DE331330C - Verfahren zum Ausbalancieren der Last bei elektrisch betriebenen Kranhubwerken in den ersten Senk- und Hubstellungen - Google Patents

Description

Bei elektrisch betriebenen, Hebezeugen sowohl in Gleichstrom- wie auch besonders in Drehstromanlagen, wird der Motor zum Zweck des langsamen Lastsenkens im Hubsinn . geschaltet, und die Last soll den Motor entgegen seinem Drehmoment durchziehen. Dadurch wird erreicht, daß auch schwere Lasten langsam gesenkt werden können. Wenn nun aber das Lastmoment kleiner ist als das Motor -

ίο moment, so wird die Last gehoben anstatt, wie beabsichtigt, gesenkt. Ähnliche Verhältnisse können vorliegen, wenn Lasten gehoben werden sollen. In der ersten Hubstellung erhält der Motor ein geringes Drehmoment.

Hängt nun am Kranhaken eine verhältnismäßig schwere Last, so kann sich diese nach Lüften der Haltebremse abwärts statt aufwärts bewegen.
Um diesen Ubelstand zu vermeiden, sind verschiedenartige Einrichtungen vorgeschlagen worden. Man hat z. B. mechanische Sperrbremsen benutzt, die jeweilig die Bewegung der Last nur in dem gewollten Sinne zulassen. Diese Anordnung erfordert aber eine besondere Ausgestaltung der Bremsvorrichtung, die im allgemeinen unerwünscht ist, da man vorzugsweise doppelt wirkende Haltebremsen einfachster Bauart zu benutzen sucht.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird kurz vor Erreichung der ersten Senkstellung (bzw. Hubstellung) und beim Übergang von einer Senkstellung zur nächsten die Bremse gelüftet, aber mittels besonderer Vorrichtungen jedesmal wieder angezogen, wenn j die Last sich in falscher Richtung in Bewegung setzt. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß das wiederholte Lüften und Einfallen der Bremse zu unangenehmen Stößen der. ; Bremse und des Triebwerkes führt. Ferner ! gefährdet ein Verweilen in den Zwischenstel- ; lungen die Sicherheit der Einrichtung oder I macht den Einbau weiterer Hilfsapparate er- : forderlich.

I Die Erfindung" bezieht sich auf ein neues i Verfahren, durch welches ein Ausbalancieren ^: des Motormomentes gegenüber dem Lastmoment j vollständig selbsttätig herbeigeführt wird, wo- ! bei die Haltebremse von der ersten Senkstellung an dauernd gelüftet bleiben darf. \ Der Kranführer braucht daher nicht von Stellung zu Stellung zu prüfen, ob die betreffende i Regulierstellung der jeweiligen Last entspricht, sondern das Ausbalancieren erfolgt ohne sein Zutun ganz selbsttätig in den ersten Senkstellungen.

Als Mittel hierzu dient eine Regelvorrichtung, die aus einem Stufenschalter besteht, dessen Kontakthebel in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Last mittels einer Rutschkupplung ο. dgl. um ein engbegrenztes Maß gedreht wird und welcher Widerstände in den Motorstromkreis ein- oder ausschaltet, oder andere Bremsmittel in Tätigkeit setzt, durch welche sich das Drehmoment des Motors dem Lastmoment entsprechend einstellt.

In den Figuren sind einige Ausführungsbeispiele von Einrichtungen dargestellt, die zur Ausübung des Verfahrens benutzt werden

können. . Um eine einfache und übersichtliche Darstellung zu erhalten," ist für den Hubmoior ein Hauptstrommotor für Gleichstrom angenommen, es können aber auch Drehstrommotoren verwendet werden, für die sich die Erfindung besonders eignet. In den Darstellungen sind ferner die Senkkraftstellungen, die eine Umkehr der Stromrichtung im Motoranker erfordern, der Übersichtlichkeit wegen ίο fortgelassen.

Bei der Anordnung nach Fig. ι ist -angenommen, daß der Hubmotor gegenüber dem Führerstand ortsbeweglich ist, wie dies beispielsweise bei dem Hubwerk eines Laufkrans der Fall ist.

Der Hubmotor ist mit a, die Last, die an irgendeiner Vorgelegewelle angreift, mit q bezeichnet. Am Führerstand ist der Hauptsteuerapparat mit dem Steuerhebel if angeordnet. Er ist mit den Kontakten S₁ bis S₆ und den Widerständen W₁ bis W₅ für Senken und mit entsprechenden Kontakten h und Widerständen für Heben versehen. Die selbsttätige Regelvorrichtung d besteht aus einem Stufenschalter mit den Kontakten e₀, e_x, e₂, e_s, zwischen denen die Widerstände r_v r_z, r_s angeordnet sind. Ein Kontakthebel β verbindet die Kontakte mit der Schleifsphiene c. Die Drehung dieses Hebels ist durch zwei Anschlage f und g begrenzt. Angetrieben wird der Kontakthebel durch eine Riemen- oder eine mechanische oder magnetische Rutschkupplung δ bekannter Art.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn der Steuerhebel B des Hauptsteuerapparates auf den ersten Kontakt S₁ für Senken gelegt wird, so fließt ein Strom von φ über H, S₁, e₀, e, c, r durch den Motor α und seine Feldwicklung nach N. Gleichzeitig wird die in der Figur nicht dargestellte Haltebremse gelüftet, so daß Motor α und Last q sich selbst überlassen sind. Ist die Last so leicht, daß das Motormoment überwiegt, so bewegt sie sich aufwärts statt abwärts. Dadurch wird aber der Kontakthebel e von der Rutschkupplung δ im Uhrzeigersinn mitgenommen, und es werden der Reihe nach z. B. die Widerstände. r_v r₂ in den Stromkreis eingeschaltet, bis die Last zum Stillstand kommt. Legt nun der Kranführer den Hebel H auf s₂, wodurch der Widerstand W₁ in den Motorstromkreis eingeschaltet wird, so kann beispielsweise der Strom so geschwächt werden, daß die Last langsam abwärts geht. Dadurch macht aber der Kontakthebel e eine rückläufige Bewegung (nach links) und schaltet ebensoviel Widerstand z. B. r₂ selbsttätig aus, wie der Kranführer von Hand eingeschaltet hat [W₁), so daß also die Last sofort wieder zur Ruhe kommt. Wird der Steuerhebel H nun auf S₃ gelegt, so daß der Widerstand w_s eingeschaltet wird, so senkt sich die Last weiterhin ein wenig, und der Kontakthebel e wird vollends nach links bis zum Anschlag f zurückgeführt, wodurch Widerstand V₁ aus dem Motorstromkreis ausgeschaltet wird. Die Last bleibt also wieder stehen. Nun kann der Führer durch Weiterauslegen des Hebels nach rechts die Senkgeschwindigkeit beliebig regeln. "

Legt andererseits der Kranführer den Hebel H in die Nullstellung zurück, um die Last zum Stillstand zu bringen, so wird der Fall eintreten, daß die Last wieder gehoben wird. Dann spielt sich aber der oben beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Der Kontakthebel e wird von der Kupplung δ rechtsherum mitgenommen, so daß er zum Schluß etwa auf Kontakt e_s stehenbleibt, wodurch der Motorstrom so geschwächt wird, daß die Last stehenbleibt.

Es ist für den Betrieb ganz belanglos, in welcher Stellung der Kontakthebel e nach vollendeter Hub- und Senkbewegung stehenbleibt. Denn wenn der Führer etwa nach Anhängen einer anderen Last eine Senkbewegung ausführen wiE, so stellt sich die Regelvorrichtung d ganz selbsttätig auf die richtige Gleichgewichtsstellung ein. Beim Einregeln dieser Stellung kann zwar die Last einen geringen Hub, also eine Bewegung im verkehrten Sinn ausführen. Diese Bewegung kann aber in geringen, für den Betrieb unerheblichen Grenzen gehalten werden.

