DE464025C - Steuerung fuer Kranhubwerke - Google Patents

Description

Bei Kranhutwerken, die durch Drehstrom-Asynchronmotoren angetrieben werden, kann man bekanntlich den leeren Haken mit einer die Vollasthubgeschwindigkeit übersteigenden Geschwindigkeit heben und beim Senken eine Geschwindigkeit erreichen, die der beim tibersynchronen Senken durchziehender Lasten erreichbaren Geschwindigkeit nahekommt. Dies wird dadurch ermöglicht, daß man den Hubmotor mit einer kleineren Hilfsmasehine höherer Drehzahl kuppelt, die zum Bewegen des leeren Hakens eingeschaltet wird. Die Steuerung für diese Zweimotorenanordnung, bei der der Hilfsmotor entweder ein Kurzschlußmotor oder ein Schleifringmotor mit Dauerschlupfwiderstand sein kann, ist in verschiedener Weise ausgeführt worden. Man hat z. B. die Kontaktanordnung zum Steuern beider Motoren auf einer Walze in der Weise vereinigt, daß auf den ersten Stellungen der Hub- und Senkseite der Walze der langsamlaufende große und auf den weiteren Stellungen der schnellaufende kleine Motor unter Abschaltung des großen Motors gesteuert wurde. In ähnlicher Weise sind auch Steuerungen für zwei mechanisch gekuppelte Drehstrommotoren ausgebildet worden, bei denen auf der ersten Hälfte der Walze eine geringe Geschwindigkeit dieser Motoren durch Kaskadenschaltung erreicht wird, auf der zweiten Hälfte der Steuerwalze aber durch Arbeiten mit einem Motor allein eine Geschwindigkeitssteigerung erzielt wird. Derartige Steuerungen lassen jedoch die Verwendung üblicher und daher billiger Steuergeräte für den Hauptantrieb nicht zu.

Ferner hat man eine Steuerung ausgebildet, bei der besondere Ständerschütze für den Haupt- und Hilfsmotor sowie ein Schütz für den Bremslüfter vorgesehen sind. Diese Schütze werden durch eine Hilfswalze mit Stellungen für schwere und leichte Lasten gesteuert. Die Hilfswalze wird mittels eines in einen Schlitzkorb geführten Hebels bedient, der gleichzeitig auch zum Steuern der Hauptwalze dient. Diese Steuerungsart gestattet zwar die Verwendung gewöhnlicher Hauptwalzen, bedingt aber eine größere Anzahl von verhältnismäßig teuren Schützen.

Eine weitere bekannte Steuerungsart für Krane mit Einrichtungen zum stromlosen Senken, wie sie besonders in Hafenbetrieben verwendet werden, besteht darin, daß ein Umschalter zum Steuern des Hilfsmotors vorgesehen ist, der mittels des Bremsbeihebels oder des gleichzeitig als Bremshebel ausgebildeten Steuerhebels nach dem Lüften der Bremse bedient wird.

*J Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Carl Schiebeier und Dipl.-Ing. Kurt Bühring in Berlin.

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuerung, die vor allem für die gewöhnlichen Werkstätten und Hafenkrane sowie für alle anderen Kranhubwerke geeignet ist, bei denen in einem Spiele das Bewegen der Last mit dem Bewegen des leeren Hakens oder einer anderen geringen Last wechselt. Die Steuerung ermöglicht die Beibehaltung gewöhnlicher Hauptwalzen, ohne daß sie die Verxo wendung einer größeren Anzahl von Schützen nötig macht. Außerdem zeichnet sie sich durch Einfachheit der Bedienung aus und weist gegenüber den bisher bekannten Steuerungen eine Verbesserung der Beschleuni- *5 gungsverhältnisse für Motor und Triebwerksmassen beim Arbeiten mit dem leeren Haken auf. Ferner werden durch ' sie eine Überlastung des Hilfsmotors beim Heben und eine unzulässige Geschwindigkeitssteigerung beim Senken mit Sicherheit vermieden, so daß die Bedienung der Steuerung in weiterem Maße, als 'es bisher bekannt war, von der Aufmerksamkeit des Führers unabhängig gemacht ist. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß außer der Hauptwalze noch eine Umschaltwalze oder eine kleinere Steuerwalze vorhanden ist. Zweckmäßig werden die beiden Walzen durch eine gemeinsame Steuerung verbunden, die ein wahlweises Einschalten des einen oder anderen Motors gestattet. Auf der ersten Hub- oder Senkstellung der Nebenwalze ist der Hilfsmotor mit Vorschaltwiderstand und außerdem der Hauptmotor mit seinem gesamten Anlaßwiderstand eingeschaltet, so daß auf dieser Stellung die Massen der beiden gekuppelten Anker und des Triebwerkes schnell beschleunigt werden. Bei den folgenden Hubstellungen der Nebenwalze ist der Hauptmotor abgeschaltet und der Widerstand des Hilfsmotors bis auf einen kleinen Dauerwiderstand kurzgeschlossen, so daß der leere Haken mit einer die Vollasthubgeschwindigkeit bedeutend übersteigenden Geschwindigkeit gehoben wird. An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.

