DE3723845A1 - Hydrostatischer antrieb fuer buehneneinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Antriebsanordnung für Bühneneinrichtungen mit mindestens einer Hydropumpe mit stufenlos verstellbarem Hubvolumen und mindestens einem mit einer bzw. jeweils einer Bühneneinrichtung mechanisch gekoppelten Hydromotor. Dabei sind Bühneneinrichtungen im Sinne dieser Anmeldung Seilwinden für Dekorationszüge, Bühnentische, Bühnenwagen u. dgl.

Bei bekannten hydrostatischen Antrieben für Bühneneinrichtungen ist der mit der Bühneneinrichtung mechanisch gekoppelte Hydromotor mit konstantem Verdrängungsvolumen in der Regel in einem geschlossenen Kreislauf mit einer mit konstanter Drehzahl angetriebenem Hydropumpe mit verstellbarem Hubvolumen und zwei Stromrichtungen verbunden. Dabei wird die Verstelleinrichtung der Hydropumpe von der Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Istdrehzahl der die Bühneneinrichtung antreibenden Antriebswelle geregelt, wobei sich der Druck in der jeweiligen Druckleitung entsprechend dem jeweiligen Lastdrehmoment einstellt. Wegen des ständig wechselnden Drucks muß, wenn man nicht eine aufwendige Schaltung in Kauf nehmen will, dem Hydromotor jeder Bühneneinrichtung eine gesonderte Hydropumpe zugeordnet werden. Hierdurch ergibt sich aber nicht nur ein sehr großer apparativer Aufwand, es besteht auch nicht die Möglichkeit, die bei einer Bühneneinrichtung beim Abbremsen anfallende Energie zum Antrieb einer anderen Bühneneinrichtung zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine hydrostatische Antriebsanordnung für Bühneneinrichtungen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Energierückgewinnung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Während die Antriebsanordnung grundsätzlich mit einer einzigen Hydropumpe der dort beschriebenen Art auskommt, kann es im Hinblick auf eine geforderte Höchstleistung vorteilhaft sein, mehrere solcher Hydropumpen zu verwenden. Die druckgeregelte Pumpe bzw. Pumpeneinheit erzeugt einen konstanten Arbeitsdruck, so daß mehrere Verbraucher über eine gemeinsame Hochdruckleitung versorgt werden können. Beim Abbremsen eines sich bewegenden Bühnenteils wird dessen kinetische Energie benutzt, den jeweiligen Hydromotor als Pumpe zu betreiben und Hydraulikmedium gegen den in der Hochdruckleitung herrschenden Arbeitsdruck zu fördern. Die hierdurch zurückgewonnene Energie kann entweder in dem Hochdruckspeicher gespeichert oder dem Hydromotor einer anderen Bühneneinrichtung als Antriebsenergie zugeführt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So sind die Hydropumpe bzw. die Hydropumpen eingangsseitig und die Hydromotoren ausgangsseitig an eine von einer Speisepumpe versorgten Niederdruckleitung angeschlossen, um die Ansaugverhältnisse der Hydropumpe bzw. Hydropumpen zu verbessern. Um die für die Speisung der Niederdruckleitung vorgesehenen Speisepumpe möglichst gering dimensionieren zu können, ist weiter vorgesehen, die Niederdruckleitung mit einem Druckspeicher zu verbinden.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch bzw. symbolisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Bühnenwagen mit zugehörigem Antriebsmotor,

Fig. 2 eine Doppelwinde mit Antriebsmotor für ein Bühnendekorationsteil und

Fig. 3 die gesamte Antriebsanordnung.

Der in Fig. 1 dargestellte Bühnenwagen 1 stützt sich über Räder oder Laufrollen 2 auf einer Bühne 3 ab. An seiner Unterseite weist der Bühnenwagen 1 zwei Kragarme 4 auf, die durch einen Schlitz 5 in der Bühne 3 bis unter diese hindurchreichen und über je eine Zug- und Druckstange 6 an eine Kette 7 angelenkt sind. Die Kette 7 ist um ein Umlenkrad 8 und ein Antriebsrad 9 geschlungen. Das Antriebsrad 9 ist mechanisch mit einem Hydromotor 10 mit stufenlos verstellbarem Hubvolumen und zwei Stromrichtungen verbunden.

Die Seilwindenanordnung gemäß Fig. 2 weist zwei über ein Getriebe 11 mechanisch gekoppelte Seilwinden 12 auf, mit deren Hilfe ein Dekorationsteil 13 auf- und abbewegbar ist. Das Getriebe 11 ist mechanisch ebenfalls mit einem Hydromotor 110 mit stufenlos verstellbarem Hubvolumen und zwei Stromrichtungen verbunden.

Die Hydromotoren 10, 110 sind jeweils für sich (s. Fig. 3) zwischen einer Hochdruckleitung 15 und einer Niederdruckleitung 16 angeschlossen. Jeder Hydromotor besitzt eine Verstelleinrichtung 17, die eingangsseitig mit einem Drehzahlregler 18 verbunden ist. Zur Vorgabe der Geschwindigkeit des jeweiligen Bühnenteils 1 bzw. 13 bzw. der Drehzahl des jeweiligen Hydromotors 10 bzw. 110 ist ein Eingang des Drehzahlreglers 18 mit einem z.B. als Meisterschalter ausgebildeten Drehzahlgeber 19 verbunden. Zur Bestimmung der jeweiligen Istgeschwindigkeit bzw. Istdrehzahl ist ein Tachogenerator 20 vorgesehen, der mechanisch mit der Rotorwelle 10 bzw. 110 des jeweiligen Hydromotors und dessen Signalausgang mit einem Eingang des Drehzahlreglers 18 verbunden ist.

Zwischen der Hochdruckleitung 15 und der Niederdruckleitung 16 können - jeweils parallelgeschaltet - weitere (nicht dargestellte) Hydromotoren für weitere bewegbare Bühneneinrichtungen angeordnet sein.

Zur Versorgung der Hochdruckleitung 15 mit Hydraulikmedium ist eine mit konstanter Drehzahl angetriebene Hydropumpe 21 mit veränderlichem Verdrängungs- oder Hubvolumen und einer zur Hochdruckleitung 15 weisenden Stromrichtung vorgesehen. Die Verstelleinrichtung 22 der Hydropumpe 21 ist über eine Signalleitung mit dem Ausgang eines Druckreglers 23 verbunden, dessen Eingänge zum einen mit einem Druckgeber 24, der an die Verbindungsleitung 25 zwischen der Hydropumpe 21 und der Hochdruckleitung 15 angeschlossen ist, und andererseits mit einem Solldruckgeber 26 verbunden sind. An die Verbindungsleitung 25 ist außerdem ein Hochdruckspeicher 27 angeschlossen.

Die Niederdruckleitung 16 ist mit einer aus einem Tank 28 ansaugenden Speisepumpe 29 mit konstantem Verdrängungsvolumen verbunden. Die Niederdruckleitung 16 weist ferner eine in den Tank 28 führende Rückleitung 30 auf, wobei ein in dieser angeordnetes Druckbegrenzungsventil 31 einen konstanten Basisdruck p₀ aufrechterhält. über diesen Basisdruck p₀ erzeugt die druckgeregelte Hydropumpe 21 in der Hochdruckleitung 15 einen konstanten Arbeitsdruck p _A , der den einzelnen Hydromotoren 10, 110 der jeweiligen Bühneneinrichtungen 1, 13 zum Antrieb zur Verfügung steht.

Jede von der Hochdruckleitung 15 zu den Hydromotoren 10, 110 führende Zweigleitung 32 enthält vor den Hydromotoren ein Absperrventil 33. Die Niederdruckleitung 16 ist unmittelbar oder - wie in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel - über eine Zweigleitung mit einem Niederdruckspeicher 34 verbunden. Weitere Elemente, die für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind, sind aus Gründen der Vereinfachung in der Zeichnung nicht dargestellt.

Während Hydraulikmedium zum Antrieb der Bühneneinrichtungen im motorischen Betrieb von der Hochdruckleitung 15 zur Niederdruckleitung 16 fließt, wird die Drehzahl des jeweiligen Hydromotors durch den jeweiligen Drehzahlregler 18 entsprechend der vorgegebenen Solldrehzahl über die Verstelleinrichtung 17 der Größe und Richtung nach geändert.

Soll der Bühnenwagen 1 beispielsweise nach rechts bewegt werden, so wird der Hydromotor 10 im Sinne einer Rechtsdrehung abhängig von der jeweiligen Differenz zwischen der Soll- und Istdrehzahl verstellt. Während der Beschleunigungsphase stellt die Verstelleinrichtung 17 des Hydromotors 10 einen großen Schwenkwinkel und damit ein entsprechend großes Hubvolumen ein und bei Erreichen der Soll- oder Endgeschwindigkeit ergibt sich ein dem Leistungsbedarf entsprechend geringerer Schwenkwinkel. Beim Abbremsen ist die jeweilige Istdrehzahl immer größer als die Solldrehzahl, wodurch sich eine negative Drehzahldifferenz mit einem entsprechend negativen Verstellwinkel ergibt. Durch die mechanische Kopplung zwischen dem Hydromotor 10 und dem Bühnenwagen bleibt der Drehsinn des Hydromotors 10 beim Abbremsen jedoch erhalten und die in dem Bühnenwagen 1 befindliche kinetische Energie bewirkt ein Druckgefälle, das dem zwischen der Hochdruckleitung 15 und der Niederdruckleitung 16 wirkenden Druckgefälle p _A entgegengerichtet ist. Bei entsprechenden Gegendruck fördert der Hydromotor 10 somit in "generatorischem" Betrieb Hydraulikmedium aus dem Bereich der Niederdruckleitung 16 in den Bereich der Hochdruckleitung 15. Dieses gegen den Arbeitsdruck p _A geförderte Hydraulikmedium kann entweder zur Energiespeicherung in den Hochdruckspeicher 27 fließen oder zum Antrieb eines benachbarten Hydromotors (z.B. des Hydromotors 110) mitherangezogen werden.

Ein anderes Beispiel für einen derartigen "generatorischen" Betrieb ist das Herablassen des Dekorationsteils 13, insbesondere wenn dieses Teil ein erhebliches Gewicht aufweist.

In jedem Fall ergibt sich hierdurch eine energiesparende Arbeitsweise der Antriebsanordnung, da die durch den generatorischen Betrieb gewonnene Energie nicht von der Hydropumpe 21 aufgebracht werden muß.

Claims (3)

1. Hydrostatische Antriebsanordnung für Bühneneinrichtungen mit mindestens einer Hydropumpe mit stufenlos verstellbarem Hubvolumen und mindestens einem mit einer bzw. jeweils einer Bühneneinrichtung mechanisch gekoppelten Hydromotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydropumpe (21) bzw. die Hydropumpen als druckgeregelte Pumpe mit einer einzigen Stromrichtung und der Hydromotor bzw. die Hydromotoren (10, 110) als drehzahlgeregelter Hydromotor mit stufenlos verstellbarem Hubvolumen und zwei Stromrichtungen ausgebildet sind, wobei der Hochdruckanschluß der Hydropumpe (21) bzw. Hydropumpen und des Hydromotors bzw. der Hydromotoren (10, 110) über eine gemeinsame Hochdruckleitung (15) miteinander verbunden sind und wobei die Hochdruckleitung (15) mit einem Hochdruckspeicher (27) verbunden ist.

2. Hydrostatische Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydropumpe (21) bzw. die Hydropumpen eingangsseitig und der Hydromotor bzw. die Hydromotoren (10, 110) ausgangsseitig an eine von einer Speisepumpe (29) versorgten Niederdruckleitung (16) angeschlossen sind, wobei die Niederdruckleitung (16) eine mit einem Druckbegrenzungsventil (31) versehene Rückflußleitung (30) aufweist.

3. Hydrostatische Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckleitung (16) mit einem Druckspeicher (34) verbunden ist.