In der dargestellten . Anordnung ist der Übersichtlichkeit wegen eine" selbsttätige Regelvorrichtung für das Heben der Last, die also beim Auslegen des Hebels H nach b'nks wirkt, fortgelassen. Es ist aber natürlich ohne weiteres möglich, die Regelvorrichtung ä auch für Heben zu benutzen, um ein Sacken der Last auszuschließen.

Die selbsttätige Regelvorrichtung d muß, da sie von der Hubmotorwelle aus in Tätigkeit gesetzt wird, auf dem beweglichen Teil des Laufkrans angeordnet sein, wo die Unterbringung der Regelwiderstände V₁, ί·₂, ^₃ unter Umständen Schwierigkeiten macht. Erfindungsgemäß kann man die Widerstände des Hauptsteuerapparates und des Stufenschalters vereinigen, womit auch ein wirtschaftlicher Vorteil verbunden ist. Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser ist eine Schützensteuerung verwendet, und von den Widerständen W₁ bis W₆ werden die drei ersten sowohl für den Hauptsteuerapparat als auch für die selbsttätige Regelvorrichtung benutzt. Dementsprechend sind auch die zugehörigen Schütze i, k, I für beide Regelungen gemeinsam.

Die Bezeichnungen sind dieselben wie in Fig. i. Der Kontroller ist entsprechend dem Steuerhebel in Fig. 1 mit H bezeichnet. Zu

den Widerständen W₁ bis w_e gehören die Schützspulen i, k, I₁ m, n, f, welche die Hauptkontakte der Schütze steuern. Die Schützspulen sind der Reihe nach einerseits mit den Kontaktfingern 14 bis 19 des Kontrollers H verbunden, andererseits führen die Leitungen von den Schlitzen i, k, I über die Schleifschienen der selbsttätigen Regelvorrichtung d zur Netzleitung N. Die Schützspulen m, n, f sind unmittelbar mit N verbunden. An den Kon-' taktfinger n ist ein Schütz i angeschlossen,

das die Schützspulen i, k, I unmittelbar an A^T zu legen gestattet Die Stellungen S₁ bis s_s

des Kontrollers sind Senkstellungen, die Stellungen H₁ bis A₆ Hubstellungen.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise:

Wenn der Kontroller H in die Senkstellung S₁

gebracht wird, so wird der an die Netzleitung P angeschlossene Kontaktfinger 13 mit sämtlichen anderen Kontaktfingern verbunden. Alle Schütze i, k, I und in, n, fi springen an und schließen die zugehörigen Schützkontakte. Es fließt nun ein Strom von p über 12, die geschlossenen Schützkontakte, den Widerstands, und den Hubmotor α nach N. Ist nun das Motormoment stärker als das Lastmoment, hebt sich also die Last, so wird der Hebel e der selbsttätigen Regeleinrichtung d nach rechts gedreht und verläßt die unterste Schleifschiene, die mit dem Schütz i verbunden ist. Dieses wird stromlos, und sein Anker fällt ab und schaltet den Widerstand W₁ in den Motorstromkreis ein. In gleicher Weise werden auch je nach der Schwere der Last die Widerstände W₂, und w_s in den Motorstromkreis ^eingeschaltet, so daß die Last ausbalanciert wird. Wenn der Kontroller auf die Senkstellungen S₂ und S₃ gedreht wird, so hängt es von der Schwere der Last ab, ob sie sich nach unten bewegt oder stehenbleibt. Denn in Stellung s₂ ist das Schütz i und in Stellung s₃ auch das Schütz k von den zugehörigen Kontaktfingern 14 und 15 abgeschaltet. In der Stellung s₄ geht aber die Last sicher nach abwärts, und die Senkgeschwindigkeit kann durch Weitergehen auf die Stellungen S₅ und S₆ erhöht werden.

Sollen beim Heben die Schützspulen i, k, I der selbsttätigen Regelvorrichtung d entzogen und nur unter die Kontrolle des Kranführers gelegt werden, so wird auf der Hubseite des Kontrollers eine Kontaktschiene angeordnet, die mit dem Kontaktfinger 11 in den Hubstellungen A₄, A₅ und A₆ in Berührung kommt.

