DE3733336C2 - Mit Überlastsicherung und Lastausgleichssystem versehene Antriebseinrichtung f ür Hobelanlagen, Kettenförderer u. dgl. - Google Patents
Mit Überlastsicherung und Lastausgleichssystem versehene Antriebseinrichtung f ür Hobelanlagen, Kettenförderer u. dgl.Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Hobelanlagen,
Kettenförderer u. dgl. mit die beiden Kettenräder der umlaufenden
Zugkette (n) synchron antreibenden Antriebseinheiten, die
jeweils einen das zugeordnete Kettenrad über ein Getriebe antreibenden
Asynchronmotor aufweisen, mit einem Lastausgleich der
Asynchronmotoren und mit den Antriebseinheiten zugeordneten, im
Überlastfall die antriebsmäßige Verbindung der Kettenräder trennenden
hydraulischen Überlastkupplungen mit zugeordneter, den
Drehmomentenfluß im Getriebe messender Drehmomenten-Meßvorrichtung,
die mit einer elektronischen Auswerteeinheit und einer zugeordneten
Kupplungs-Schaltvorrichtung mit elektromagnetischen
Schaltventilen über eine Ansteuerleitung gekoppelt ist.
Für den Einsatz bei leistungsstarken Bergbaumaschinen, wie Hobelanlagen,
Kettenkratzförderern u. dgl. werden bekanntlich mit
Überlastsicherungen ausgestattete Antriebssätze benötigt,
die im Überlastfall, z.B. bei einem Blockieren des Hobels, ansprechen
und die angetriebene Kette bzw. deren Kettenstern am
Getriebeausgang von der Antriebsseite trennen. In jüngerer Zeit
sind für den Antrieb von Hobelanlagen und Strebförderern Überlastgetriebe
entwickelt und bekannt geworden, die mit einem im
Getriebezug liegenden oder von dem Drehmomentenfluß im Getriebe
belasteten, mit einer Dehnungsmeßstreifenanordnung belegten Meßglied
in Gestalt eines Meßbolzens oder Meßstabes od.dgl. versehen
sind, dessen elektrische Meßsignale einer elektronischen
Auswerteeinheit zugeführt werden, die im Überlastfall eine Überlastkupplung
schaltet (DE-OS 32 48 084, DE-OS 33 20 997,
DE-OS 33 23 250, DE-OS 33 23 251, DE-OS 34 25 638, DE-OS 35 45 314).
Hobel- und Strebförderanlagen weisen im Regelfall an ihren beiden
Enden jeweils eine Antriebseinheit, den sogenannten Haupt-
und Hilfsantrieb, auf, wobei jede Antriebseinheit mit einem oder
auch mit zwei auf ein gemeinsames Kettenrad wirkenden Asynchronmotoren
bestückt ist. Um eine gute Ausnutzung der installierten
Antriebsleistung zu erreichen, ist eine möglichst gleichmäßige
Belastung der verschiedenen Antriebe anzustreben. Da elektrische
Asynchronmotoren sehr empfindlich, d.h. mit starkem Leistungsabfall,
auf Drehzahländerungen reagieren, können schon kleine
Drehzahländerungen zu großen Lastverschiebungen führen. Bei
leistungsstarken Kettenantrieben stellen sich in der Praxis hinsichtlich
der möglichst gleichmäßigen Leistungsaufteilung zwischen
Haupt- und Hilfsantrieb erhebliche Probleme dadurch häufig
ein, daß innerhalb der zu einer endlosen Kette geschlossenen
Zugkette unterschiedlich gelängte Kettenabschnitte vorhanden
sind, die auf abschnittsweise unterschiedliche Kettendehnungen
zurückzuführen sind. Dies führt bei gleicher Kettengeschwindigkeit
am Haupt- und Hilfsantrieb zu unterschiedlichen Kettenstern-Drehzahlen
und damit auch zu unterschiedlichen Drehzahlen
der über die Kette zwangssynchronisierten Asynchronmotoren.
Schon eine Kettendehnung von nur 1% führt bei den großen Längen
der Hobel- und Förderanlagen zu einer Lastverschiebung von z. B.
±50% an den Antrieben. Größere Kettendehnungen ab etwa 2,5%,
die einseitig z.B. nur am Hauptantrieb auftreten, führen in der
Praxis dazu, daß der in diesem Fall überbelastete Hauptantrieb
mit Nenndrehzahl läuft, während der Hilfsantrieb durch die
Zugkette in seinem generatorischen Bereich arbeitet. In Kenntnis
der vorgenannten Probleme hat man in der Vergangenheit bei
Hobel- und Strebförderanlagen wiederholt vorgeschlagen, den Antriebseinheiten
am Haupt- und Hilfsantrieb ein Lastausgleichssystem
zuzuordnen, um die Abtriebsdrehzahlen beider Antriebseinheiten
im Betrieb so aufeinander abzustimmen, daß beide Asynchronmotoren
entsprechend ihrer Motorkennlinie im möglichst
optimalen Kennlinienbereich arbeiten. Dies bedeutet bei Asynchronmotoren
gleicher Motorleistungen, daß im laufenden Betrieb
über eine Drehzahlangleichung ein Lastausgleich zwischen den
Antriebseinheiten bewirkt wird. Bei den bekannten Lastungsausgleichsystemen
werden beispielsweise als Überlagerungsgetriebe
ausgebildete Umlaufgetriebe verwendet, die als Stützmotoren
hydrostatische oder auch elektrische Motoren aufweisen, durch deren
Regelung der Lastausgleich erfolgt. Anstelle der Stützmotoren
werden im Stand der Technik auch das Antriebsdrehmoment an den
Überlagerungsgetrieben abstützende Stützpumpen vorgeschlagen
(Zeitschrift "Glückauf" 1986, S. 849, 850 und S. 851-854;
Zeitschrift "Glückauf" 1979, S. 456-460; "Glückauf-Forschungshefte"
1981, Heft 4, S. 139-145; "Glückauf" 1981,
S. 386-388; DE-PS 31 03 267; DE-OS 34 41 428; DE-AS 23 03 250;
DE-OS 35 02 665).
Schließlich ist es bei Kettenantrieben auch bekannt, in den Getriebezug
eine Überlastkupplung einzuschalten, die als Rutschkupplung
ausgebildet und mit einer Drehzahlüberwachungseinrichtung
ausgestattet ist, welche einerseits mit einer elektromechanischen
Schaltvorrichtung für die Überlastkupplung und andererseits
als Meßwertgeber mit einer Meßvorrichtung für die Arbeitsleistung
versehen ist (DE-PS 31 30 050). Die Rutschkupplung
dient hier als Drehmomentbegrenzer.
Ausgehend von der eingangs genannten Antriebseinrichtung der
gattungsgemäßen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
diese Antriebseinrichtung so auszubilden, daß sie im Betrieb die
Funktion sowohl des Lastausgleichs als auch der Überlastsicherung
ohne übermäßigen Bauaufwand zuverlässig erfüllt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit folgenden Merkmalen gelöst:
- - Die Überlastkupplungen bilden zugleich Lastausgleichs-Schlupfkupplungen, wobei die elektronische Auswerteeinheit zur Herstellung des Lastausgleichs an den beiden Antriebseinheiten eine Vorrichtung zur kurzzeitigen wiederholten Schaltbetätigung der Überlastkupplung an der jeweils mit der größeren Abtriebsdrehahl arbeitenden Antriebseinheit aufweist;
- - Die Überlastkupplungen sind mit einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer ständigen hydraulischen Grundvorspannung in ihren Zylinderräumen versehen, die durch Schaltbetätigung der Schaltventile erhöhbar ist, wobei die elektromagnetischen Schaltventile der Überlastkupplungen aus Schnellschaltventilen bestehen, deren Schaltzeit höchstens 20 ms, vorzugsweise unter 10 ms, beträgt.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung
werden die der Überlastabschaltung dienenden Überlastkupplungen
zugleich zur Drehzahlangleichung der Antriebseinheiten und damit
zum Lastausgleich der Antriebe verwendet, so daß die verschiedenen
Asynchronmotoren am Haupt- und Hilfsantrieb stets im
wesentlichen im Nennbereich ihrer Motorkennlinie arbeiten, was
bei gleichen Motorleistungen bedeutet, daß in jedem Betriebszustand
eine symmetrische Lastverteilung an den Antriebseinheiten
gegeben ist.
Die Überlastkupplungen weisen demgemäß eine Doppelfunktion auf.
In ihrer Lastausgleichsfunktion arbeiten sie als Schlupfkupplungen,
wobei durch gesteuerten Schlupf sichergestellt wird, daß
die Antriebsmotoren an den Antriebseinheiten stets im Bereich
ihrer Nenndrehzahl und daher im günstigsten Leistungsbereich arbeiten.
Bei Leistungsunsymmetrien der Asynchronmotoren wird die
Überlastkupplung an der mit der größeren Abtreibszahl arbeitenden
Antriebseinheit von der elektronischen Auswerteeinheit durch
wiederholte Schaltbetätigung im Sinne eines Kupplungsschlupfes
so angesteuert, daß der Asynchronmotor wieder im wesentlichen
auf seine Nenndrehzahl zurückgeführt wird. Um dies zu bewirken,
weist die Auswerteeinheit, der die Informationen über Belastungs-Unsymmetrien
oder Drehzahl-Unsymmetrien zugeführt werden,
eine Vorrichtung zur kurzzeitigen wiederholten Schaltbetätigung
der betreffenden Überlastkupplung auf.
Wie erwähnt, erfolgt die Rücknahme der Abtriebsdrehzahl an der
höher belasteten Antriebseinheit durch einen definierten Schlupf
der in den Getriebezug dieser Antriebseinheit eingeschalteten
hydraulischen Überlastkupplung, wobei die Frequenz der Schaltbetätigung
der Überlastkupplung je nach Art der verwendeten Kupplung
bei 10-50 Hz oder auch darüber liegen kann. Von Bedeutung
ist, daß die Frequenz der Schaltbetätigung so auf die jeweils
gewählte Kupplung und das zu übertragende Drehmoment abgestimmt
wird, das sich der Lastausgleich durch den gesteuerten Kupplungsschlupf
rasch und praktisch stoßfrei vollzieht.
Für die Überlastkupplungen werden bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
hydraulisch schaltbare Überlastkupplungen mit
großer Schaltgeschwindigkeit verwendet. Zu diesem Zweck sind die
elektromagnetischen Schaltventile, durch deren Schaltbetätigung
die Überlastkupplungen hydraulisch in Öffnungsrichtung beaufschlagt
werden, als Schnellschaltventile ausgebildet, deren
Schaltzeit höchstens 20 ms beträgt, vorzugsweise sogar unter
10 ms liegt. Damit ist im Überlastfall eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit
der Überlastkupplungen und im Lastausgleichsbetrieb
auch ein rascher und exakter Lastausgleich an den Antriebseinheiten
erreichbar. Demselben Zweck dient auch die weitere
Maßnahme, daß die hydraulischen Überlastkupplungen im laufenden
Betrieb stets in ihrem Zylinderraum unter einer hydraulischen
Grundvorspannung gehalten werden.
Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn die ohnehin
für die Überlastsicherung vorgesehenen Drehmomenten-Meßvorrichtungen
für die Erzielung des Lastausgleichs herangezogen werden.
Dabei läßt sich die Anordnung so treffen, daß die mit den Drehmomenten-Meßvorrichtungen
elektrisch verbundene Auswerteeinheit
die gemessenen Drehmomente vergleicht und bei einer vorgegebenen
Drehmomenten-Differenz die Abtriebsdrehzahl der jeweils stärker
belasteten Antriebseinheit durch gesteuerten Schlupf der Überlastkupplung
vermindert. Im Überlastfall, z. B. bei einer Kettenblockierung,
können die Überlastkupplungen, wie erwähnt, als
Schnellschaltkupplungen arbeiten. Es empfiehlt sich im übrigen,
für die hydraulischen Überlastkupplungen Reibungskupplungen, wie
vor allem Scheiben- oder insbesondere Lamellenkupplungen zu verwenden,
wie dies bekannt ist.
Wie erwähnt, erfolgt die Ansteuerung der Überlastkupplungen an
den Antriebseinheiten durch die elektronische Auswerteeinheit in
Verbindung mit der den Lastzustand der Antriebe erfassenden
Drehmomenten-Meßvorrichtung. Für die Drehmomenten-Meßvorrichtung
können mit Dehnungsmeßstreifen belegte Meßglieder, wie Meßbolzen,
Meßstäbe od. dgl. verwendet werden. Solche Meßglieder sind
bei Überlastkupplungen in verschiedenen Ausführungen bekannt. Es
empfiehlt sich im übrigen, an den Antriebseinheiten die Überlastkupplung
und die Drehmomenten-Meßvorrichtung der Getriebe-Abtriebswelle
zuzuordnen.
Die Getriebe können ein- oder mehrstufige Getriebe sein. Mit besonderem
Vorteil werden bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
Überlastgetriebe verwendet, wie sie aus der DE-OS 32 48 084,
der DE-OS 33 20 997, der DE-OS 33 23 251, der DE-OS 33 23 250
und der DE-OS 34 25 638 bekannt sind, deren Offenbarungsinhalt
zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 in schematischer Anordnung und im Blockbild eine
erfindungsgemäße Antriebseinheit mit Überlastsicherung
und Lastausgleichsystem;
Fig. 2 eine vorteilhafte Ausführungsform einer
einzelnen Antriebseinheit, die bei der
erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
mit Vorteil verwendet werden kann.
Die in Fig. 1 gezeigte Antriebseinrichtung für die umlau
fende endlose Zugkette 1
eines Kettenförderers, wie vor allem
eines Kettenkratzförderers, oder einer kettengezogenen Ge
winnungsmaschine (Kohlenhobel) des Untertagebergbaus weist
zwei an den Umkehrenden der Kette 1 angeordnete Antriebs
einheiten I und II auf, die die Zugkette 1 jeweils über ein
Kettenrad 2 antreiben. Bei einer Strebförder- oder Hobel
anlage bil
den die beiden Antriebseinheiten I und II den Haupt- und
den Hilfsantrieb der Anlage.
Jede Antriebseinheit I und II weist einen elektrischen
Asynchronmotor 3 auf, der das zugeordnete Kettenrad 2 über
ein Getriebe 4 mit zugeordneter hydraulischer Überlastkupplung antreibt.
Die Getriebe 4 sind in der Schemadarstellung der Fig. 1
als zweistufige Getriebe mit den beiden Getriebestufen
4′ und 4′′ dargestellt, die normalerweise in einem gemein
samen Getriebegehäuse untergebracht sind, das auch die
Überlastkupplung 5 aufnimmt. Letztere ist dabei zweckmäßig
der abtriebseitigen Getriebestufe 4′′ zugeordnet, derart,
daß im Überlastfall die Abtriebswelle 6 des Getriebes von
der Antriebsseite getrennt wird. Den Überlastkupplungen 5
ist jeweils eine sie im Überlastfall betätigende Schalt
vorrichtung 7 zugeordnet, die über eine Ansteuerleitung 8
mit der Überlastkupplung 5 verbunden ist.
Die beiden Getriebe 4 weisen jeweils eine Drehmomenten-
Meßvorrichtung 9 auf, die zweckmäßig der abtriebseitigen
Getriebestufe 4′′ zugeordnet ist, so daß sie im Betrieb
das Drehmoment der Getriebe-Abtriebswelle 6 mißt und im
Überlastfall, z.B. bei einem Blockieren der Zugkette 1, die
Überlastkupplung 5 über die zugeordnete Schaltvorrichtung 7
schaltet. Zu diesem Zweck sind die Drehmomenten-Meßvorrich
tungen 9 über Leitungen 10 mit den Schaltvorrichtungen 7
verbunden.
Im allgemeinen befinden sich die Drehmomenten-Meßvorrichtun
gen 9 im Inneren der Getriebe 4 in Zuordnung zu der Getriebe-
Abtriebswelle, wobei sie aus mit einer Dehnungsmeßstreifen
anordnung versehenen Meßbolzen, Meßstäben od.dgl. bestehen,
wie dies bekannt ist.
Den beiden Antriebseinheiten I und II ist außerdem eine
elektronische Auswerteeinheit 11 zugeordnet, die über die
elektrischen Signalleitungen 10 mit den Drehmomenten-
Meßvorrichtungen 9 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die
Auswerteeinheit 11 über elektrische Steuerleitungen 12 an
die Schaltvorrichtungen 7 der Überlastkupplungen 5 ange
schlossen.
Die vorgenannten Schaltvorrichtungen 7, welche die Überlast
kupplungen 5 ansteuern, können auch Bestandteil der elektro
nischen Auswerteeinheit 11 sein. Wesentlich ist vor allem,
daß im Betrieb mit Hilfe der Drehmomenten-Meßvorrichtungen
9 die Abtriebsmomente an den beiden Antriebseinheiten I und
II ständig gemessen und die Meßwerte in Form elektrischer
Signale mit Hilfe der Auswerteeinheit 11 miteinander ver
glichen werden, so daß beim Auftreten einer vorbestimmten
Drehmomentendifferenz die Abtriebsdrehzahl der Antriebs
einheit mit dem jeweils stärker belasteten Asynchronmotor 3
zurückgenommen wird. Dies erfolgt durch einen definierten
Schlupf der Überlastkupplung 5 der betreffenden Antriebs
einheit I bzw. II. Zu diesem Zweck wird die betreffende
Überlastkupplung 5 von der Auswerteeinheit 11 und der zu
geordneten Schaltvorrichtung 7 in einer vorbestimmten Fre
quenz kurzzeitig gelüftet. Die durch den Kupplungsschlupf
bewirkte verminderte Abtriebsdrehzahl des Kettenrades des
höher belasteten Antriebs hat zur Folge, daß die Ketten
geschwindigkeit abfällt. Der am entgegengesetzten Ende der
Gewinnungsanlage od.dgl. angeordnete zweite Antrieb, der
vorher aufgrund der zu hohen Kettengeschwindigkeit in sei
nem generatorischen Bereich lief, fällt dadurch auf seine
Nenndrehzahl ab, bei der er im günstigsten Bereich seiner
Motorkennlinie arbeitet. Auf diese Weise ist über eine
Drehzahlangleichung ein Leistungsausgleich der Asynchron
motoren 3 an den beiden Antriebseinheiten I und II er
reichbar.
Bei dem vorstehend beschriebenen Lastausgleichsystem
werden somit die Überlastkupplungen 5 zugleich zur Erzie
lung eines Lastausgleiches an den beiden Antriebseinheiten
verwendet. Für die hydraulischen Überlastkupplungen 5 werden zweckmäßig
Reibungskupplungen, vorzugsweise Scheiben- oder Lamellen
kupplungen od.dgl., verwendet. Besonders geeignet sind
hydraulisch gegen Federkraft schaltbare Überlastkupplun
gen, die sich durch elektrische Ansteuerung von Elektro
magnetventilen weitgehend verzögerungsfrei schalten lassen,
insbesondere dann, wenn für diese Ventile Servo- bzw.
Proportionalventile verwendet werden, deren Schaltzeit
höchstens 20 ms, vorzugsweise unter 10 ms, liegt. Solche
Schnellschaltventile sind bekannt. Um ein
praktisch verzögerungsfreies Ansprechen der Überlast
kupplungen 5 sicherzustellen, werden
die hydraulisch schaltbaren Überlastkupplungen im Betrieb
unter einer ständigen hydraulischen Grundvorspannung ge
halten, die bei Ansteuerung der Überlastkupplungen auf
den für die Schaltbetätigung der Kupplungen erforderlichen
hydraulischen Schaltdruck erhöht wird. Über ein solches
hydraulisches System kann auch im Betrieb die auftretende
Wärme über die im Kreislauf geführte Druckflüssigkeit ab
geführt werden. Das genannte elektromagnetisch betätigte
Schaltventil (Proportionalventil od.dgl.) wird, wie bekannt,
zweckmäßig an der Drehdurchführung für das hydraulische
Druckmedium angeordnet, vorzugsweise an der Drehdurchfüh
rung der Getriebe-Abtriebswelle.
In Fig. 2 ist ein im Aufbau an sich bekanntes Überlast
getriebe 4 gezeigt, welches mit Vorteil bei der erfindungs
gemäßen Antriebseinrichtung verwendet werden kann. Das Ge
triebe 4 weist die mit dem Asynchronmotor 3 verbundene Ein
gangswelle 13 und die mit dem Kettenrad 2 verbundene Getriebe-
Abtriebswelle 6 auf. Die in Fig. 1 gezeigte Drehmomenten-
Meßvorrichtung 9 besteht aus einem in einer Axialbohrung der
Abtriebswelle 6 angeordneten Meßstab 14, der mit (nicht dar
gestellten) Dehnungsmeßstreifen belegt und so angeordnet ist,
daß er zusammen mit der Welle 6 auf Torsion beansprucht wird,
wobei die jeweilige Torsionsbeanspruchung gemessen wird.
Überlastgetriebe der in Fig. 2 gezeigten Bauart mit Dreh
momenten-Meßvorrichtung sind grundsätzlich bekannt, z.B.
aus der DE-OS 34 25 638. Eine eingehende Erläuterung des
in Fig. 2 gezeigten Überlastgetriebes kann sich daher er
übrigen. Von Bedeutung ist, daß der Abtriebswelle 6 die
Überlastkupplung 5 zugeordnet ist, die aus einer durch
Federkraft schließenden und durch hydraulische Druckbeauf
schlagung öffnenden Reibungskupplung, vorzugsweise einer
Scheiben- oder Lamellenkupplung, besteht. Mit 15 ist der
ringförmige hydraulische Druckraum der Überlastkupplung
bezeichnet, der über eine Drehdurchführung 16 mit dem
äußeren hydraulischen Drucksystem in ständiger Verbindung
steht, so daß in dem Druckraum 15 eine ständige Grundvor
spannung vorliegt, die beim Schalten der Kupplung 5 auf
den erforderlichen Schaltdruck erhöht wird. Das in der
Druckmittelzuleitung angeordnete, elektromagnetisch be
tätigte Schaltventil 17 ist unmittelbar an der mit der
Abtriebswelle verbundenen Drehdurchführung 16 befestigt.
Es besteht, wie erwähnt, vorzugsweise aus einem Schnellschaltventil
bekannter Art.
Das in Fig. 2 gezeigte Überlastgetriebe weist im Getriebe
gehäuse zwei Stirnradgetriebestufen auf, nämlich die ein
gangsseitige Getriebestufe 4′ und die ausgangsseitige Ge
triebestufe 4′′. Für die hydraulisch betätigte Überlast
kupplung 5 mit Drehdurchführung und Schaltventil 17 wird
zweckmäßig die aus der DE-OS 32 48 084 bekannte Anordnung
verwendet.
Anstelle des in Fig. 2 gezeigten Überlastgetriebes können
bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung aber auch
Überlastgetriebe anderer Bauarten verwendet werden, ins
besondere Überlastgetriebe, die mit einer oder mit mehreren
Planetengetriebestufen versehen sind, wie dies z.B. aus der
DE-OS 33 20 997, der DE-OS 33 23 251 oder der DE-OS 33 23 250
bekannt ist. Bei einem Überlastgetriebe mit zwei Planeten
getriebestufen kann das jeweilige Abtriebsmoment, wie be
kannt, über Meßbolzen gemessen werden, die das drehbar ge
lagerte Hohlrad der betreffenden Planetenstufe gegen Dreh
bewegung halten. Das drehbar gelagerte Hohlrad der anderen
Planetenstufe kann in diesem Fall durch die Überlastkupp
lung
gegen Drehung gehalten werden.
Abweichend von der vorstehend beschriebenen Antriebseinrich
tung besteht auch die Möglichkeit, den beiden Antriebsein
heiten I und II jeweils eine die Abtriebsdrehzahl über
wachende Drehzahl-Überwachungsvorrichtung zuzuordnen. Bei
durch Kettendehnungen bewirkten Abweichungen der Abtriebs
drehzahl an einer der beiden Antriebseinheiten mit ent
sprechendem Leistungsabfall des Asynchronmotors wird dann
die Abtriebsdrehzahl durch den über die Auswerteeinheit 11
bewirkten Kupplungsschlupf der zugeordneten Überlastkupplung
5 wieder auf die Soll-Drehzahl zurückgeführt.
Claims (10)
1. Antriebseinrichtung für Hobelanlagen, Kettenförderer
u. dgl. mit die beiden Kettenräder der umlaufenden
Zugkette (n) synchron antreibenden Antriebseinheiten,
die jeweils einen das zugeordnete
Kettenrad über ein Getriebe antreibenden Asynchronmotor
aufweisen, mit einem Lastausgleich der
Asynchronmotoren und mit den Antriebseinheiten zugeordneten,
im Überlastfall die antriebsmäßige
Verbindung der Kettenräder trennenden hydraulischen
Überlastkupplungen mit zugeordneter, den
Drehmomentenfluß im Getriebe messender Drehmomenten-Meßvorrichtung,
die mit einer elektronischen
Auswerteeinheit und einer zugeordneten
Kupplungs-Schaltvorrichtung mit elektromagnetischen
Schaltventilen über eine Ansteuerleitung
gekoppelt ist, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- - Die Überlastkupplungen (5) bilden zugleich Lastausgleichs-Schlupfkupplungen, wobei die elektronische Auswerteeinheit (11) zur Herstellung des Lastausgleichs an den beiden Antriebseinheiten (I, II) eine Vorrichtung zur kurzzeitigen wiederholten Schaltbetätigung der Überlastkupplung (5) an der jeweils mit der größeren Abtriebsdrehzahl arbeitenden Antriebseinheit (I, II) aufweist;
- - die Überlastkupplungen (5) sind mit einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer ständigen hydraulischen Grundvorspannung in ihren Zylinderräumen (15) versehen, die durch Schaltbetätigung der Schaltventile (17) erhöhbar ist, wobei die elektromagnetischen Schaltventile (17) der Überlastkupplungen (5) aus Schnellschaltventilen bestehen, deren Schaltzeit höchstens 20 ms, vorzugsweise unter 10 ms, beträgt.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit den Dreh
momenten-Meßvorrichtungen (9) elektrisch verbundene
Auswerteeinheit (11) die an den Antriebseinheiten ge
messenen Drehmomente vergleicht und bei einer vor
gegebenen Drehmomentendifferenz die Abtriebsdrehzahl
der stärker belasteten Antriebseinheit durch kurz
zeitige Schaltbetätigung ihrer Überlastkupplung (5)
vermindert.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß zur Er
zielung eines definierten Kupplungsschlupfes die elek
trisch schaltbare bzw. ansteuerbare Überlastkupplung
(5) mit einer Schaltfrequenz von z.B. 10-50 Hz solange
geschaltet wird, bis der Belastungsausgleich wiederher
gestellt ist.
4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Überlastkupplung (5) aus einer Reibungskupplung, vor
zugsweise einer Scheiben- oder Lamellenkupplung od.dgl.,
besteht.
5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Überlastkupplung (5) gegen Federkraft hydraulisch
schaltbar ist.
6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehmomenten-Meßvorrichtungen (9) aus mit Dehnungsmeß
streifen belegten, vom Drehmomentenfluß im Getriebe
elastisch verformbaren Meßbolzen, Meßstäben (14) od.dgl.
bestehen.
7. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Überlastkupplungen (5) und die Drehmomenten-Meßvorrich
tung (9) der Getriebeabtriebswelle (6) zugeordnet sind.
8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Getriebe (4) mit mindestens einer Planetenstufe ver
sehen ist, deren drehbar gelagertes Hohlrad durch das
Meßglied der Drehmomenten-Meßvorrichtung (9) gegen
Drehung gehalten ist und dessen Sonnenrad oder Pla
netenträger mit der Getriebe-Abtriebswelle (6) ver
bunden ist.
9. Antriebseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe (4)
zwei hintereinandergeschaltete Planetenstufen auf
weist und daß die Überlastkupplung (5) als Bremse,
vorzugsweise als Scheibenbremse, dem drehbar gelager
ten Hohlrad der eingangsseitigen Planetenstufe zuge
ordnet ist.
10. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß den
Antriebseinheiten (I, II) deren Abtriebsdrehzahl überwachende
Drehzahl-Überwachungsvorrichtungen zugeordnet
sind, wobei der Lastausgleich nach Maßgabe der ermittelten
Abtriebsdrehzahlen von der Auswerteeinheit gesteuert über
den Kupplungsschlupf der Überlastkupplung (5) erfolgt.
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