DE3310311C2

DE3310311C2 -

Info

Publication number: DE3310311C2
Application number: DE19833310311
Authority: DE
Inventors: Juergen 4443 Quendorf De Pollmann
Original assignee: Stemmann Technik GmbH
Current assignee: Stemmann Technik GmbH
Priority date: 1983-03-22
Filing date: 1983-03-22
Publication date: 1990-03-29
Also published as: DE3310311A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für eine Leitungstrommel, die eine Versorgungsleitung zur Versorgung eines verfahrbaren Verbrauchers von einer ortsfesten Anschlußstelle aufnimmt, enthaltend

(a) einen mit der Leitungstrommel gekuppelten regel baren Antriebsmotor und
(b) einen Fühler der ein Steuersignal für den Antriebs motor liefert derart, daß die Versorgungsleitung zwischen der Leitungstrommel und dem Verbraucher gespannt gehalten wird.

Der Verbraucher kann dabei beispielsweise ein Kran sein. Die Versorgungsleitung kann ein elektrisches Kabel sein oder aber auch eine Schlauchleitung zur Übertragung von pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel. Der be wegliche Verbraucher soll von einer ortsfesten An schlußstelle aus über die Versorgungsleitung mit Energie versorgt werden. Dabei ist wichtig, daß die Versor gungsleitung bei der Verfahrbewegung des Verbrauchers etwa längs einer Schiene stets im wesentlichen ge spannt gehalten wird. Anderenfalls bestünde die Gefahr, daß der Verbraucher etwa beim Zurückfahren über die Versorgungsleitung fährt und diese beschädigt.

Üblicherweise werden solche Leitungstrommeln von einem Stillstandsmotor angetrieben. Stillstandsmotoren sind so ausgelegt, daß sie auch im Stillstand betrieben werden können und ein Drehmoment aufbringen, ohne durchzubrennen. Solche Stillstandsmotoren haben den Nachteil, daß sie stark überdimensioniert werden müssen und ein großer Anteil der Antriebsenergie nutz los "verheizt", das heißt in Wärme umgesetzt wird.

Es ist bekannt, einen Fühler vorzusehen, der auf die in der Versorgungsleitung auftretende Zugspannung an spricht. In Abhängigkeit von dieser Zugspannung wird die dem Schleifringläufer-Stillstandsmotor zugeführte elektrische Leistung über eine Phasenanschnittsteuerung mittels Triacs gesteuert. Auf diese Weise wird das von dem Stillstandsmotor ausgeübte Drehmoment durch den Fühler so geregelt, daß eine konstante Zugspannung er halten wird. Auch diese Anordnung erfordert jedoch einen Stillstandsmotor (DE-OS 26 00 564).

Durch die DE-OS 31 08 243 ist eine elektrische Antriebs anordnung für Leitungstrommel mit einem Stillstands motor bekannt. Um eine Überdimensionierung der Still standsmotoren für die Beschleunigung der Leitungs trommel zu vermeiden, wird dort ein zusätzlicher Motor vorgesehen. Dieser zusätzliche Motor wird nur während der Beschleunigungsphase der Trommel einge schaltet, während der Stillstandsmotor während des gesamten Betriebs der Leitungstrommel eingeschaltet bleibt. Zum Ein- und Ausschalten des zusätzlichen Antriebs dient ein mit dem Stillstandsmotor verbundener Drehrichtungsgeber und eine Drehzahlmeß- und Schalt einrichtung.

Auch diese Anordnung geht davon aus, daß die Versor gungsleitung durch einen Stillstandsmotor ständig unter vorgegebener Spannung gehalten wird.

Bei diesen und ähnlichen Antrieben ergibt sich stets der Nachteil, daß die im Wickelbetrieb auftretenden hohen Schlupfleistungen in Verlustwärme umgesetzt werden. Es werden daher überdimensionierte Antriebs aggregate benötigt, welche diese Verlustwärme abführen können. Solche Aggregate nehmen jedoch bei Antrieben höherer Leistung störend große Abmessungen und Ge wichte an und werden auch überproportional zur Leistung teurer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebs anordnung für eine Leitungstrommel der eingangs definierten Art kleiner, leichter und kostengünstiger auszubilden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

(c) der Antriebsmotor in Abhängigkeit von dem Fühler signal drehzahlregelbar ist und
(d) der Fühler auf die Verfahrbewegung des Verbrauchers anspricht.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung geht von dem Prinzip ab, die Versorgungsleitung durch einen Still standsmotor oder ein ähnliches Aggregat gespannt zu halten, wobei der Stillstandsmotor als Drehmomenter zeuger dient. Es wird durch einen Fühler nicht die Zugspannung in der Versorungsleitung abgegriffen und gemessen, sondern die Verfahrbewegung des Verbrauchers. Der Fühler steuert nicht das Drehmoment des Antriebs motors, das eine Zugspannung in der Versorgungsleitung bewirkt, sondern die Drehzahl des Antriebsmotors so, daß die Leitungstrommel mit ihrer Drehbewegung der Verfahrbewegung des Verbrauchers folgt. Die Leitungs trommel liefert daher geschwindigkeitsgesteuert je weils Länge von Versorgungsleitung in dem gleichen Maße nach, wie der Verbraucher verfahren wird.

Es kann dann ein wesentlich kleiner ausgelegter Antriebsmotor, beispielsweise ein Kurzschlußläufer motor verwendet werden, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Leitungstrommel mit ihrem Antrieb und ein Blockschalt bild der Steuerung.

Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild eine Ver knüpfungsschaltung zur Bildung eines Drehzahlsollwerts.

Auf eine Leitungstrommel 10 ist eine Versorgungsleitung 12 , beispielsweise ein Kabel, aufgewickelt. Das Kabel ist über einen Schleif ringkörper mit dem Netz verbunden und überträgt elek trische Leistung zu einem verfahrbaren Verbraucher 32. Verfahrbar bedeutet dabei, daß der Verbraucher 32 eine geradlinige Bewegung in der Ebene mittels eines Fahrwerks, eine Hubbewegung mittels eines Hubwerks oder eine Drehbewegung ausführen kann. Ein typisches Beispiel ist ein auf Schienen laufender Kran. Es gilt, die Ver sorgungsleitung 12 zwischen der stationären Leitungstrommel 10 und dem Verbraucher 32 bei dessen Bewegung ständig im wesentlichen gespannt zu halten.

Die Leitungstrommel 10 wird von einem Motor 16 über ein Getriebe 18 angetrieben. Der Motor 16 ist bei der be schriebenen, bevorzugten Ausführungsform ein Kurzschluß läufermotor. Eine Bremse 20 sorgt dafür, daß die Leitungstrommel 10 bei Stillstand des Motors 16 in ihrer Lage gehalten wird.

Der Motor 16 wird von einem Frequenzumformer 22 gespeist, wie durch Leitung 24 dargestellt ist. Der Frequenzum former 22, dessen Frequenz die Drehzahl des Motors 16 be stimmt, erhält einen Sollwert an einem Eingang 26. Ein mit dem Motor 16 verbundener Drehzahlgeber 28 liefert einen Istwert der Drehzahl, der, wie durch Leitung 30 dargestellt ist, ebenfalls auf den Frequenzumformer 22 aufgeschaltet ist. Der Frequenzumformer 22 regelt die Frequenz des auf den Motor 16 gegebenen Drehstroms auf den Sollwert.

An dem Verbraucher 32 sitzt ein Fühler 34, der auf die Verfahrbewegung des Verbrauchers 32 anspricht. Es kann sich beispielsweise um einen Drehzahlgeber handeln, der auf die Drehzahl des Führungsantriebs des Ver brauchers 32 anspricht. Das von dem Fühler 34 gelieferte Fühlersignal ist auf eine Verknüpfungsschaltung 36 auf geschaltet. Weiterhin ist an der Leitungstrommel 10 ein Signalgeber 38 angeordnet, welche in Abhängigkeit von der Bewegung der Leitungstrommel 10 ein Signal nach Maßgabe des Wickeldurchmessers liefert. Wenn die Leitungstrommel 10 voll bewickelt ist, ist der Wickel durchmesser größer. Eine Umdrehung der Leitungstrommel 10 wickelt daher eine größere Länge auf oder ab als dann, wenn nur noch eine einzige Lage der Versorgungsleitung 12 auf der Leitungstrommel aufgewickelt ist. Wenn der Fühler 34 eine bestimmte Verfahrgeschwindigkeit des Verbraucher 32 signalisiert, dann entspricht dieser Ver fahrgeschwindigkeit im ersteren Fall, das heißt bei voller Leitungstrommel 10, eine geringere Drehzahl der Leitungstrommel als im letzteren Fall. Das wird durch die Verknüpfungsschaltung 36 berücksichtigt, welcher das Signal von dem Signalgeber 38 über Leitung 40 zugeführt wird. Die Verknüpfungsschaltung 36 liefert einen Sollwert für den Frequenzumformer 22, der eine Drehung des Motors 16 mit einer solchen Geschwindigkeit bewirkt, daß die jeweils von der Leitungstrommel 10 abgewickelte oder auf diese aufgewickelte Länge der Versorgungsleitung 12 jeweils genau dem Weg entspricht, um den der Verbraucher 12 verfahren worden ist.

Die Verknüpfungsschaltung 36 enthält ein Proportional glied 42, auf welches das Signal des Fühlers 34 aufge schaltet ist und das eine dazu proportionale Spannung liefert, die der Geschwindigkeit der Verfahrbewegung des Verbrauchers 32 proportional ist. Die Verknüpfungs schaltung 36 enthält weiterhin ein Glied 44, auf welches das Signal des Signalgebers 38 aufgeschaltet ist. Dieses Glied 44 liefert eine mit dem Wickeldurch messer der Leitungstrommel 10 linear abnehmende Ausgangs spannung. Die Ausgangsspannung der beiden Glieder 43 und 44 werden durch ein Verknüpfungsglied 46 verknüpft und liefern über ein Proportionalglied 48 eine den Sollwert für den Frequenzumformer 22 darstellende Aus gangsspannung.

Claims

1. Antriebsanordnung für eine Leitungstrommel, die eine Versorgungsleitung zur Versorgung eines ver fahrbahren Verbrauchers von einer ortsfesten Anschlußstelle aufnimmt, enthaltend

(a) einen mit der Leitungstrommel (10) gekuppelten regelbaren Antriebsmotor (16) und
(b) einen Fühler (34) der ein Steuersignal für den Antriebsmotor (16) liefert derart, daß die Versorgungsleitung zwischen der Leitungs trommel (10) und dem Verbraucher gespannt gehalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

(c) der Antriebsmotor (16) in Abhängigkeit von dem Fühlersignal drehzahlregelbar ist und
(d) der Fühler (34) auf die Verfahrbewegung des Verbrauchers anspricht.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Antriebsmotor (16) ein Kurzschlußläufer motor ist,
(b) der Antriebsmotor (16) mit variabler Frequenz und Spannung von einem Frequenzumformer (22) gespeist wird und
(c) auf den Frequenzumformer (22) ein von dem Fühlersignal abgeleiteter Sollwert aufge schaltet ist.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß

(a) an dem Antriebsmotor (16) ein Drehzahlgeber (28) angebracht ist und
(b) das Signal des Drehzahlgebers (28) auf den Frequenzumformer (22) aufgeschaltet ist als Istwertsignal zur Regelung der Ausgangs frequenz des Frequenzumformers (22) auf den Sollwert.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) an der Leitungstrommel (10) ein Signalgeber (38) angeordnet ist, welcher in Abhängigkeit von der Bewegung der Leitungstrommel (10) ein Signal nach Maßgabe des Wickeldurchmessers liefert, und
(b) zur Bildung des Sollwerts für den Frequenz umformer (22) eine Verknüpfungsschaltung (36) vorgesehen ist, auf welche das Fühlersignal und das Signal des Signalgebers (38) aufge schaltet sind.