RST sind die drei Phasen des Drehstromnetzes, d ist der Hauptmotor, dessen Dreh-So zahl etwa 750 betragen mag. UVW sind seine Ständerphasen, e ist der Bremslüfter mit den Wicklungen U_e, V_e, W_e, und f der Hilfsmotor, dessen Drehzahl etwa doppelt so groß sein soll wie die des Hauptmotors, also 1500. Uf, Vf, Wf sind die Ständerphasen und u x\y, ν x\y die Läuferwicklungen des Hilfsmotors. T₁₁ bis r₁₃ und r₂₁ bis r₂₃ sind Vorschaltwiderstände im Läuferkreis. Die Kontakte r₁₂ und r₂₂ dienen dazu, die Vorschaltwiderstände

bis auf die Dauerwiderstände r_l2 bis r₁

und

_{l2 1B}

r.,„ bis r„, kurzschließen zu können, α ist der Hauptschalter mit der als Nullspannungsspule geschalteten Erregerspule b. c ist ein in den Zuleitungen zum Ständer UVW des Hauptmotors d liegendes Schütz. Der Hauptmotor wird durch eine gewöhnliche Schaltwalze gesteuert, die ebenso wie der Läufer dieses Motors nicht dargestellt ist, da sie für die Erläuterung der Erfindung ohne Bedeutung ist. m ist die Nebenwalze, die bei dem Ausführungsbeispiel als Umschalter mit je zwei Stellungen für Heben und Senken ausgebildet ist. g ist ein am Läufer des Hilfsmotors liegender Spannungswächter, der zur Überwachung der Hubgeschwindigkeit dient. Seine Kontakte h und i, die auf der ersten Hub- und auf allen Senkstellungen durch Kontaktbeläge der Nebenwalze m überbrüdct sind, liegen im Stromkreis der Spule b. Die Steuerspule des Spannungswächters g ist so ausgelegt, daß der Spannungswächter bei einer Drehzahl des Hilfsmotors, die etwas über der gewöhnlichen Drehzahl des Hauptmotors liegt, abfällt, also in diesem Fall bei etwa 800 Umdrehungen, k ist ein weiterer am Laufer des Hilfsmotors liegender Spannungswächter, welcher die Senkgeschwindigkeit überwacht. Seine Kontakte/ und R₁, die in der ersten Hub- und Senkstellung überbrückt sind, liegen im Stromkreis der Steuerspule des Schützes c. Der Spannungswächter k fällt ab, sobald der Hilfsmotor eine Drehzahl erreicht, die über seiner gewöhnlichen liegt. In der ersten Hub- oder Senkstellung der Walze m wird durch den Anspringkontakt I der Walze m das Schütz c eingeschaltet, welches infolgedessen die Zuleitungen des Hauptmotors mit dem Netz verbindet. Der Stromkreis der Ständerphasen des Hauptmotors ist darin über die Kontaktfinger R₂, S₂, U und V der Walze m geschlossen. Außerdem ist auf Stellung/ der Ständerstromkreis des Hilfsmotors / über die Kontaktfinger ^₁, Uf und S₁, Vf in der Hubrichtung und R₁, Vf und S₁, Uf in dter Senikrichtung geschlossen. Die Anschlüsse U_e und V_e des Bremslüfters e, die bei den gewöhnlichen Kranausrüstungen ohne Hilfsmotor unmittelbar an die Ständerphasen U und V des Hauptmotors angeschlossen sind und beim Einschalten der Hauptwalze gleichzeitig mit dem Ständer des Hauptmotors gespeist werden, sind über die im der Nullstellung der Hilfswalze geschlossenen Kontakte U, U_e und V, V_e geführt. Solange die Hilfswalze m in der Nullstellung steht, liegt also der Bremslüfter ebenfalls am Ständer des Hauptmotors und kann, wenn mit der Hauptwalze gearbeitet wird, mit diesem zugleich eingeschaltet werden. Durch diese Anordnung wird vermieden, daß der Ständer des Hauptmotors beim Einschalten der Hilfswalze auf Stellung 2, auf der der Hilfsmotor

allein eingeschaltet werden soll, über die Anschlußpunkte U_e und V₁, des Bremslüfters gespeist wird.

Wird in der Hubstellung ι der leere Haken 5 ordnungsgemäß gehoben, so wird sich, wenn, wie angenommen, die Drehzahl des großen Motors 750 und die des Hilfsmotors 1500 Umdrehungen in der Minute beträgt, eine Drehzahl einstellen, die etwas über der synchronen Drehzahl des Hauptmotors liegt, also etwa 800 Umdrehungen in der Minute beträgt. Der Hauptmotor, der hierbei von dem kleineren etwas angetrieben wird, erzeugt dann Bremsstrom, so daß eine weitere Drehzahlsteigerung verhindert wird. Eine Überlastung des kleinen Motors wird durch seine Vorschaltwiderstände verhindert. Hat der Hilfsmotor sich bis auf eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 800 Umdrehungen beschleunigt, so fällt infolge des dabei eintretenden Sinkens der Läuferspannung der Spannungswächter g- ab und schließt seine Kontakte h, i. Hierdurch 'bleibt der Stromkreis der Hauptschalterspule b geschlossen, auch wenn in der Stellung 2 die Überbrückung der Kontakte h, i aufgehoben ist.

Schaltet der Führer auf die Hubstellung 2 weiter, so wird der Stromkreis der Spule des Schalters c unterbrochen. Infolgedessen öffnet der Schalter c seine Kontakte und schaltet den Hauptmotor ab. Gleichzeitig werden durch die Kontaktbeläge der Walze m die Widerstände r_xi bis r₁₂ und r₂₁ bis r₂₂ kurzgeschlossen, so daß der leere Haken mit annähernd doppelter Vollasthubgeschwindigkeit gehoben wird.

Beim Senken des leeren Hakens wird ebenfalls auf der zweiten Stellung der Nebenwalze der Hauptmotor abgeschaltet, so daß sich der Haken mit der vollen Geschwindigkeit des Hilfsmotors senkt.

Falls der Führer fälschlicherweise beim Heben der Vollast mit der Nebenwalze arbeitet, sind auf der ersten Stellung beide Motoren d und / eingeschaltet, so daß der Hilfsmotor nicht überlastet ist. Eine Überlastung würde jedoch in der Stellung 2 eintreten, da in dieser der Hilfsmotor allein eingeschaltet ist. Eine derartige Gefahr wird jedoch durch den Spannungswächter g vermieden. Dieser Spannungswächter, welcher den Hauptschalter α steuert, schließt, wie bereits erwähnt, seine Kontakte h, i bei einer Geschwindigkeit von etwa 800 Umdrehungen des Hilfsmotors f. Eine derartige Geschwindigkeit wird jedoch beim Heben der Vollast oder einer die Leistung des Hilfsmotors übersteigenden Last nicht erreicht. Der Spannungswächter bleibt daher in der OfEenstellung, so daß der Stromkreis der Spule b in der zweiten Stellung der Walze m unterbrochen ist. Infolgedessen öffnet der Schalter α seine Kontakte, so daß die ganze Anlage abgeschaltet wird, ehe es zu einer Überlastung des Hilfsmotors und einem Lastsacken kommt. ""Wird vom Führer in unzulässiger Weise die Nebenwalze beim Senken einer das Triebwerk durchziehenden Last benutzt, so sind die Kontakte des Hubwächters g in allen Stellungen der Nebenwalze überbrückt, da ja die synchrone Drehzahl des Hauptmotors in jedem Falle überschritten wird. Ein Abschalten des Hauptmotors beim Übergang λ'οη der Senkstellung 1 in die Senkstellung 2 führt jedoch nicht sofort zu einer Überlastung des Hilfsmotors, so daß diese Abschaltung zunächst keine gefährlichen Folgen hat. Eine Überlastung des Hilfsmotors tritt erst bei einer unzulässigen Geschwindigkeitssteigerung der Last ein. Diese wird durch den Spannungswächter k verhindert, der seine Kontakte I und R₁ schließt, sobald der Hilfsmotor etwa 1500 Umdrehungen macht. Durch das Schließen der Kontakte wird das Schütz c und damit der Hauptmotor wieder eingeschaltet.

Wird auf der Senkstellung r der Nebenwalze eine schwere Last gesenkt, so kann es vorkommen, daß hierbei die Drehzahl von 1500 Umdrehungen überschritten wird. Dies kann z. B. dann eintreten, wenn der Anlaßwiderstand des Hauptmotors für die 2,sfache Senkgeschwindigkeit ausgelegt ist. In diesem Falle wird beim Übergang auf die Stellung 2 der Hauprmotor nicht abgeschaltet, da der Senkwächter k durch das Sinken der Spannung seine Kontakte Z und R₁ geschlossen hat. Man sieht daher zweckmäßig bei einer derartigen Bemessung des Anlaßwiderstandes noch ein besonderes Hilfsschütz zum Abschalten des Hauptmotors vor.

Bei Anwendung der beschriebenen Steuerung auf die in der Einleitung erwähnten Hubwerke, bei denen das Senken stromlos erfolgt, kann die Nebenwalze durch den Bremsbeihebel oder den Steuerhebel in bekannter Weise bedient werden. In diesem Fall kann man auch das Hilfsschütz für den Hauptmotor noch sparen, da der Kranführer beim Senken die Größe der vorhandenen Last durch das Lüften der Bremse vor dem Einschalten der Nebenwalze und des Hilfsmotors erkennen kann, so daß eine besondere Sicherheitsvorrichtung beim Senken nicht erforderlich ist.

Die Steuerung gemäß der Erfindung kann auch auf Greifersteuerungen sinngemäß in der Weise übertragen werden, daß man die Nebenwalze mit der Steuerwalze für den Schließmotor durch eine gemeinsame Steuerung verbindet und mit ihr beim übersynchronen Senken des offenen Greifers einen in

bekannter Weise zum schnellen Abwickeln des Schließseiles angeordneten Hilfsmotor steuert.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
2. i. Steuerung für Kranhubwerke mit Antrieb durch Drehstrom-Asynchronmotoren, bei denen zum Bewegen des leeren Hakens ein besonderer Hilfsmotor kleinerer Leistung und größerer Drehzahl vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ' außer der üblichen Steuerwalze für den Hauptmotor noch eine besondere Steuerwalze oder ein Umschalter mit mindestens zwei Stellungen auf jeder Seite angeordnet ist, durch die der Hilfsmotor auf der ersten Hub- und Senkstellung unter Vorschaltung von Widerständen und der Hauptmotor unter Vorschaltung des ganzen oder eines Teiles des Anlaßwiderstandes eingeschaltet ist, während auf den folgenden Hub- und Senkstellungen der Hauptraotor abgeschaltet ist und die Widerstände des Hilfsmotors ganz oder teilweise kurzgeschlossen sind. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweckmäßig im Läufer des Hilfsmotors liegender Spannungswächter (Hubwächter g) vorgesehen ist, dessen im Stromkreis des Schaltmagneten für den Hauptschalter (α) liegende Kontakte in der ersten Hub- und zweckmäßig allen Senkstellungen der Hilfssteuerwalze überbrückt sind und dessen Steuerspule derart ausgelegt ist, daß der Spannungswächter seine Kontakte schließt, sobald die Drehzahl des Hilfsmotors die synchrone Drehzahl des Hauptmotors überschreitet.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweckmäßig am Läufer des Hilfsmotors liegender Spannungswächter (Senkwächter k) vorgesehen ist, dessen im Stromkreis des Schaltmagneten für den Schalter (c) des Hauptmotors liegende Kontakte in der ersten Hub- und Senkstellung überbrückt sind und dessen Steuerspule derart ausgelegt ist, daß der Spannungswächter seine Kontakte schließt, sobald der Hilfsmotor eine bestimmte, über der Drehzahl des Hauptmotors liegende Drehzahl erreicht hat.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen