DE609305C - Anordnung zur selbsttaetigen Regelung der Belastung von elektrischen Antriebsvorrichtungen mit hydraulischer Kraftuebertragung, insbesondere Ruderanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 12. FEBRUAR 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 65f2 GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Juli 1930 ab

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Belastung von elektrischen Antriebsvorrichtungen mit hydraulischer Kraftübertragung, insbesondere für elektrische Ruderanlagen. Bei den bekannten Ausführungsformen von hydraulischen Kraftübertragungen wird im allgemeinen eine Pumpe mit Umlaufzylindern durch einen Elektromotor angetrieben. Die Steuerung der Pumpe erfolgt bei stets

ίο gleicher Drehrichtung des Motors durch Verschiebung des Führungsringes der Umlaufzylinder, und zwar derart, daß in konzentrischer Stellung des Führungsringes die Förderleistung der Pumpe gleich Null ist und bei Verschiebung des Ringes in der einen oder anderen Richtung entsprechend der Größe der Verschiebung zunimmt. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit wird durch Rohrleitungen auf zwei Zylinder übertragen, deren Kolben an der Arbeitsvorrichtung, ζ. B. bei Ruderanlagen an der Ruderpinne, angreifen.

Die Leistung des die Pumpe antreibenden Motors ist abhängig von der Fördermenge und dem Belastungsdruck, den die Arbeitsvorrichtung, z. B. das Ruder, der Bewegung entgegensetzt. Die Fördermenge der Pumpe ist wiederum abhängig von der Verschiebung des Führungsringes, die mit Hilfe von mechanischen oder elektrischen Übertragungen von der Brücke erfolgt. Da. der Bedienungsmann der Steuerung die Belastung der Pumpe nicht beobachten und regeln kann, ist in den bisher bekannten Einrichtungen in der Regel nur ein Überdruckventil vorgesehen, das bei Überlastung das Druckrohr der Pumpe mit dem Saugrohr verbindet. Dieses Ausgleichsventil muß auf einen Druck eingestellt sein, der höher liegt als der größte im normalen Betriebe vorkommende Druck, damit stets die in bezug auf das Ruder notwendige Sicherheit gegeben ist. Die bei Überlastung der Pumpe zugeführte Energie wird ausschließlich in Wärme umgesetzt.

Neben der Unwirtschaftlichkeit dieser Einrichtung besteht der große Nachteil dieses Überlastungsschutzes darin, daß nicht nur der Motor für die maximale Leistung (maximale Exzentrizität und maximaler Belastungsdruck) vorgesehen sein muß, sondern auch die Zentrale. Dieser Umstand ist insbesondere von nachteiliger Bedeutung bei Primärmaschinen, die durch Dieselmotoren angetrieben werden, da diese Maschinen nur eine geringe Überlastung vertragen, so daß die Bereitschaft der Zentrale der nur in Ausnahmefällen auftretenden Höchstbelastung der Rudermaschine angepaßt sein muß.

Diese Nachteile hat man bereits dadurch zu ; vermeiden gesucht, daß man die Förderleistung der Pumpe durch Veränderung ihres Kolbenhubes selbsttätig beeinflussen läßt. Die Beein-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Erich Nagel in Berlin-Frahnau.

fhissung der Förderleistung erfolgte hierbei in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck, den die Kolbenpumpe zu überwinden hat. Im Gegensatz hierzu wird gemäß der Erfindung die Beeinflussung der Förderleistung der Pumpe durch die Stromaufnahme des Pumpenmotors bewirkt. Gegenüber der bekannten Anordnung bietet diese Anordnung den Vorteil, daß in dem Regelungsgestänge jegliche Stopfbuchsen und

to mit Federn arbeitende Kraftkolben vermieden werden. Dieser. Vorteil ist von Bedeutung, da es bei Verwendung dieser Organe infolge der eintretenden Stopfbuchsenreibung und der verschiedenen Federcharakteristiken nicht möglieh ist, die Belastung der Pumpe stets vollkommen genau der verfügbaren Leistung anzupassen, so daß man eine stufenförmige Charakteristik des Aggregates erhält.

