DE326776C - Sicherheitseinrichtung fuer Elektromotoren in Nutzbremsschaltung, insbesondere fuer Hebezeuge und Foerderanlagen - Google Patents

Description

Die Anwendung der elektrischen Nutzbremsung bei Hebezeugen, Förderanlagen, Fahrzeugen usw. bringt bei Verwendung von " Anlaßwiderständen, ζ. B. für einen Gleichstrom- oder Induktionsmotor, Schwierigkeiten in der'Zeitperiode mit sich, in welcher der Anlaßwiderstand nur teilweise eingeschaltet ist. Besonders das Stillsetzen des als Generator rückarbeitenden Motors läßt sich nicht leicht durchführen. Beim Abstellen muß nämlich der Anlasser zurückgedreht werden. Während dieses Vorgangs wird in den Ankerstromkreis stufenweise Widerstand eingeschaltet, wodurch das bremsende Drehmoment des als Generator arbeitenden Motors für eine gegebene Geschwindigkeit verringert wird. Der Motor, der vor Beginn des Abstellens noch seine Höchstgeschwindigkeit

■ besaß, wird sich daher unter der Einwirkung der niedergehenden Last noch mehr beschleunigen und gegebenenfalls eine unzulässige Geschwindigkeit .erreichen, wenn nicht gleichzeitig die mechanische Bremse in Tätigkeit gesetzt wird. Letzteres muß jedoch mit großer Vorsicht geschehen. Denn die durch das Bremsen verringerte Geschwindigkeit hat ein Umschlagen der Generatorwirkung in eine motorische zur Folge. Ist hierbei der. Anlasser noch in der Nähe der Endlage und zu wenig Widerstand eingeschaltet, so wird bei zu heftigem Bremsen eine Überlastung des Motors und die Auslösung der Hochstromschalter eintreten, wodurch der regelmäßige Betrieb eine Störung erleidet.

Auch beim Anlassen des Motors in der Senkrichtung können bei zu langsamem Einschalten des Stufenwiderstandes zu hohe Geschwindigkeiten durch die niedergehende Last erzeugt werden, bevor das bremsende Moment des als Generator arbeitenden Motors voll zur Geltung kommt.

Gemäß der Erfindung wird diesen Übelständen dadurch begegnet, daß, solange durch den 'Steuerschalter der Anlaß wilder stand nicht kurzgeschlossen ist, sondern sich in der Senkrichtung noch in ZwischenstJellungen befindet, ein Bremsdruck von geeigneter Stärke selbsttätig durch die Steuervorrichtung erzeugt wind.

Zunächst soll eine Einrichtung beschrieben werden, bei welcher nur beim Stillsetzen des Motors' die selbsttätige Bremswirkung eintritt. Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt, h ist der Handhebel für den Anlasser. Es sei angenommen, daß dieser Hebei in der Senkrichtung ausgelegt wurde, wobei also der Motor zu Beginn des Auslegens Strom vom Netz in der Senkrichtung erhält,

und daß sich der Hebel bereits in seiner Endlage befinde, in welcher der Anlaßwidersitand kurzgeschlossen ist. Der Hebel trägt eine bewegliche Zungen, welche durch eine Feder/ an einen Anschlag α angelegt wird. Beim Stillsetzen des Motors möge der Hebel h entgegengesetzt dem Uhrzeigerdrehsinne zurückgezogen werden. Hierbei wird die Zunge s an einen Anschlag d des Schalters! .y stoßen ίο und dessen Kontakte k_t und k₂ in Berührung bringen, wodurch ein vom Netz η gespeister Bremsmotor m eingeschaltet wird. Der Bremsmotor zieht im Ausführungsbeiepiel mittels eines Zahnstangentriebes t- den Bremshebel b an und erzeugt den gewünschten Bremsdruck, der durch Vorschalten von Widerstand oder einer regelbaren Drosselspule in den Stromkreis des Bremsmotors oder Veränderung der Länge des Bremshebeis, durch Ausgleichsgewichte usw. auf die gewünschte Größe, eingestellt werden kann. Kurz bevor der Steuerhebel h in der Nullstellung angelangt ist, oder wenn der Hebel, beispielsweise beim Wechseln der as Drehrichtung, über die Nullstellung weiter hinausgelegt wird, stößt die Zunge ζ an einen Rückstellhebel r, durch welchen mittels des I Gestänges g der Schalter 5 wieder geöffnet ' wind. Damit beim Wiederauslegen des Hebels h in die gezeichnete Stellung die Zunge s nicht hinderlich sei, kann sie in der einen Richtung frei ausschwingen und wird über den .Rückstellhebel r hinweggleiten, ohne auf ^! den Schalter ί einzuwirken. Die selbsttätige Bremswirkung findet hier also nur bei Rückstellung des Steuerhebels h statt. j Die Wiedereinschaltung des Schalters ί beim i Auslegen des Hebels h in der Uhrzeigerdreh- ! richtung kann auch dadurch verhindert werden, daß, wie es Fig. 2 zeigt, das Gestänge g j mit einer Gabel versehen wird, welche nur eine Kraftwirkung in einer Richtung, also hier eine öffnung, jedoch keine Schließung des Schalters s vom Rückstellhebel r aus gestattet. : Natürlich kann die angegebene Anordnung j mannigfach geändert werden, ohne daß das 1 Wesen derselben irgendwie berührt wird. Zum Beispiel kann an Stelle des Bremsmotors j ein Bremsmagnet treten. Der Schalter 5 ist in der Zeichnung einpolig ausgeführt. Falls ; für den Bremsmotor bzw. Bremsmagneten ! Drehstrom verfügbar ist, kann der Schalter "■ auch mehrpolig gewählt werden. Die Über- ^! tragung der Bremskraft vom Motor oder ■ Bremsmagneten auf die Bremsscheibe kann durch beliebige Zwischenglieder erfolgen. ; An Stelle einer elektrischen Bremse kann | auch eine Druck- oder Saugluftbremse -oder I eine mit Preßwasser oder einem anderen ^! Mittel bewegte Bremse. verwendet wenden. | In diesem Falle tritt beispielsweise an Stelle des Schalters j ein Ventil y, wie es Fig. 3 zeigt, welches durch · einen ähnlichen Anschlag d, wie der des Schalters s geöffnet wind, wodurch- die Verbindung mit dem Bremszylinder hergestellt wird. Die Einstellung des Bremsdruckes kann hier durch irgendeine Form der an sieh bekannten Bremsdruckregler erfolgen.

Eine andere Auisführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Der Hebel h ist hier als" noch « nicht in seiner Endlage ,befindlich gezeichnet. Kurz bevor er dieselbe erreicht, stößt er an den Schalter J₁ und schließt denselben. Der · Stromkreis ist hierbei aber noch nicht geschlossen, weil derselbe duffah den Anlaßapparat geführt wird und sich in der gezeichneten Stellung die Kontaktstücke I₁ und i ' noch nicht berühren. Erst beim Rückdrehen des Hebels h wird durch den Kontroller über die Schaltorgane I₁, i und I₂ der Stromkreis geschlossen und die Bremse angezogen. Beim weiteren Rückdrehen des Steuerhebels h findet in der Nähe der Nullage oder an beliebig wählbarer Stelle durch die Zunge ζ und den Rückstellhebel r die Öffnung des Schalters S₁ und die Lüftung der Bremse atatt.

In Fig. 5 ist eine Anordnung schematisch dargestellt, mittels welcher bei beliebiger Auslage das Kontrollers das Einfallen der Bremse selbsttätig bewirkt' wird, sobald man in die Nullage zurückkehren will. Eine solche Schaltweise kann erwünscht sein, wenn man den Antrieb stillsetzen will, bevor die Nutz-Strombremsung vollständig eingesetzt hat. Data kann in der Weise geschehen, daß der in Fig. ι gezeichnete Schalter s nicht unmittelbar durch den Hebel h, sondern unter Vermittlung der Schwinge ρ geschlossen wird. Am Hebel h befindet sich ein Mitnehmer u, welcher durch die 'Feder f₂ an den gezahnten Umfang der Schwinge p angedrückt wird. Während des Anlassens, also in der Bewegung des -Hebels h im Uhrzeigeridrehsinne, gleitet der Mitnehmer u über die Zähne der Schwinge p hinweg, beim Rückdrehen dagegen nimmt er die Schwinge mit. Die auf der Schwinge befindliche Zunge Z₁ stößt Hierbei an den Anschlag d des Schalters s und bringt no wie bei der Anordnung in Fig. 1 die Kontakte k_x und fe₂ in Berührung, wodurch der Bremsstromkreis geschlossen wird. In der Nähe der Nullage wird der Mitnehmer u etwa durch einen Stift q und einen festen An-(Sichlagw gehoben, wodurch die Schwinge^ frei und durch die Feder ^₃ bis. zur Ruhelage an den Anschlag c zurückgezogen wird. Die Zunge Z₁ gleitet hierbei über den Anschlag d des Schalters s hinweg. Gleichzeitig oder an geeigneter Stelle wird durch die Zunge z. des Hebels h, welche an den Rückstellhebel r an-

schlägt, unter Vermittlung des Gestänges g der Schalter s geöffnet und die Bremse gelüftet. -

Soll die Einwirkung auf die" Bremse auch während der Anlaßperiode selbsttätig erfolgen, s*o kann dies etwa durch eine besondere ! ähnliche Einrichtung wie für das Stillsetzen : geschehen. Es kann aber auch dieselbe Einrichtung für die Einwirkung auf die. Bremse ίο in beiden Schaltrichtungen verwendet werden. Will man beispielsweise die in den Fig. i, 3 und 4 dargestellten Anordnungen für diesen Zweck einrichten, so kann dies in der Weise erreicht werden, daß die am Hebel h befestigte ■ Zunge z, wie es Fig. 6 zeigt, nach beiden Seiten hin bew'eglich ausgebildet wird. Hierbei muß jedoch die Federung, etwa durch die ; beiden Federn f und /', so kräftig gewählt ; wenden, daß ein Ausweichen der Zunge s nur unter einer Druckwirkung von geeigneter j Stärke stattfinden kann. % !

Wird nun, um den Motor einzuschalten, ' beispielsweise bei der Vorrichtung in Fig. 1, ^: der Hebel h im Uhrzeigerdrehisiinne aus der Nullstellung ausgelegt, so stößt die Zunge s zuerst an den Rückstellhebel r, wodurch der j Schalters jetzt geschlossen unidi die Bremse ! angezogen wird. Gegen Ende der Auslage wird der Schalter ί durch die Zunge 2 wieder geöffnet. Bei der Rückdrehung' des Steuerhebels h, entgegengesetzt dem Uhrzeigerdrehsinne, wird, wie früher, zuerst der Schalter J geschlossen und in der Nähe der Nullage durch den Rückstellhebel r wieder geöffnet. Während sich also der Hebel h in der Anlaßsitellung zwischen r und d befindet, ist bei den •so abgeänderten Einrichtungen in beiden Be- ■ wegungsrichtungen jeweilig die Bremse angezogen. ■ Derselbe Erfolg wird erzielt, wenn man die ; Zunge s start ausbildet, dafür aber den An- : schlag d und jenen von r nach beiden Richtungen hin elastisch ausführt, jedoch nur in dem Maße, daß durch die Druckwirkung die Beeinflussung der Schalters s bzw. Rückstell-a ; hebeis r gesichert bleibt.

Mit den vorbeschriebenen Einrichtungen kann eine in bekannter Weise ausgeführte ; Verriegelung der Manövrierbremse verbunden ' werden, derart, daß letztere erst dann bewegt ' werden kann, wenn sich der Steuerhebel h wieder in der Nullage oder an einer Beliebig ^: geeigneten Stelle befindet. ^:

Ferner kann die in den beschriebenen Einrichtungen in Tätigkeit zu setzende Bremse entweder gesondert von einer anderen vorhandenen Bremse ausgeführt werden, oder es ist auch möglich,- die Bremseinrichtungen zu vereinigen, so daß nur die Auslösung der ·_; Bremswirkung bei gemeinsamer oder getrennter Kraftquelle (Bremsmotor, Hub- , magnet, Bremszylinder) durch die beschriebenen und dler Erfindung entsprechenden Einrichtungen erfolgt, während die eigentliche Bremse gemeinschaftlich ist.

