursignalen des Sensors 51, der die Trockentemperatur des Kühlwassers der Ausgangsöffnung feststellt, erzeugt die Einstellvorrichtung 50 Ausgangssignale, die über die Signalleitung b auf den Riementrieb 26 übertragen werden, um das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des Riementriebs 26 proportional zu regeln. Außerdem erzeugt sie Schaltsignale für einen Schalter 39, der in die Dreiphasenleitungen a eingefügt ist, wobei die Wirkungsweise des Antriebsmotors 29 und die Wirkungsweise der Einstellvorrichtung 50 sowie des Getriebes automatisch in der Weise geregelt werden, daß sie aufeinander abgestimmt werden, was später noch näher beschrieben wird. Das Signal für die Regelung des Geschwindigkeitsänderungsverhältnisses des Riementriebs 26 kann in alleiniger Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung erzeugt werden. Die Einstellvorrichtung 50 kann jedoch auf verschiedene Weise verändert werden. Beispielsweise kann die Kühlkapazität des Kühlturms 10 in Abhängigkeit von den äußeren atmosphärischen Zuständen geregelt werden, wie Fig. 1 zeigt. Zu diesem Zweck kann ein Sensor 52 vorgesehen sein, der die äußeren atmosphärischen Zustände erkennt und mit einer Brückenschaltung in der Einstellvorrichtung 50 verbunden ist. Es kann jedoch auch ein Sensor zum Erkennen der Außen-Feuchttemperatur oder ein Außen-Enthalpie-Sensor vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, eine Anpassung an die äußeren atmosphärischen Zustände im wesentlichen mittels eines einfach aufgebauten Sensors vorzunehmen, der aus der Kombination eines Sensors zum Erkennen der Temperatur der Bodenluft mit einem Sensor 54 zum Erkennen der äußeren atmosphärischen Feuchtigkeit besteht, wie es Fig. 1 zeigt.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2A bis 2F ein zweistufiger Riementrieb 26 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Fig. 2A zeigt einen Querschnitt durch einen Bereich der Gebläseregelung 25.
Die bereits in Fig. 1 gezeigten Elemente sind hier mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort.
Wie oben bereits erwähnt, weist die veränderliche Gebläseregelung 25 einen gewöhnlichen Dreiphasen-Induktionsmotor als Antriebsmotor 29, einen zweistufigen Riementrieb 26 und ein Axialgebläse auf. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die drei Elemente zu einer Einheit zusammengefaßt. Das Gebläse 24 kann jedoch, wie noch beschrieben wird, in einem Lüftungsausgang 21 des Kühlturms angeordnet sein, während der Antriebsmotor 29 und der Riementrieb 26 in der Nachbarschaft des Lüftungsausgangs 21 angeordnet sein können, so daß sie miteinander verriegelt sind. Der Antriebsmotor 29 wird gewöhnlich in der hochfeuchten Atmosphäre oder im Feuchtgebiet des Lüftungsausgangs 21 des Kühlturms angeordnet. Deshalb muß der Antriebsmotor 29 abgedichtet und mit einem kleinen Heizlüftergebläse 55 ausgerüstet sein. Der Motor 29 enthält in bekannter Weise einen Stator 56 und einen Rotor 57, und die Eingangswelle 60 wird durch zwei Auflager 58 getragen. Der Antriebsmotor 29 ist über einen Flansch 59 mit einem Gehäuse 27 des Riementriebes 26 verschraubt, während die Eingangswelle 60 als Antriebswelle dient und sich in das Gehäuse erstreckt. Eine versiegelte Kammer 61 für den Riementrieb 26 wird durch das Gehäuse 27 und einen Gehäusedeckel aus Aluminiumlegierung gebildet, um das Gewicht zu reduzieren. Eine Riemenscheibe 62 auf der Antriebsseite ist über einen Keilriemen mit dem Ende der Eingangswelle 60 verbunden, welche in die abgedichtete Kammer ragt. Die Riemenscheibe 62 stellt eine Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung der Eingangsstufe dar, wodurch das Drehmoment auf eine Zwischenwelle 66 übertragen wird. Die verstellbare Riemenscheibe 62 bildet also zusammen mit einer Riemenscheibe 64 einen Riementrieb 65 mit variablem Teilkreisdurchmesser zur Änderung der Geschwindigkeit. Die Riemenscheiben 62 und 64 auf der antreibenden bzw. angetriebenen Seite bestehen einerseits aus festen Scheibenteilen 62 a und 64 a, die konische Berührungsflächen 62 c, 64 c besitzen, sowie andererseits aus zwei gleitenden oder beweglichen Scheibenteilen 62 b, 64 b, die ebenfalls konische Kontaktflächen 62 c und 64 c aufweisen. Die geneigten Oberflächen der festen und der gleitenden Scheibenteile sind so angeordnet, daß ein variabler Riemen 63 in den Rillen der jeweiligen Scheiben gehalten werden kann. Im hier gegebenen Beispiel sind die Positionen der festen Scheibe und der gleitenden Scheibe auf der Antriebsseite bzw. auf der angetriebenen Seite gegeneinander vertauscht, so daß der Riemen 63 selbst dann in der horizontalen Lage gehalten werden kann, wenn der Riemen nach rechts oder nach links bewegt wird.