Es ist zwar auch bereits vorgeschlagen worden, bei Arbeitsmaschinen mit elektrischem Antrieb und hydraulischer Kraftübertragung die Leistung der Pumpe selbsttätig in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Pumpenmotors zu regem. Die Leistungsänderung der Pumpe erfolgt hier aber nicht wie beim AG. unmittelbar durch Änderung des Pumpenhubes, sondern mittelbar durch Änderung der Erregung des Antriebsmotors der Pumpe in Abhängigkeit vom Ladezustand eines zusätzlichen Energie-Speichers.

Weitere Kennzeichen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung einer hydraulischen Ruderanlage gemäß der Erfindung.

Die Pumpe 1 ist mit dem Motor 2 gekuppelt. Der Führungsring der Pumpe wird durch die Stange 3 verschoben, so daß die Flüssigkeit von den Kolben der Pumpe wechselweise durch die Rohrverbindungen 4 und 5 in die Zylinder 6 und 7 gedrückt wird. Der Druck der Kolben 8 und 9 überträgt sich auf die Ruderpinne 10, die über den Ruderschaft Ii das Ruder 12 bewegt. Die Steuerung der Stange 3 des Führungs-

♦⁵ ringes erfolgt über den Hebel 13, dessen eines Ende über das Gestänge 14 von der Brücke in der einen oder anderen Richtung ausgeschwenkt wird. Der Hebel 13 ist in dem Drehpunkt 15 gelagert und überträgt über die Federn 16 seine Bewegung auf die Stange 3. Die Stange 3 ist ferner mit einer Rolle 17 versehen, die bis zur gewünschten Höchstbelastung des Pumpenmotors in dem Kurvenstück 18 frei beweglich ist. Das Kurvenstück 18 ist an einer Zahnstange ig befestigt, die in das Zahnrad eines Hilfsmotors 20 eingreift. Dieser Hilfsmotor kann als Elektromotor oder als Flüssigkeitsmotor o. dgl. ausgebildet sein. In dem Stromkreis des Pumpenmotors ist ein Kontaktamperemeter 21 angeordnet, dessen Zeiger bei Überschreiten des Höchststromes den Kontakt 22 berührt. Hierdurch wird der Motor 20, der z. B. mit zwei gegeneinandergewickelten Felderwicklungen versehen ist, derart eingeschaltet, daß das Kurvenstück 18 in der Pfeilrichtung bewegt wird. Hierdurch wird die Stange 3 gegen die Federspannung 16 so weit in die Mittelstellung zurückgeholt, bis die Leistung der Pumpe mit vermindertem Hub wieder die Höchstbelastung des Antriebsmotors ergibt. Bei sinkendem Ankerstrom des Pumpenmotors schaltet das Kontaktamperemeter den Motor 20 derart ein, daß sich das Kurvenstück 18 entgegen der P-feilrichtung wieder zurückbewegt, bis entweder das Kontaktamperemeter 21 wieder abschaltet, oder bis in der Normalstellung des Kurvenstückes 18 der Endschalter 23 den Motor abschaltet. Damit der Hilfsmotor 20 bei Störungen des Überlastungsschutzes, so z.B. beim Versagen des Kontaktamperemeters 22, den Führungsring der Pumpe ι nicht vollständig in die konzentrische Stellung zurückbringen kann, ist in Weiterausgestaltung der Erfindung ein Anschlag vorgesehen, der die Bewegung der Zahnstange 19 in der Pfeilrichtung begrenzt. Auf diese Weise wird ein vollständiges Versagen' der Anlage bei irgendwelchen Störungen des Überlastungsschutzes mit Sicherheit verhindert.-

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind eine Reihe weiterer Ausführungsformen möglich. So kann beispielsweise die Schaltung des Motors auch über Schütze erfolgen. Ferner können auch an Stelle des Kontaktamperemeters Stromwächter o. dgl. oder ein vom Ankerstrom des Pumpenmotors beeinflußtes Ventil verwendet werden, das einen Flüssigkeitsmotor zur Verschiebung des Kurvenstückes 18 steuert.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Anordnung zur selbsttätigen Regelung der Belastung von elektrischen Antriebsvorrichtungen mit hydraulischer Kraftübertragung, insbesondere Ruderanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Förderleistung der Pumpe in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Pumpenmotors durch Veränderung des Kolbenhubes erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen