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Einrichtung zum Anlassen elektrischer Arbeitsmaschinen, insbesondere
Fördermaschinen. Es wurde vorgeschlagen, elektrische Arbeitsmaschinen, insbesondere
Fördermaschi nen, dadurch zu steuern, daß der aus seiner Nullage in die erste Fahrtstellung
gebrachte Steuerhebel durch eine maschinelle Vorrichtung in Abhängigkeit von einem
Kurvenschub weiterbewegt wird. Die Verwendung derartiger Kurvenschübe ist besonders
dann nachteilig, wenn der Anlaßvorgang entweder aus irgendwelchen Gründen von Hand
oder automatisch unterbrochen wird oder die Maschine während des Anlassens oder
der Fahrt retardiert oder gar stillgesetzt werden muß. Soll dann der Anlaßvorgang
weiter fortgesetzt werden, also der Steuerhebel weiter ausgelegt werden, so steht
der Steuerhebel mit dem Kurvenschub, der sich inzwischen weiterbewegt hat, nicht
mehr in zwangläufiger Verbindung. Der Maschinist wird aber häufig versuchen, den
Steuerhebel möglichst rasch wieder an den Kurvenschub anzudrücken und hierbei den
Steuerhebel so schnell weiterbewegen, daß gefährliche Stromstöße entstehen. Auf
jeden Fall muß der Maschinist ohne Anlaßkurve steuern, und hierdurch wird man wiederum
von der Aufmerksamkeit desselben abhängig, was bei dem Gegenstande des Hauptpatentes
gerade vermieden werden sollte. Eine solche Regelungsweise, die als Weitersteuern
bezeichnet wird,- kann in Frage kommen, wenn in der ?@iähe der Hängebank oder des
Füllorts besondere Schachteinbauten (Hängebühnen u. dgl.) mit geringerer Geschwindigkeit
durchfahren werden sollen. Der Maschinist wird dann den Fördermotor zunächst nur
bis zu dieser. zulässigen Geschwindigkeit anlassen und erst nach Durchfahren der
betreffenden Schachtstellung die Maschine weiter evtl. auf die volle Geschwindigkeit
beschleunigen: Selbstverständlich ist, falls beispielsweise derartige Einbauten
tiefer liegen, auch nach Erreichen der vollen Fördergeschwindigkeit (Beendigung
des Anlaßvorganges) eine vorübergehende Geschwindigkeitsverminderung möglich, indem
der Maschinist den Steuerhebel zurückzieht. Als Grenzfall kann hierzu das obenerwähnte
vorübergehende Anhalten im Schacht an einer Zwischensohle betrachtet werden.
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Die vorliegende Erfindung bildet diese Steuereinrichtung in der Weise
weiter, daß die maschinelle Vorrichtung sich selbst ihr Bewegungsgesetz vorschreibt,
ohne eines Kurvenschubes zu bedürfen, der letzten Endes nicht die maschinelle Vorrichtung
in ihrer Betriebsweise, sondern das angetriebene Steuerorgan in seiner Bewegung
beeinflußt. Durch die Erfindung wird man also unabhängig von den Nachteilen, die
bei Verwendung eines Kurvenschubes unvermeidlich sind.
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Es sind zwar Einrichtungen, die ein Weitersteuern ermöglichen, bereits:
bekannt. Sie
wirken aber beim Anlassen lediglich als Hemmvorrichtung,
während die vorliegende Erfindung sich auf maschinelle Antriebsvorrichtungen bezieht.
Außerdem wirken diese Hemmvorrichtungen nur so, daß die Auslegegeschwindigkeit des
Steuerhebels auch beim Weitersteuern durch die Hemmvorrichtung derart beschränkt
ist, daß eine vorbestimmte konstante Geschwindigkeit nicht überschritten wird. Die
vorliegende Erfindung ermöglicht es, im Gegensatz zu diesen bekannten Einrichtungen,
den Steuerhebel mit verschiedenen, den jeweiligen Verhältnissen angepaßten Geschwindigkeiten
weiterzubewegen. Weiterhin ist hierbei die Einstellung verschiedener Anfahrdiagramme
bedeutend vereinfacht. Letzteres ist besonders von Vorteil, wenn besonders schwere
Lasten gezogen oder die Umstellungen von Lastenfahrt auf Seilfahrt vorgenommen werden
sollen. Es kann aber auch sein, daß während des Förderzuges die Beschleunigungsverhältnisse
mit Rücksicht auf die Schachtverhältnisse geändert werden müssen; so z. B., wenn
bei Fahrtbeginn geringe Beschleunigungen einzuhalten sind, die erst nach Zurücklegen
eines bestimmten Weges auf die volle Beschleunigung erhöht werden dürfen, ohne daß
eine abnehmende Beschleunigung notwendig wird, um eine Überlastung der Zentrale
zu verhindern. Ebenso kann eine Verminderung der Beschleunigung in Abhängigkeit
vom Strom des Umformers, der Anlaßmaschine oder der Zentrale bei Leonardantrieben
erfolgen.