An den Kontakt 11 ist das Schütz t angeschlossen, das die Hubleitungen zu den Schützen i, k, I unter Umgehung der Regelvorrichtung d unmittelbar an N legt.

Ist der Hubmotor gegenüber dem Führerstand nicht ortsbeweglich, wie dies beispielsweise bei Drehkranen häufig ist, so kann- der • Haupfcjteuerapparat und die selbsttätige Regelvorrichtung erfindungsgemäß zu einer einzigen Vorrichtung vereinigt werden, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist.

Die Bewegung des Steuerhebels H wird durch eine Schwinge v, die des Kontakthebels c der selbsttätigen Regelvorrichtung unmittelbar auf einen Balancier u übertragen, dessen Mittelpunkt durch eine Schwinge w auf den 70^ Kontakthebels; des Hauptsteuerapparates wirkt. In der Darstellung befindet sich der Kontakthebel e in der Mitte der Anschläge f und g.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Die Abmessungen der Hebelarme sind so gewählt, daß, wenn der Steuerhebel H von seiner Nullstellung auf Stellung 1 für Senken oder Heben ausgelegt wird, der Kontakthebel λ; gleich auf Stellung S₂ oder A₂ geht. Entspricht der Widerstand im Motorstromkreis nicht der Last, so hebt oder senkt sich" die Last, und der Hebel e dreht sich nach rechts oder nach links. Die Bewegung von e wird über den Balancier u und die Schwinge w auf den Kontakthebel χ übertragen, der sich auf S₁ oder S₈ bzw. A₁ oder A₃ legt, wodurch die selbsttätige Ausbalancierung der Last herbeigeführt wird. Die Weiterbewegung von x, zum Zweck, die Motorgeschwindigkeit zu regeln, erfolgt durch den Steuerhebel H, während sich der mit der Rutschkupplung verbundene Hebel e fest an einen der beiden Anschläge f und g legt.

In der Anordnung nach Fig. 3 ist die selbsttätige Regelung auch auf der Hubseite angewendet und verhindert ein Senken der Last, wenn der Motor auf der ersten Hubstellung nicht genügend Strom erhält.

An Stelle der Rutschkupplung b können auch andere Hilfsmittel, z. B. Klinken, benutzt werden, die durch weitere Konstruktionselemente in dem Bereich, in dem sie nicht in Tätigkeit treten dürfen, außer Eingriff gebracht werden. Auch Hilfsmotoren mit Umsteuerungskontaktvorrichtungen können anstatt der einfachen Rutschkupplung verwendet werden.

Claims (5)

-Ansprüche:

1. Verfahren zum Ausbalancieren der Last bei elektrisch betriebenen Kranhubwerken in den ersten Senk- und Hubstellungen zur Vermeidung falscher Lastbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Last Reg'elwid erstände selbsttätig in den Motorstromkreis ein- oder ausgeschaltet werden.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Last verstellter

Widerstandsregler vom Motor mittels einer Rutschkupplung an sich bekannter Art in Tätigkeit gesetzt wird.

3. Einrichtung nach. Anspruch 2 zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch ι für Kranhubwerke, bei denen der Motor gegenüber dem Führerstand ortsbeweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätig wirkende Regelvorrichtung mit den Regelwiderständen am Ort des Hubmotors und mit diesem verfahrbar angeordnet ist (Fig. 1).

4. Einrichtung nach Anspruch 2 zur , Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 _: für durch Schütze oder Hilfsmotor gesteuerte Motoren, ■ dadurch gekennzeichnet, daß die Schütze (bzw. der Hilfsmotor) und Widerstände des Hauptsteuerapparates auch für die selbsttätige Regelvorrichtung benutzt werden (Fig. 2).

5. Einrichtung nach Anspruch 2 und 4 zur -Ausübung des Verfahrens nach Anspruch ι für Kranhubwerke, bei denen der Führerstand zusammen mit dem Motor beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptsteuerapparat sowohl vom Steuerhebel aus als auch durch die in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Last bewegte selbsttätige Regelvorrichtung beeinflußt wird (Fig. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.