Die verstellbare Riemenscheibe 62 auf der Antriebsseite ist mit einer Drehzahlriegelvorrichtung 67 für die zwangsweise Regelung der Entfernung zwischen dem festen Scheibenteil 62 a und dem verschiebbaren Scheibenteil 62 b ausgerüstet. Die Regelvorrichtung bzw. der Regler 67 besitzt eine Steuerwelle 70, die über den Lagern 68 a und 68 b zwischen einem Zylinderteil 62 d des Scheibenteils 62 b gehalten wird, die über ein ölfreies Metall aneinander angepaßt sind. Der Regler 67 weist weiterhin eine Führung 72 auf, die an eine in der Steuerwelle 70 vorgesehene Nut 71 mit Windungen angepaßt ist. Das Ende der Steuerwelle 70 ist mit einem Zahnrad 73 verbunden, das über eine Kette 74 mit einer Pilotregelung verbunden ist, wie im folgenden noch beschrieben wird. Wenn die Steuerwelle 70 gedreht wird und die Drehung der Transportscheibe mitmacht, wird die Führung 72 entlang der mit Schraubgewinde versehenen Nut 71 in die oberen und unteren Richtungen bezüglich der Steuerwelle 70 bewegt. Indem sie diese Drehung mitmacht, kann der gleitende Scheibenteil 62 b relativ zum festen Scheibenteil 62 a nur in die obere oder untere Richtung gleiten, wobei sich der Radius des Berührungskreises zwischen dem Riemen 63 und der Riemenscheibe 62 ändert. Bezüglich der Riemenscheibe 64 auf der angetriebenen Seite wird jedoch der gleitende Scheibenteil 64 b stets auf den festen Scheibenteil 64 a mit einer vorgegebenen Federkraft gedrückt. Somit wird dann, wenn der Riemen 63 durch die Bewegungen der Scheibe auf der Antriebsseite angetrieben wird, der gleitende Scheibenteil 64 b in entsprechender Weise in die obere oder untere Richtung gegen die Kraft der Feder 69 bewegt, so daß die Umlaufgeschwindigkeit der Zwischenwelle 66 durch die Bewegung dieser Scheiben auf der Antriebsseite und auf der angetriebenen Seite verändert wird. Der auf diese Weise hergestellte zweistufige Riementrieb 65 arbeitet sowohl als Beschleunigungs- als auch als Bremsvorrichtung, die einen Punkt besitzt, an dem der Radius eines Berührungskreises der Antriebsseite und der angetriebenen Seite als Begrenzung übereinstimmt, d. h. mit einem Geschwindigkeitsänderungsverhältnis von 1 : 1 als Begrenzung. Das Riemengetriebe 65, das in der Eingangsstufe vorgesehen ist und als Beschleunigungsvorrichtung wirkt, besitzt vorteilhafte Wirkungen, was später noch beschrieben wird.
Die Zwischenwelle 66 ist in ihrem Zentralbereich durch ein zylindrisches Stützorgan 80 mittels zweier Lager 81 a und 81 b drehbar gelagert. Weiterhin kann sich das Stützorgan 80 , wie noch unter Bezugnahme auf Fig. 2F beschrieben wird, zwischen der Eingangswelle und der Zwischenwelle 66 bewegen, wenn die Abdeckung 68 weggenommen wird, wobei es auf einer Standplatte 86 gleitet, die durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist, und wobei es durch eine Aufnahmevorrichtung 84, die aus zwei Bolzen 82, den Muttern 83 und einem Vorsprung 85 auf dem Boden des Gehäuses besteht, getragen wird.
Eine Riemenscheibe 91 für konstante Geschwindigkeit und mit kleinem Durchmesser ist an dem unteren freien Ende der Zwischenwelle 66 befestigt. Drei Keilriemen 92 a, 92 b und 92 c sind in drei Rillen eingepaßt, die in der Außenwand der Riemenscheibe 91 vorgesehen sind, so daß sie sich um eine unveränderbare Riemenscheibe 93 mit großem Durchmesser drehen, die an der Ausgangswelle 95 befestigt ist, so daß ein Untersetzungsgetriebe 90 gebildet wird, das ein vorgegebenes Untersetzungsverhältnis besitzt. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Achse der Ausgangswelle 94 zur Achse der Eingangswelle koaxial angeordnet, d. h. sie liegt mit dem Rotor 60 des Motors auf einer Linie, so daß die Spannung der Riemen leicht eingestellt oder andere Feststellvorgänge auf einfache Weise mittels der Aufnahmevorrichtung ausgeführt werden können.
Andererseits wird die Ausgangswelle 95 in ihrem zentralen Bereich über zwei Lager 96 a und 96 b durch einen Ausgangsflansch 99 gehalten. Der Ausgangs- oder Führungsflansch 99 ist über einen oberen Flansch 99 a und einen unteren Flansch 99 c mit dem Boden bzw. des kastenähnlichen Gehäuses 27 sowie mit einer runden Installationsplatte 100 verbunden, die im Zentrum der Gehäuserohre 23 vorgesehen ist. Die Ausgangswelle 95 und der Führungsflansch 99 ragen durch eine Öffnung nach unten heraus, die in der Installationsplatte 100 vorgesehen ist. Außerdem ist die Ausgangswelle 95 durch ein Halteelement 99 b geführt. Von dem Ende der Ausgangswelle 95 erstreckt sich ein Gebläse oder Ventilator-Tragteil 95&min; durch eine Dichtung 97 und eine Anschlagabdeckung 98. Das allgemein bekannte Gebläse 24 besitzt vier Gebläseflügel 101 sowie jeweils einen Befestigungsbacken 102, der mittels zweier Muttern an dem Haltebereich 95&min; befestigt ist.
Ein Kühlgebläse 67 weist ein Propellerrad 77 sowie ein exzentrisches Gehäuse 76 auf, die sich mit der Riemenscheibe 62 drehen. Dieses Gebläse ist an der Rückseite des beweglichen Scheibenteils 62 b der Riemenscheibe 62 befestigt, um die externe Kühlluft mit geringer Luftfeuchtigkeit in die Kammer 61 einzuführen. Ferner wird die Luft, welche die Wärme in der Kammer 61 ausgetauscht hat, aus der Kammer über eine Ausgangsöffnung 33 abgesaugt, die in dem oberen Bereich der Abdeckung vorgesehen ist. Der statische Druck der Kammer 61 ist so groß, daß die externe Luft von hoher Luftfeuchtigkeit nicht über die Ausgangsöffnung 33 in die Kammer zurückfließen kann. Das Gehäuse kann ein herkömmliches Schnecken- oder Spiralgehäuse sein, das für ein Zentrifugalgebläse vewendet wird, beispielsweise ein herkömmliches Scirocco-Gebläse.
Fig. 2B zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B&min; der Fig. 2A. Diejenigen Teile, welche unter Bezugnahme auf Fig. 2A dargestellt sind, sind hier nicht erwähnt. Fig. 2B zeigt im wesentlichen eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung 67, eine elektrische Pilot-Motorregelung 110 und das zylindrische Stützorgan 80. Das Gehäuse 27 hat eine ovale Form mit einem vorspringenden Teil 27&min;, um eine Spannrolle 21 vorsehen zu können. Die Bezugszahl 27&min;&min; bezeichnet eine Öffnung zum Einfügen der Abdeckung 28. Das Gehäuse 27 enthält die elektrische Pilotregelung 110 für den Motor, welcher aus einem bekannten Regelmotor 111 besteht, der an einem Deckel 114 befestigt ist, sowie aus einem Untersetzungsgetriebe 112 und einem Zahnrad 113 von kleinem Durchmesser. Wenn der elektrische Regelmotor 111 durch äußere proportionale Signale, die später noch beschrieben werden, aktiviert wird, wird die Antriebskraft des Zahnrads 113 über eine Kette 74 auf ein Zahnrad 73 mit großem Durchmesser übertragen, wobei die Geschwindigkeitsregelvorrichtung 67 das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des stufenlosen Riemengetriebes 65 stetig und schrittlos regelt. Andererseits weist das zylindrische Stützorgan 80 horizontal herausragende plattenförmige Arme 80 a auf, die mit drei Langlöchern 87 a, 87 b und 87 c versehen sind. Gewindestifte der Pole 86 a, 86 b, 86 c, die am Boden des Gehäuses 27 errichtet und trapezförmig ausgebildet sind, sind in die Langlöcher 87 a, 87 b und 87 c des Arms 80 a eingeführt, während das Tragorgan 80 mit Hilfe von Muttern 88 a, 88 b, 88 c befestigt ist. Die Langlöcher 87 a, 87 b und 87 c dienen zur Verschiebung oder zum Einstellen der Spannung der Riemen.
Fig. 2C ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Zuordnung zwischen dem Zentrifugal-Kühlgebläse 75 und der Riemenscheibe 62 auf der Antriebsseite zeigt, die schon in Fig. 2A dargestellt waren. Ein Gehäuse 76 enthält einen Zylinder 76 a, einen gekrümmten Bereich 76 b und einen Gebläsebereich 76 c. Der Zylinder 76 a besitzt ein flexibles Rohr 31&min;, das mit der Einlaßöffnung 31 verbunden ist, die in Fig. 2A dargestellt ist. Der Riemenscheibenteil 62 b dient als Seitenwand des Spiralgehäuses 76. Das derart aufgebaute Gebläse bläst die kalte Außenluft in Pfeilrichtung, wenn sich die Riemenscheibe dreht. Das Gebläse 85 braucht nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt zu sein; vielmehr kann jedes Gebläse verwendet werden, wenn es Außenluft von geringer Feuchtigkeit in die Kammer 61 einführen kann. Es kann beispielsweise ein Scirocco- Gebläse mit einem Gleichstrommotor am Gehäuse vorgesehen sein, oder ein Ansauggebläse kann auf dem Gehäuse befestigt und mittels eines stufenlosen Riemengetriebes bewegt werden, wobei die Drehkraft der Antriebswelle 60 ausgenutzt wird.
Fig. 2D zeigt eine Ausführungsform der in Fig. 2B gezeigten Pilot-Motorregelung 110. Der elektrische Regelmotor 111, das Untersetzungsgetriebe 112, das Zahnrad 113 und das Zahnrad 73 sind auf einer Seite einer T-förmigen Halteplatte 116 angeordnet, die aus einer vertikalen Platte 116 a und einer horizontalen Platte 116 b besteht, die an den Armen 114 a des Deckels 114 befestigt sind. Eine Endkammer 118 ist auf der anderen Seite der T-förmigen Halteplatte 116 vorgesehen. Externe Leitungsdrähte sind über ein offenes Ende 119 einer Schutzabdeckung 117 in die Endkammer 118 eingeführt. Die Endkammer 118 enthält ein Potentiometer 131 und einen Kondensator 115, die später noch beschrieben werden. Im vorliegenden Fall kann die Pilotregelung 110 durch einen konventionellen hydraulischen Mechanismus ersetzt werden.
Fig. 2E zeigt einen Querschnitt entlang der Linie E-E&min; der Fig. 2A und stellt eine Ausführungsform eines unveränderbaren Untersetzungsgetriebes 90 sowie einer Riemen-Spannvorrichtung 120 dar. Das Untersetzungsgetriebe 90 weist zwei Riemenscheiben 91 und 93 mit sehr verschiedenen Radien auf, so daß eine größtmögliche Antriebskraft übertragen werden kann. Andererseits kompensiert die Spannvorrichtung 120 die Dehnung des Riemens 92. Eine Tragachse 123 ist auf dem Arm 122 angeordnet, der von einer Stange 121 getragen wird, der auf dem Boden des Gehäuses 27 befestigt ist, während eine Riemenscheibe 127 von der Tragachse 123 getragen wird und gegen die Rückseite des Riemens 92 drückt. Ein Einstellzapfen 126, der von einer Spiralfeder 127 beaufschlagt wird, liegt an der Spitze 125 des Arms 122 an. Der Einstellzapfen 126 dient dazu, die auf den Riemen 92 einwirkende Druckkraft in Abhängigkeit von der manuellen Einstellung einer Schraube 128 einzustellen, die in dem Rahmen 27&min;&min;&min; vorgesehen ist. Ein Ende des Einstellzapfens 126 ragt über die Kammer hinaus, und zwar durch eine in der Schraube 128 gebildete konische Öffnung, so daß die Intensität der Druckkraft durch eine durchsichtige Abdeckung 130, welche das Eindringen von Wassertröpfchen verhindert, optisch gemessen werden kann. Außerdem kann sie manuell von außen eingestellt werden.
Fig. 2F stellt perspektivisch die Beziehung zwischen dem zylindrischen Stützorgan 80 und dem Gehäuse 27 dar, welche schon im Zusammenhang mit den Fig. 2A und 2B erwähnt wurden. Das Stützorgan 80, welches die Zwischenwelle 66 trägt, an dem sowohl die Riemenscheibe 64 als auch die Riemenscheibe 91 mit dem kleinen Durchmesser befestigt sind, ist mittels Muttern 88 a, 88 c gehalten (Fig. 2B), welche an Kopfbolzen 89 a, 89 b und 89 c angepaßt sind, die in die drei Langlöcher hineinragen, die in dem Befestigungsarm 80 a vorgesehen sind. Die Lage des Stützorgans 80 ist durch die in Fig. 2A gezeigte Aufnahmevorrichtung 84 bestimmt, während die Muttern gelöst sind. Der Riementrieb 65 und das Untersetzungsgetriebe 90 sind in einer kleinen, abgedichteten Kammer untergebracht. Diese Einrichtungen können jedoch auch getrennt angeordnet sein, d. h., der Riementrieb 65 und der Antriebsmotor 29 können beispielsweise auf der Außenseite des Gebläseschachtes des Kühlturms 10 vorgesehen werden. Außerdem kann das Untersetzungsgetriebe 90 noch ein beliebiges, konventionelles Untersetzungsgetriebe aufweisen, obwohl es bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als unveränderbares Untersetzungsgetriebe verwendet wird.
Die Arbeitsweise des in Fig. 2A bis 2F dargestellten Gebläses wird im folgenden kurz beschrieben. Um das Drehmoment des Antriebsmotors 29 zu übertragen, wird das stufenlose Riemengetriebe 65 zur Änderung der Geschwindigkeit mit dem Getriebe 62 der ersten Stufe gekoppelt, während das konstante Untersetzungsgetriebe 90 über die Zwischenwelle 66 mit dem Getriebe der zweiten Stufe gekoppelt ist. Wenn der Radius des Berührungskreises zwischen dem Riemen 63 und der Riemenscheibe 62 dem Radius des Berührungskreises zwischen dem Riemen 63 und der Riemenscheibe 64 entspricht, so ist, wie bereits erwähnt, das Untersetzungsverhältnis des Riementriebes 65 1 : 1, und die Drehzahl der Zwischenwelle 66 ist zu dieser Zeit gleich derjenigen der Eingangswelle 60. Mit diesem Punkt als Begrenzung arbeitet der Riementrieb 65 sowohl als Beschleunigungsvorrichtung als auch als Verzögerungsvorrichtung.
Die Vorrichtung mag aufwendig erscheinen, weil die Geschwindigkeit, die zunächst vergrößert wird, wieder durch das Untersetzungsgetriebe 90 verringert wird. Dies stellt jedoch eine sehr vorteilhafte Eigenschaft für den Kühlturm und andere Kühlapparate dar.
Die Leistung W, welche für das Gebläse 24 des Kühlturms oder Kühlapparates benötigt wird, schwankt mit der dritten Potenz der Laufgeschwindigkeit N. Die maximale Leistung ist dann erforderlich, wenn die Gebläsegeschwindigkeit maximal erhöht wird. Die Kraftübertragung kann deshalb auf der Grundlage der Leistung zu diesem Zeitpunkt ausgelegt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Maschinenelementen ist das Gebläse für Kühltürme geringeren Lastschwankungen unterworfen und arbeitet bei verhältnismäßig geringer Belastung. Die zulässige Übertragungsleistung W des Riemens wird durch das Produkt der Laufgeschwindigkeit auf die erwähnte Art erhöht, die Spannung T reduziert werden, weil die Laufgeschwindigkeit N hoch ist. Folglich kann beim Einsatz eines stufenlosen Riementriebs 65, der die Geschwindigkeit als erste Übertragungsvorrichtung vergrößert, die Größe und das Gewicht der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung vermindert werden, so daß sie vorteilhaft und einfach im Kühlapparat 10 vorgesehen werden kann. Im übrigen kann mit dem zweistufigen Riementrieb 26, der bei der Ausführungsform der Erfindung in einem einzigen Gehäuse untergebracht ist, der Betrieb sehr leicht aufrechterhalten werden.
Im folgenden weden Aufbau und Wirkungsweise der elektronischen Einstellvorrichtung 50 in Fig. 3A beschrieben. Die elektronische Einstellvorrichtung 50 ist eine Servoeinstellvorrichtung für die vollautomatische Regelung der Temperatur des Kühlwassers, die ferner dazu dient, das Gebläseregelsystem zusammen mit dem in den Fig. 2A bis 2F dargestellten Riementrieb 26 zu realisieren. Die für die vorliegende Ausführungsform verwendete Temperatur-Einstellschaltung kann ein bekanntes Regelinstrument aufweisen, bei dem die Temperatur des Kühlwassers manuell eingestellt und aufgrund eines Unterschieds zwischen der gemessenen und der eingestellten Temperatur geregelt wird. In Fig. 3A weist die Einstellvorrichtung 50 drei Schaltkreise auf, nämlich eine Proportionaleinstellschaltung 130, einen Teil der elektrischen Pilotregelung 110 und eine Anlaufregelschaltung 160. Fig. 3A zeigt ferner die Dreiphasen-Wechselstromleitungen a ₁, a ₂, a ₃, die den Antriebsmotor 29 speisen. Über die Versorgungsleitungen 155 und 156 und eine bekannte Spannungsverdopplerschaltung 153 wird von den Phasen RS der Dreiphasenleitung elektrische Energie auf die Einstellvorrichtung 50 gegeben. Die Anlaufregelschaltung 160 weist einen mit der Hand betätigbaren Startschalter 161, einen Stopschalter 162 und drei Relais oder Schalter 1 R, 2 R und 3 R auf. Die elektrische Energie wird von der Regelschaltung 160 über die Versorgungsleitungen 155 und 156 auf den Regelmotor 111 der elektrischen Pilotregelung 110 gegeben. Ein Motor, der dreiphasig arbeitet, kann als elektrische Pilot-Motorregelung 110 wirken.
Die Proportional-Einstellschaltung 130 weist zwei Brückenschaltungen 132 und 135 auf, die über einen geerdeten Punkt 133 miteinander verbunden sind. Die obere Brückenschaltung 132 enthält die Widerstände r ₁, r ₂ und r ₃ sowie ein Rückkopplungspotentiometer 131, das im folgenden als FBP bezeichnet wird und das zur Einstellung des Geschwindigkeitsänderungsverhältnisses des zweistufigen Riementriebs 26 dient. Die untere Brückenschaltung 135 ist mit den Widerständen r ₄, r ₅ und r ₆ sowie einem Sensor zum Feststellen der Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung verbunden, d. h. mit einem herkömmlichen Temperaturmeßwiderstand 51, beispielsweise einer Pt-Röhre. Die Proportional-Einstellvorrichtung 130 regelt die Laufgeschwindigkeit des Gebläses nur in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung. Die Ausgangssignale der Brückenschaltungen 132 und 135 werden den Operationsverstärkern 137 und 138 zugeführt und verstärkt. Die derart verstärkten Ausgangssignale x und y durchlaufen Widerstände und erzeugen in einem Punkt 141 Abweich- oder Differenzsignale. Diese Differenzsignale werden dann einem Operationsverstärker 142 zugeführt. Mit Hilfe eines Indikators 140 wird über einen Umschalter 139 entweder das Geschwindigkeitsänderungsverhältnis der Leistungsübertragung oder die Temperatur des Kühlwassers angezeigt. Die Differenzsignale des Verstärkers 143 werden über ein Filter 143 einem Operationsverstärker 144 zugeführt. Auf den nicht-invertierten Eingang des Verstärkers 144 wird ein positives Rückkopplungssignal des Ausgangs über einen Widerstand gegeben, während auf den invertierten Eingang ein negatives Rückkopplungssignal über eine herkömmliche Totzeit- bzw. Brückenschaltung 145 gegeben wird, die aus vier Dioden besteht. Hierdurch wird erreicht, daß eine Instabilität im Ausgang verhindert und damit eine Zunahme der Ein-Aus-Schaltfrequenz des Regelmotors 111 vermieden wird.
Der Ausgang des Verstärkers 144 wird auf eine Treiberschaltung 146 gegeben, um die Geschwindigkeit zu erhöhen und auf eine Treiberschaltung 147, um die Geschwindigkeit zu erniedrigen, wobei die Relais oder Schalter 150 und 151 über Halbleiterschalter 148 und 149 geregelt werden. Außerdem ist für die Erhöhung der Geschwindigkeit ein Kontakt 2 R 4 in Serie mit einem Transistorschalter 148 geschaltet, während für die Verringerung der Geschwindigkeit ein Verbindungspunkt 2 R 2, der parallel zu einem Transistorschalter 149 liegt, mit der Schaltung 147 verbunden ist. Die Relais 150 und 151 besitzen Ausgangskontakte 150 a und 151 a und regeln die Drehzahl des Regelmotors 111. Der Regelmotor 111 ist ein herkömmlicher Motor, der Antriebsspulen 111 a, 111 b und einen Kondensator 115 aufweist. Mit dem Regelmotor 111 sind auch Begrenzungsschalter HS und LS verbunden, um eine Überdrehung zu verhindern, oder, mit anderen Worten, es wird die elektrische Energie von dem Stromversorgungsanschluß 157 mit Hilfe der Schalter HS und LS geregelt.
Die Anlaufregelschaltung 160 dient dazu, die Korrelation zwischen dem Antriebsmotor 29 und dem Regelmotor 111 zu begrenzen und den zweistufigen Riementrieb 26 sanft von der geringsten Geschwindigkeit zu starten, d. h. von einer geringen Belastung aus. Die Anlaufregelvorrichtung 160 enthält ein Relais 1 R mit normalerweise offenen Kontakten 1 R 1 und 1 R 2 sowie ein Relais 2 R mit normalerweise offenen Kontakten 2 R 1, 2 R 2 und normalerweise geschlossenen Kontakten 2 R 3, 2 R 4, sowie ein Relais 3 R mit normalerweise offenen Kontakten 3 R 1, 3 R 2, 3 R 3 und 3 R 4. Die Anlaufregelschaltung 160 regelt drei Schaltkreise, d. h. sie regelt die Proportionaleinstellschaltung 130, die Pilotregelung 110 und den Antriebsmotor 29. Die Bezugszahl 163 bezeichnet einen herkömmlichen Temperaturschalter, um den Antriebsmotor 29 zu schützen.
Bevor die Wirkungsweise der Schaltung in Fig. 3A beschrieben wird, wird zunächst die Schaltung in Fig. 3B erläutert. Fig. 3B zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der eine elektrische Proportionaleinstellschaltung 130 dazu dient, die Kühlkapazität des Kühlapparats oder Kühlturms zu kompensieren, die auf die Signale der Außenluft bzw. der atmosphärischen Zustände anspricht, die sich Tag für Tag ändern. Der Grundplan dieser Ausführungsform ist nahezu derselbe wie derjenige der entsprechenden Schaltung in Fig. 3A. Fig. 3B stellt somit lediglich einen Teil der Schaltung gemäß Fig. 3A in modifizierter Form dar. Außerdem sind neben dem Sensor 51 für das Erkennen der Trockentemperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung im Turm noch ein Sensor 53 zum Erkennen der Trockentemperatur der Außenluft sowie ein Sensor 54 zum Erkennen der relativen Feuchtigkeit der Außenluft mit der in Fig. 3B gezeigten Schaltung verbunden. Wie bereits erwähnt, wird der Kühlturm in der Regel durch den Betrag der Außen-Enthalpie oder der Außen-Feuchttemperatur beeinflußt. Die hier vorgesehenen Sensoren 53 und 54 dienen im wesentlichen dazu, die Kompensation zu bewirken, wobei die Größen simuliert werden. Falls die Regelung keine allzu große Präzision efordert, kann die Differenz der Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung und der Außentemperatur verwendet werden, ohne den Feuchtigkeitssensor 54 einzusetzen. Es kann auch, wenn keine große Genauigkeit erforderlich ist, ein bekannter Sensor 52 für die atmosphärischen Bedingungen (vergl. Fig. 1), beispielsweise ein Außen-Feuchttemperatur-Sensor oder Enthalpie-Sensor über einen Verstärker 138 auf die Anschlüsse m und n gegeben werden, anstatt den Außentemperatur-Sensor 53 zu verwenden, und zwar beruhend auf dem Prinzip des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung und den Größen der Außenluft-Zustände als Steuersignale abzugeben, was allgemein bekannt ist. Hierbei muß jedoch der Sensor 52, der die atmosphärischen Zustände erkennt, die Größe dieser atmosphärischen Zustände in elektrische Signale umwandeln können, beispielsweise in Widerstandsänderungen. Außerdem kann das System in Abhängigkeit von den Differenzsignalen zwischen der Temperatur des Kühlwassers in der Eingangsöffnung und der Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung geregelt werden. Ferner ist es - abhängig von dem Apparat, der mit der Kühlausrüstung versehen ist, d. h. abhängig von der Art der Kühlvorrichtung - sehr oft vorteilhaft, das System aufgrund der Temperatur des Kühlwassers an der Eingangsöffnung zu regeln, was allgemein bekannt ist.
Im folgenden werden kurz die Wirkungsweisen der Schaltungen in Fig. 3A und 3B beschrieben. Der von Hand betätigbare Hauptschalter 38 wird geschlossen und sodann ein anderer, von Hand betätigbarer Starterschalter 161 geschlossen, so daß das Relais 3 R über den Kontaktpunkt 2 R 3 und die Sicherung 163 erregt wird. Das Relais 3 R ist durch den Kontakt 3 R 1 selbsthaltend. Wenn der Kontakt 3 R 2 geschlossen wird, wird der Antriebsmotor 29 erregt. Zur gleichen Zeit wird durch das Schließen des Kontakts 3 R 3 elektrische Energie auch auf die Einstellschaltung 130 gegeben. Wenn der Leistungsunterbrecherkontakt 3 R 4 geschlossen wird, wird auch elektrische Energie auf die elektrische Pilotregelung 110 gegeben. In diesem Fall ist das Relais 2 R entregt. Wenn jedoch der untere Begrenzungsschalter LS geschlossen ist, so daß die Einstellschaltung 160 eine Proportionalregelung ausführt, ist das Relais 1 R schon lange erregt, und der Kontakt 1 R 2 wird geschlossen, so daß die Pilotregelung 110 zu arbeiten beginnt.
Ist die Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung des in Fig. 1 gezeigten Kühlturms relativ hoch, so ist das Ausgangssignal y der Brückenschaltung 135 größer als das Ausgangssignal der Brückenschaltung 132, wobei am Ausgang z des Verstärkers 142 ein positives Signal erscheint. Von dem Verstärker 144 wird ein proportionales Schaltsignal erzeugt, um ein Relais 150 der Geschwindigkeitserhöhungs- Treiberschaltung 146 zu betätigen. Hierdurch wird ein Kontakt 150 a invertiert, so daß der Regelmotor 110 in einer solchen Richtung umläuft, daß das stufenlose Riemengetriebe 65 die Geschwindigkeit des Gebläses 24 in der vorbeschriebenen Weise vergrößert. Die Signale werden der Geschwindigkeitsregelvorrichtung 67 des stufenlosen Riemengetriebes 65 über die Kette 74 geführt, wobei der Radius des Kontaktkreises zwischen den Riemenscheiben 62, 64 und dem Riemen verändert wird, so daß die Umlaufgeschwindigkeit der Ausgangswelle 95 und des Gebläses stetig und proportional zunimmt. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 142 allmählich kleiner wird und in die Bildzone eintritt, die durch die Blind- oder Totzonenschaltung 145 bestimmt wird, wird das Relais 150 entregt, die Pilotregelung 110 hört auf zu arbeiten und nur noch der Antriebsmotor 29 kann rotieren. Nimmt dagegen die Temperatur des Kühlwassers an der Ausgangsöffnung allmählich ab und wird das Ausgangssignal x größer als das Ausgangssignal y, so daß ein von dem Verstärker 142 erzeugtes Signal einen vorgegebenen Wert erreicht, dann wird eine geschwindigkeitsvermindernde Steuersignalschaltung 147 erregt, die bewirkt, daß das Relais 151 erregt und nur der Kontakt 151 a geschlossen wird. Dann wird der Regelmotor 111, anders als im oben beschriebenen Fall, in eine solche Richtung in Drehung versetzt, daß das stufenlose Riemengetriebe 65 die Drehzahl des Gebläses 24 vermindert. Somit werden die Umlaufgeschwindigkeit der Ausgangswelle 95 der Kraftübertragung sowie des Gebläses allmählich stetig und proportional vermindert. Wird die Geschwindigkeit erhöht und erreicht sie die Blind- oder Totzone, so wird der Vorgang zur Verringerung der Geschwindigkeit gestoppt und nur der Antriebsmotor 29 kann sich noch drehen.
Die oben beschriebene Wirkungsweise wird stets innerhalb eines proportionalen Bandes ausgeführt, welches durch die Einstellschaltung 160 bestimmt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Änderung der Temperatur des Kühlwassers, so daß die Temperatur des Kühlwassers stets unterhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten wird. Die Brückenschaltung 135&min; in Fig. 3B spricht auf eine Änderung der äußeren atmosphärischen Zustände an. Ist beispielsweise die Außen-Feuchttemperatur niedrig, so nimmt die Kühlwirkung des Kühlturms wesentlich zu, wobei die Einstellschaltung 160 so arbeitet, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Gebläses entsprechend abnimmt. Ist dagegen die Außenfeuchttemperatur hoch, so nimmt die Kühleffizienz wesentlich ab, wobei die Einstellschaltung 160 so arbeitet, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Gebläses 24 entsprechend zunimmt.
Nunmehr wird der mechanische Stop-Schalter 162 niedergedrückt und das Relais 2 R über den Kontakt 3 R 1 und den Schalter 162 erregt. Durch den Kontakt 2 R 1 ist es selbst erregt, so daß der Kontaktpunkt 2 R 3 geöffnet ist. Da der normalerweise offene Kontakt 2 R 2 den Transistor 149 zur gleichen Zeit kurzschließt, wird außerdem das Relais 151 erregt und dadurch der Kontakt 2 R 4 geöffnet, so daß das Relais zwangsweise entregt wird. In diesem Fall wurde das Relais 3 R erregt, weshalb der Antriebsmotor 29 weiterläuft. Der Kontaktpunkt 3 R 4 wurde ebenfalls geschlossen, was bedeutet, daß die Pilotregelung das Riemengetriebe 65 zwingt, die Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Umkehrung des Kontakts 151 a zu vermindern. Die Geschwindigkeit wird dann um einen solchen Betrag vermindert, daß der untere Begrenzungsschalter LS geöffnet wird, wobei der Regelmotor 111 gestoppt, das Relais 1 R zur Öffnung des Kontakts 1 R 1 entregt und somit das Relais 3 R entregt wird. Folglich hört der Antriebsmotor auf zu laufen, die Stromversorgung der Einstellschaltung 130 wird unterbrochen, das Relais 2 R wird von seinem Selbsthaltezustand aufgrund der Öffnung des Kontakts 3 R 1 befreit, und das ganze Regelsystem kommt zum Stehen.
Die Anlaufregelschaltung 160 arbeitet so, daß der Betrieb zum Stehen kommt, wenn der Riemen 63 das größte Untersetzungsverhältnis aufweist, d. h., wenn der Riemen 63 auf dem größten Umfang der Scheiben der Antriebsseite liegt. Dies stellt einen Vorteil im Hinblick auf eine einfache Ausführung der Wartung dar, z. B. des Austausches des Riemens oder der Einstellung der Spannung. Auch bringt es Vorteile bei dem erneuten Anlauf des Apparats bei kleiner Last, d. h. bei der geringsten Geschwindigkeit. Hierdurch kann der elektrische Energieverbrauch durch den Antriebsmotor 29 herabgesetzt werden, und es kann auch auf Hilfsstarteinrichtungen, wie die Stern-Dreieck-Umschaltung beim Motorhochlauf, verzichtet werden. Selbst wenn der Schalter LS an der unteren Geschwindigkeitsgrenze im Augenblick des Startens geöffnet ist, arbeitet die Befehlsschaltung 146 für die Geschwindigkeitszunahme zuerst. Der Schalter LS wird danach lange geschlossen und die proportionale Arbeitsweise der Einstellschaltung 160 wird nicht unterbrochen. Die Relais 1 R, 2 R und 3 R können hierbei übliche Festkörperschalter sein.
Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Erfindung kann die Temperatur des Kühlwassers eines Kühlapparats, beispielsweise eines Kühlturms, mit HIlfe eines einfach aufgebauten Gebläses beliebig geregelt werden. Eine elektronische Einstellschaltung sorgt dabei für einen niedrigen Energieverbrauch.

Claims

1. Zweistufiger Riementrieb, bei dem die eine Stufe die Leistung von einer Eingangswelle auf eine mit einem elektrischen Antriebsmotor verbundene Zwischenwelle überträgt und die zweite Stufe diese Leistung von der Zwischenwelle auf eine Ausgangswelle überträgt, wobei der erste Riementrieb aus einem stufenlosen Riemengetriebe und der zweite Riementrieb aus einem nicht veränderbaren Untersetzungsgetriebe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

- der zweistufige Riementrieb (26) innerhalb eines abgedichteten Gehäuses ( 27) angeordnet ist,

- das stufenlose Riemengetriebe (65) mit einer elektrischen Pilotregelung (110) verbunden ist, die einen Regelmotor (111) enthält, mittels welchem das stufenlose Riemengetriebe (65) in Abhängigkeit von externen Signalen automatisch regelbar ist,

- eine elektronische Einstellvorrichtung (50) Ausgangssignale einer Servosteuerung zur Regelung des Regelmotors (111) als externe Regelsignale der elektrischen Pilotregelung (110) übermittelt,

- eine Anlaufregelsteuerschaltung (160) mit einem Ein- und Ausschalter (162) für den Antriebsmotor (29) verbunden ist und Regelsignale an die Pilotregelung (110) abgibt, so daß die Ausgangswelle (95) bei der geringsten Umlaufgeschwindigkeit zum Stehen kommt, nachdem ein Stopsignal von dem Schalter (162) empfangen wird, und

- die Zwischenwelle (66) in einem Stützorgan (80) drehbar gelagert ist, auf einer Standplatte (86) zwischen der Eingangswelle (60) und der durch eine Aufnahmevorrichtung (84) betätigten Zwischenwelle (66) einstellbar verschiebbar sowie innerhalb des Gehäuses (27) lösbar befestigt ist, das eine Öffnung (27&min;&min;) zur Entnahme des Stützorgans (80) zusammen mit der Zwischenwelle (66) aus dem Gehäuse (27) aufweist, wobei die Öffnung ( 27&min;&min;) mittels einer Abdeckung (28) abdichtbar ist.

2. Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebemotor (29) ein Wechselstrom-Induktionsmotor ist, der über eine dreiphasige Wechselstromleitung (a) antreibbar ist.

3. Riementrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (80) die Zwischenwelle (66) in einem Bereich zwischen der oberen verstellbaren Riemenscheibe (64) des stufenlosen Riemengetriebes (65) und einer Riemenscheibe (91) des unveränderbaren Riemengetriebes (90) hält.

4. Riementrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (80) auf einer Standplatte (86) zwischen der Eingangswelle (60) und der Zwischenwelle (66) verschiebbar ist, welche durch eine Aufnahmevorrichtung (84) betätigbar ist.

5. Riementrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Pilotregelung (110) in dem Gehäuse (27) untergebracht und mit dem stufenlosen Riemengetriebe (65) durch eine Regelvorrichtung (67, 74) für einen Regelmotor (111) verbunden ist.

6. Riementrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einstelleinrichtung (50) zur Abgabe externer proportionaler Ausgangssignale an die elektrische Pilotregelung (110) einen Schaltkreis (118 ) für die propotionale Regelung der Drehzahl der Ausgangswelle (95) aufweist, der auf das Ausgangssignal eines Sensors (51, 52, 53, 54) anspricht.

7. Riementrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einstelleinrichtung (50) einen Potentiometer (131) zum Erkennen des Geschwindigkeitsänderungs-Verhältnisses des stufenlosen Riemengetriebes (65) sowie einen Vergleicher zum Vergleichen eines Geschwindigkeits-Änderungssignals des Potentiometers (131) und der Signale der Sensoren (51, 52) aufweist, wobei die externen Zustandssignale auf das Potentiometer (131) rückgekoppelt werden und eine Servoeinrichtung bilden.

8. Riementrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einstellvorrichtung (50) einen Potentiometer (131) zum Erkennen des Geschwindigkeitsänderungsverhältnisses des stufenlosen Riemengetriebes (65) sowie einen Vergleicher zum Vergleichen eines Geschwindigkeitsänderungssignals des Potentiometers (131) und dem Abweichungssignal zwischen dem Einstellsignal der elektronischen Einstellvorrichtung (50) und dem Zustandssignal des Sensors (51, 52) aufweist, wobei das Zustandssignal auf das Einstellsignal rückgekoppelt wird und eine Servosteuerung bildet.

9. Riementrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlluftgebläse durch die Eingangswelle eines weiteren Riemengetriebes antreibbar ist.