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Die maschinelle Vorrichtung zum Antrieb des Steuerorgans kann insbesondere
in einem dauernd laufenden Motor bestehen, mit dem die Steuervorrichtung der Arbeitsmaschine
über ein Wendegetriebe gekuppelt wird. Es kann auch ein Motor vorgesehen sein, der
in der Nullstellung der Steuervorrichtung abgeschaltet ist und für jede Bewegungsrichtung
des Steuerorgans umgeschaltet wird. Auch ein Uhrwerk, ein Gewicht oder eine andere
Triebkraft kann zur Bewegung der Steuervorrichtung angewendet werden und dessen
Antriebsmoment durch Hemmwerke, Drosselventile o. dgl. begrenzt und eingestellt
werden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In dieser
bedeutet k das Steuerorgan, das durch einen dauernd laufenden Motor v über eine
Wendekupplung k angetrieben wird. Die Zahnradgetriebe z schaffen die notwendige
Übersetzung zwischen Antriebsmotor v und der einen Kupplungshälfte. Die linke Hälfte,
welche mit dem Zahnradgetriebe verbunden ist, läuft hierbei entgegengesetzt zur
rechts mit dem Zähnradgetriebe verbundenen Kupplungshälfte um. Der mittlere Kupplungsteil
sitzt gegen Verdrehung gesichert auf einer durchgehenden Welle w, die einerseits
mittels eines Zahngetriebes g das Steuerorgan h bewegen kann, während sie anderseits
einen Schalthebels trägt, der verschiedenen Anforderungen gerecht werden muß.
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Der Antriebsmotor v erhält Strom von einer Gleichstromquelle q, an
der sein Anker unmittelbar liegt, während sein Feld über die Steuerwiderstände t
und u von der Gleichstromquelle gespeist wird. Der Mittelteil der Wechselkupplung
k wird durch ein Wechselrelais a mit der einen oder anderen Kupplungshälfte in -Eingriff
gebracht. Mit dem Steuerhebel h ist ein Sperrad p fest verbunden, dessen Sperrzähne
durch eine Doppelklinke i erfaßt werden können und die Weiterbewegung der Steuervorrichtung
im Sinne einer Fahrtbeschleunigung verhindern können. Die Klinke i wird durch ein
Relais b gesteuert.
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Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Soll die Arbeitsmaschine
in einer Richtung angelassen «erden, so wird der Steuerhebel vom Maschinisten von
Hand in eine erste Fahrtstellung gebracht. Diese Bewegung des Steuerhebels ist durch
die Lücke in den Zähnen des Sperrads p begrenzt. Mit der Bewegung des Steuerhebels
aus seiner Nulllage wird durch das Getriebe g die Welle u, gedreht und mit ihr auch
der Hebel s in die gezeichnete Stellung. Nunmehr kann der Maschinist den Steuerhebel
von Hand nicht weiter auslegen. Drückt er jedoch auf den Knopf ;z.. so -wird ein
Stromkreis geschlossen von -;-, L eitunj# r, Knopf rz, Leitung 2, Endausschalter
e1, Leitung 3, Endausschalter e, Leitung q., Schalter c, Leitung 5, das linke Relais
a, Leitung 6, Schalter z., Leitung 7, Kontaktsegment 8, Kontaktbrücke g am Hebel
s, Kontaktsegment zo, Leitung I I zurück zur Stromquelle q. Gleichzeitig wird ein
Nebenstromkreis-von der Leitung 5 über die Relaisspule b, Leitung z2, Kontaktsegment
13, Kontaktbrücke 9 zum Kontaktsegment io geschlossen. Das linke Relais a zieht
seinen Kern an und bringt den Kupplungsmittelteil mit der rechten Kupplungshälfte
in Eingriff. Gleichzeitig zieht die Relaisspule b die Klinke i aus dem Sperrad
p. Der durchlaufende Motor z, kann nunmehr den Steuerhebel k. aus seiner ersten
Fahrtstellung weiterbewegen, wobei auch der Hebels über die Kontaktknöpfe
15 hinweggleitet. Da zwischen "den Kontaktknöpfen Widerstände vorhanden sind,
die im Feldstromkreis des Motors v liegen, so ist es klar, daß bei der Weiterbewegung
-des Hebels s und der dabei erfolgenden allmählichen Abschaltung der Feldwiderstände
die Geschwindigkeit des
Motors v geändert wird. Das Geschwindigkeitsgesetz
kann durch Veränderung der Widerstände beliebig gestaltet werden. Es ist möglich,
besondere Kurzschlußvorrichtungen für einzelne Widerstandsteile vorzusehen, die
von Hand bedient werden, um etwa die Umstellung von Lastförderung auf Seilfahrt
vorzunehmen. Es ist möglich, die Kurzschlußvorrichtungen in Abhängigkeit von der
Belastung, der Beschleunigung oder Geschwindigkeit zu beeinflussen, so daß im ersten
Fall ein gleichbleibendes Geschwindigkeitsdiagramm für verschiedene Lastgrößen eingehalten
werden könnte, während in den letzten beiden Fällen Möglichkeiten für das Eingreifen
einer etwa angeordneten Sicherbeitsvorrichtung geschaffen sind.
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Läßt der Maschinist den Druckknopf n los, so wird der Magnet a stromlos,
und der Kupplungsmittelteil geht unter Einwirkung einer Feder o. dgl. in seine Mittellage
zurück. Gleichzeitig wird auch das Relais b stromlos, die Klinke i fällt unter dem
Einfluß des Gewichtes f in das Sperrad p ein und hindert jede Weiterbewegung
des Steuerhebels lt, während seiner Zurückziehung in die Nulllage kein Hindernis
bereitet wird. Geschieht letzteres, so wird auch der Hebels in die Nullage zurückgezogen
und hierdurch gewährleistet, daß beim darauffolgenden W iederanlassen der Maschine
in gleicher Fahrtrichtung das vorgeschriebene Geschwindigkeitsgesetz eingehalten
wird.
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Ist der Steuerhebel h in seine äußerste Stellung bewegt, so öffnet
er einen der Endausschalter cl, e2, das Relais a wird stromlos und damit der Hebel
k vom Motor v entkuppelt, während die Klinke i wieder einfällt.
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Die Schalter z1, z2 im Stromkreis des Relais a haben den Zweck, die
Verbindung zwischen dem Steuerhebel lt und dem Motor v abzustellen, sobald die Retardierung
eintreten muß. Mit den Teufenzeigermuttern m1, in2, sind in bekannter Weise Anschläge
l1, l2 verbunden; während diese Anschläge bei den bekannten Einrichtungen Widerstände
im Feldstromkreis der Anlaßdynamo für die Fördermaschine beeinflussen, wirken dieselben
bei der vorliegenden Erfindung lediglich auf die Stromkreise der maschinellen Antriebsvorrichtung
v für den Steuerhebel ein. Sie bewegen hierbei die Schalter s1, s2, sobald Steuerglieder
o1, o2 für diese Schalter mit den Anschlägen l1, l2 in Berührung gelangen. Der Steuerhebel
ist hierdurch für die Beeinflussung durch die Retardiervorrichtung freigegeben.
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An Stelle einer besonderen Retardiervorrichtung mit Kurvenschüben
könnte unter Umständen eine selbsttätige Umschaltvorrichtung für den Motor v treten,
so daß diese die Rückbewegung des Steuerhebels in die Nullage bewirkt.
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Der Widerstand u hat in Verbindung mit dem Schalter c die Aufgabe,
die Beeinflussung der Steuervorrichtung in Abhängigkeit von der Belastung der Zentrale
zu besorgen. Hierzu dient ein Relais x, das vom Strom in der Zentralenleitung gespeist
wird und den Steuerhebel y dann bewegt, wenn dieser Strom ein vorbestimmtes Maß
zu überschreiten sucht. Je größer dieses Maß wird, desto mehr Widerstand wird abgeschaltet
und die Bewegung des Motors v entsprechend verzögert, bis schließlich der Hebel
y den Schalter c trifft, diesen öffnet und damit den Motor v vom Steuerhebel lz
trennt. Gleichzeitig fällt die Sperrklinke i ein und sperrt ;lie Bewegung des Steuerhebels
h. Bei den bekannten Einrichtungen, welche das Auslegen des Steuerhebels bei Überlastung
der Zentrale oder beim Rückgang der Spannung beeinträchtigen, die sich im übrigen
nicht auf eine maschinelle Antriebsvorrichtung für den Steuerhebel, sondern auf
eine Hemmvorrichtung beziehen, wird der Antriebsmotor für die Anfahrvorrichtung
ausgeschaltet, so daß ein Anlassen oder Weitersteuern der Fördermotoren Uerhaupt
verhindert wird. Die vorliegende Erfindung soll in solchen Fällen die Auslegegeschwindigkeit
des Steuerhebels lediglich beschränken, also die durch die Fördermaschinen beim
normalen Anfahren eintretende Belastung herabsetzen und damit gewöhnlich die Hauptursache
der Netzüberlastung beseitigen. Erst beim Überschreiten einer bestimmten Größe der
Belastung wird die Antriebsvorrichtung entkuppelt und ein Weitersteuern verhindert.
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Natürlich könnte auch die Einschaltung von entfernter Stelle durch
Druckknopf besorgt werden. Durch das Einlegen des Druckknopfes würde dann auf elektromagnetischem
Wege die Kupplung zwischen dem Steuerhebel h und dem Motor v besorgt, und
der Steuerhebel h würde aus seiner Nullstellung motorisch weiterbewegt werden. Zweckmäßig
wird für jede Fahrtrichtung ein besonderer Anlaßdruckknopf vorgesehen. Ebenso kann
der Steuerhebel durch einen zweiten Druckknopf in jeder beliebigen Stellung festgehalten
werden, indem der Kupplungsstrom unterbrochen wird, während ein weiterer Druckknopf
die Kupplung in dem Sinne umsteuern könnte, daß der Steuerhebel motorisch in seine
Nullage zurückgeführt wird.