Das Steuerorgan ist in den Fig. 1, 4, 5 und 6 der Einfachheit halber als ein durch Hand bewegter Hebel dargestellt. Natürlich kann auch ein Steuerorgan angewendet werden, das irgendeine beliebige Bewegung, z. B. auch eine geradlinige, ausführt und durch irgendwelche Übertragungsmittel durch Hand, z. B. durch Handrad und Schraubenspindel ödter Schneckenrad oder motorisch bewegt wird. ■ Weiter ist bei den, in Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen die Annahme gemacht, daß das Einfallen der selbsttätigen Bremse durch Schließung das Bremsstromkreisesi bzw. durch Zuführung von Preßluft erfolgt. Natürlich kann= das Einfallen der Bremse in bekannter Weise auch durch Stromunterbrechung bzw. durch die Ausströmung der Preßluft bewirkt werden. In diesem Falle ist es nur notwendig, die Bewegungsrichtung für das öffnen und Schließen der Schalter oder Ventile umzukehren.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für Elektromotoren in Nutzbremsschaltung, insbesondere für Hebezeuge und Förderanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuerorgan in seinen Zwischen-Stellungen, wenn der als Generator rückarbeitende Motor stillgesetzt werden soll oder der Motor in der Senkrichtung angelassen wird, selbsttätig eine Bremse angezogen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (h) beim Rückstellen des Anlaßwiderstandes (einen Schalter (s) im Brems-■sitromkreise einer elektrisch betriebenen Bremse («, h) schließt (bzw. öffnet) und in der Nähe der Nullage öffnet (bzw. schließt), wodurch die Bremse zuerst angezogen und dann wieder gelüftet wird (Fig. 1).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bremsstromkreis zwei Unterbrechungsstellen eingefügt werden, von welchen die eine in der Endlage des Steuerorganes (K) mittels eines Schalters (S₁) geschlossen (bzw. geöffnet), die zweite jedoch erst während des Stillsetzens mittels eines Schleifkontaktes (Z₁, i, I₂) überbrückt (bzw. unterbrochen) wird, während in der Nähe der Nullage die öffnung (bzw. Schließung) des Schalters (S₁) und hiermit wieder.die Un-

terbrechung (bzw. Schließung) des Bremsstromkreises erfolgt (Fig·. 4)..

4. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rückgange des Steuerorganes aus beliebiger' Auslage durch einen Mitnehmer-ein mittels Feder rückstellbares Zwischenstück mitbewegt wird und durch dasselbe der Schalter im Bremsstromkreise geschlossen (bzw. geöffnet) wird, während' in der Nähe der Nullage das Zwischenstück wieder freigegeben und der Schalter geöffnet (bzw. geschlossen) wird (Fig. 5).

5. Ausführungisform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen nach Ansprüchen 2 und 3 mit nach beiden Richtungen elastisch ausweichenden Anschlägen versehen werden, zum Zwecke, die Bremse sowohl beim Anlassen in der Senkrichtung, als auch beim Stillsetzen anzuziehen (Fig; 6).

6. A'uisfuhrungsform nach Anspruch 1 bis S, bei welcher die Bremse durch Druck- oder Saugluft oder ein anderes Treßmittel beeinflußt wird, dadurch* gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung ein das Preßmittel steuerndes Ventil bewegt.

7. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Einrichtungen zur selbsttätigen Auslösung der Bremse eine Verriegelung der Manövrierbremse in der Weise verbunden wird, daß letztere erst bei Rückstellung des Steuerorganes in der Nähe der Nulllage oder in einem anderen geeigneten Zeitpunkte willkürlich beeinflußt werden kann. Λ

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.