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Windwerk mit Senkbremse für Vergütekrane Vergütungsbetriebe erfordern
Krananlagen mit besonderen Einrichtungen. Es wird einmal gewöhnliches Heben und
Senken durch den Elektromotor mit den üblichen Hub- und Senkschaltungen verlangt,
zum anderen soll die Last elektrisch gehoben wenden, um dann unter Beschleunigung
der Triebwerksteile frei abgelassen wenden zu können. Damit die Senkgeschwindigkeit
bei größeren Hubhöhen nicht zu große Werte annimmt, ist eine Geschwindigkeitsregelung
erforderlich. Des weiteren ist es notwendig, .den Antriebsmotor und die ihm zugeordneten-
Teile beim freien Absenkender Last abzuschalten, damit diese Teile beim Abwärtsbeschleungen
keine zu große Anlaufzeit verursachen und beim Abbremsen nicht auch noch ihre großen
und vor allem schnell umlaufenden Massen angehalten werden müssen. Hierfür wird
meistens anif der zwischen Motor und Trommel liegenden Vorgelegewelle eine Kupplung-vorgesehen,
die beim elektrischen Heben und Senken dauernd eingeschaltet ist, die aber beim
freien Absenken ausgerückt wind, so daß nur möglichst wenige umfaufende Massen zu
beschleuntigen bzw. abzubremsen sind. Auch muß das Anhalten aus dem freien Absinken
plötzlich erfolgen können, wobei nur sehr kleine Bremswege auftreten dürfen. Unm
(diese Anforderungen zu erfüllen, hat man im einen Fall preßluftgesteuerte Wind-,verke
benutzt, die mit Kompressoren, Druckluftbehältern und -leitungen, elektrischen Steuerventilen,
Bremszylindern und Regeleinrichtungen für Senkgeschwindigkeit und Luftdruck ausgerüstet
sind. Naturgemäß erfordern aber solche Einrichtungen,die peinlichste Sorgfalt bei
der Herstellung, beim Zusammenhau und in der Überwachung, wenn nicht durch Undichti:gkenten
der Leitung oder Maschinenteile und durch Versagen der Ventile Betriebsstörungen
auftreten sollen.
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Des weiteren sind Windwerke bekannt,,die jedoch nicht zum Stanide,der
Technik gehören, bei denen Vergleichstriebwerke verwendet werden, die an ein als
Kupplung und tIersetzungdienendes Planetengetriebe angeschlossen sind, @dessen Sonnenrad
mit dem Hubmotor, dessen Umlauf räderträger mit der Winidentrommel und dessen Kranz
mit .dem Vergleichstriebwerk verbunden ist. Das Vergleüchstriebwerk wind seinerseits
durch einen Vergleichsmotor angetrieben und steuert beim Abweichen von der gewünschten
Senkgeschwindigkeit die Bremse. Die Anordnung ist @dabei so getroffen, daß die Triebwerk.steile
dieses Vergleichstriebwerkes beim Senkbremsen sehr schnell umlaufen, wobei vielfach
der
Imienz:-iliiilcraiiz des Umlaufgetriebes als Bremskranz rIient.
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Schließlich sind Regeleinrichtungen bekanntgeworden, bei denen die
Drehzahl des Antriebsmotors .durch ein Ausgleichsgetriebe mit (1r Drehzahl eines
Taktgebers (Ver--leiclisniotors) verglichen wird, wobei das Ausgleichsgetriebedie
Regeleinrichtung (z. B. Steuerwalze) des Hauptmotors beeinflußt. Es kann dabei der
Drehzahlverlauf nach einer bestimmten Funktion beeinflußt «-erden.
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Bei der Erfindung wird auch ein Umlaufgetriebe als Kupplungs- und
Übersetzungsgetriebe zwischen Hubmotor und der Seiltrommel angeordnet: auch ist
für das stromlose Schnellsenken ein Vergleichstriebwerk mit Vergleichsmotor vorgesehen.
Jedoch steht h.ierbZ#i außer der Motorbremse und der auf dem LTmlaufräd@ergetriebe
angebrachten Bremse die Lasttrommel erfindungsgemäß mit einer weiteren Bremsscheibe
in Verbindung, was im Hinblick auf .die großen Bremskräfte und die dadurch auftretendehohe
Erwärmung günstiger ist. Diese Bremsscheibe wird dabei von einem festen Brenisgewicht
und einem Laufbremsgewicht beeinflußt, dessen Verschiebung mit Hilfe des als Umfaufgetriehe
ausgebildeten Vergleichsgetriebes erfolgt, wobei der Zahnkranz dieses Getriebes
mit der Trommel und das Sonnenra:1 mit dein besonderen Vergleichsmotor in Verbindung
steht, während der Umlaufräderträger -die Verschiebung ides Bremsgewichtes bewirkt.
Bei Verwendung eines Kegelräderuinlaufgetriehes steht das getriebene Sonnenrad finit
der Trommel, -das treibende Sonnenrad mit dem Vergleichsmotor und der Umlaufrä tierträger
mit dem verschiebbaren Bremsgewicht in Verbindung.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist dasjenige Glied :des Vergleichstriebwerkes,
welches das Laufbremsgewicht steuert, bei ahgeschaltz,tein Vergleichsmotor abbremsbar.
Hierdurch werden beim An- und Auslauf unnötige Verschiebungen des Laufbremsgewichtes
und damit große Ungleichförmigkeiten (ler Lastbewegung vermieden.
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=auf der Zeichnung ist ein Ausführungsheispiel klargestellt, es zeigt
hier Abb. i eine Ausführungsform des Windwerkes im Grundriß, _\bl). 2 die Senkbremse,
Abb. 3 und -. Ausführungsbeispiele für die Einrichtung zum Regeln der Senkgeschwin-#ligkeit.
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Der 'Motor i treibt beim elektrischen Heben und Senken nach öffnen
rIer Bremse a, 3 das R:itzel -. eines in bekannter Weise als Kupplung und L-bersetzungsgetriebe
dienenden Umlaufgetriebes an, dessen Umlaufrad 5 in rlen innen verzahnten, außen
als Bremsscheibe dienenden Kranz () eingreift.. Bei festgezogener Bremse 7, also
eingeschalteter Kupplung, denn nur dann kann elektrisch gefahren werden, «-erden
die Bewegunben des Rades 5 auf .den Umlaufträger 8 und über :die "1'ro:mmelräder
g und io .auf die Trommel i r übertragen, wobei die Senkbremse r=, 13
vollständig
gelüftet ist. Wenn der 'Motor ausgeschaltet wird, fällt die ihzn zugeordnete Bremse
2, 3 ein und bringt die Last zum Stillstand. Dieses Bremsen ist natürlich weich
und erstreckt sich über <ien üblichen gröfJeren Bremsweg.-Die Senkbreinseinrichtung
besteht aus zwei getrennten Bremsen, einer Senk- und einer Haltebreni.se, die auf
zwei gewöhnliche oder auf eine ])reite Bremsscheibe einwirken. Die in 2 .dargestellte
Art des Bremsens gelangt zur Anwendung, um die hierbei auftretenden, sehr großen
Massenkräfte dem L"mfaufgetriebe fernzuh alten und demzufolge die Anwendung kleinerer
Zahnteilungen zu erniögl,ichen. Die Scheibe 12 der Senkbremse, Abb. 2, wird durch
Bachen 13 mittels des Gestänges 17 durch ein verschiebbares, auf Rollen laufendes
Gewicht 16 belastet und durch die Lüfteinrichtung r g entlastet. Die Mitnahme zles
Laufgewichtes wird durch den Stein einer Mutter 21 bewirkt, der sich in einem Schl=itz
2o führt und beine Anheben des Gewichtes 16 bzw. seines Bremshebels i; senkrecht
auf und ab bewegt wird, ohne das Gewicht zu verschieben, der aber durch Drehuni
der in der Mutter laufenden Spindel 2 2 eine seitliche Verstellung des Bremsgewichtes
nach rechts oder links und somit eine stärkere oder schwächere Bremsbelastung zur
Folge hat. Ein zweites Gewicht 25 wird durch den Hebel 2() von der Lüftvorrichtung
28 angehoben und zum Schnellbremsen auf das Gewicht 16 oder den Hebel i; unter Zwischenschaltung
einer Gummi- oder Filzplatte fallen gelassen. Beim Heben und Senken unter Strom
wird auch dieses Gewicht stets angehoben.
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Beim elektrischen Heben und Senken sind also sowohl Lüftvorrichtung
ig wie auch 28 eingeschaltet und dadurch ist die Bremse 12, 13, 16, i; vollständig
entlastet. Soll nun frei gesenkt werden, so wird Motor i ausgeschal-@ tet, sein
Anker und die mit dessen Drehzahl umlaufenden 'fassen, also Bremsscheibe 2 und Ritzel
4., sind durch die Bremse 3 festgestellt, und die Kupplung ; ist gelüftet. Die Last
sinkt dabei ab und beschleunigt die Trommel und die langsam laufenden Teile der
Vorgelegewelle, also die Räder 5, 6, g, io unrl die Bremsscheiben 6 und 12. Zur
schnelleren Beschleunigung wird auch das Laufgewicht 16 durch die Vorrichtung ig
angehoben und erst einige Sekunden nach Beginn des Absenkens etwa durch einen elektrischen
Zeitschalten
oder ,durch einen Fliehkraftschalter zum Einfallen
gebracht. Wird die Senkgesch-vindigkeit zu groß, so erfolgt selbsttätig eine Verschiebung
des Laufge"vichtes nach außen, im entgegengesetzten Fall nach innen gegen den Drehpunkt
18 des Hebels 17 zu, wobei die Bremse be- ader entlastet und eine Geschwindigkeitsregelung
bewirkt wird.
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Zum plötzlichen Anhalten werden beide Gewichte 16, 25 durch Abschalten
der Lüfter r9, 28 zur Bremsung benutzt, wobei in besonderen Fällen noch die Bremse
7 zur rascheren Vernichtung der den rotierenden Massen innewohnenden Energien mitheran:gezogen
werden kann.
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Das Umlaufgetriebe q., 5, 6, 7, 8 ersetzt also das Übersetzungsgetriebe
des meistgebräuchlichen Rätderkastens unter wesentlicher Raumersparnis. Es dient
dabei gleichzeitig als Kupplung und kann des weiteren als Haltebremse für die bewegten
Massen beim Freisenken venvencdet werden..
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Die Regelung der Senkgeschwinrdigkeit wind durch ein anderes, ,in
seinen Abmessungen kleines Umlaufgetriebe bewirkt, von dem zwei bewegliche Glieder
angetrieben werden und ,das idritte die Verschiebung des Laufgewichtes bewirkt.
Von (den beiiden angetriebenen Gliedern des Umlaufgetriebes (Abb. 3) steht das eine
Sonnenrad 29 mit der Senkbrems- oder Trommelwelle in ' Verbinidung, während das
andere Sonnenraid a9 durch einen kleinen Steuermotor mit nahezu gleichbleibender
Drehzahl in entgegengesetzter Richtung wie das erste angetrieben wird.
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Bei gleichgroßen Drehzahlen beider Sonnenräder dreht sich das Umlaufrad
3o nur um seine eigene im Steg 3r gelagerte Achse, ohne diesen jedoch zu bewegen.
Bei auftretenden Drehzahlunterschieiden wird hingegen der Umlaufträger in Drehung
versetzt und treibt über die Räder 24., 23 die Spindel 22 an, wobei das Gewicht
16 je nach der Vor-oder Nacheilung der Senkbremswelle'gegenüber denn Steuermotor
in einem die Bremse he- oder entlastenden Sinne selbsttätige verschoben wird.
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Um die beim An- und Auslauf auftretenden großen Drehzahlunterschiede
zwischen den Sonnenrädern und den entsprechend großen Belastungsschwankungen der
Senkbremse und Ungleichförmig keiten beim Lastsenken zu vermeiden, wird .beim Freisenken
zunächst eine Bewegung des Umlaufträgers 3 i durch die auch beim elektrischen Herben
und Senken geschlossene Bremse 15 verhindert. Die absinkende Last wird dabei mit
.der Bewegung der Getriebeteile 8, 9, ro, r i, 12 auch den Anker des zunächst noch
nicht eingeschalteten Steuermotors 32 im entgegengesetzten Drehsinn zur Triebwerkswelle
in Umlauf versetzen.. Erst mit Einfallen der Lüftvorrichtung r9 durch den obenerwähnten
einstellbaren Zeit- oder Fliehkraftschalter wind gleichzeitig die Bremse 15 durch
den Magnet 33 angehoben und der Motor 32 .unter Strom gesetzt, womit die selbsttätige
Regelung beginnt. Beim Einfallen der Haltebreanse, also .bei zusätzlichen Einwirkungen
des Bremsgewichtes 25 bzw. auch der Bremse 6, 7, wird auch die Hüftvorrichtung 33
aus- und damit die Bremse i 5 wieder eingeschaltet, der Umlaufträger also festgestellt
und dadurch eine erhebliche Verstellung des Laufgewichtes vermieden.
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Bei größeren Fallhöhen kann durch Regelung der Drehzahlen des Steuermotors
natürlich auch eine sich dieser Regelung angleichende Änderung der Sen1rgeschwindigkeit
der Last erreicht werden.
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Es kann schließlich auch ein Stirnradumlaufgetriebe zur Regelung der
Senkgeschwindigkeit verwendet werden. Hierbei ist die Senkbremsscheibe i2 mit dem
Innenkranz 34 und der Steuermotor 32 mit dem Sonnenrad 35 verbunden. Läuft .der
Steuermotor in umgekehrtem Drehsinn und im Verhältnis der Zähnezahl des Innenkranzes
34. zum Sonnenrad 35 schneller als die mit dem Innenkranz verbundene Senkbremswelle,
so tritt auch in diesem Fall eine Bewegung des Umlaufträgers 36, der eine Verschiebung
düs Bremsgewichtes 16 durch Kettenräder 37, Kette 38 und den Mitnehmen 39 bewirkt,
erst dann ein, wenn dieses Drehzahlverhältnis gestört wird. Vorteilhaft ist bei
dieser Anordnung, daß die Übersetzung des Umlaufgetriebes eine höhere Drehzahl des
Steuermotors als bei der Anordnung nach Abb.3 zuläßt und infolgedessen diese Bauart
auch für verschiedene Windwerke mit unterschiedlichen Drehzahlen der Senkbremswelle
lediglich durch Anpassen der Umlaufgetriebeübersetzung an die Drehzahl derselben
Art von Steuermotoren, z. B. einen halbpferdigen Drehstrommotor von 1500
Umläufen, erfolgt.
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In vielen Fällen wird es erforderlich, den leeren Lasthaken schneller
als mit der üblichen Hub- oder Senkgeschwindigkeit zu 'bewegen. Da er kaum imstande
ist, die Trommel- und Vorgelegemassen in nennenswertem Maße oder nur nach längerer
Zeit zu beschleunigen, wirrt seine Abwärtsbewegung wohl stets unter Strom erfolgen.
Um nun die Zeiten für die Leerhübe beim Heben und Senken zu verringern, wird das
Umlaufgetriebe4, 5,6 inbekannter Weise durch eine Kupplung 1q. gesperrt,
so daß bei geöffneten Bremsen 3, 7, 13
nur das Trommelvorgelege 9, ro drehzahlmindernd
wirkt. Schon auf dem zweiten und dritten Kontakt der Hubsteuerwalze werden dabei
beim. Senken genügend große, die getvöhnliche
Hub- und Senkgeschwindigkeit
weit übertreffende Leergeschwindigkeiten erreichbar.
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In Fällen, in denen bei einem und demselben Windwerk stark wechselnde
Belastungen vorliegen, kann es vorkommen, daß bei leichten Lasten die Zeit zur Beschleunigung
der aus Sicherheitsgründen für die großen Belastungen zu bemes enden Triebwerksteile
zu groß wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird der Hauptmotor kurz angelassen.
um die Masse im Senksinne zu beschleunigen. Es ist dann vorteilhaft, mit diesem
Anlasser zugleich auch den, wenn erforderlich mit einer zusätzlichen Schwungmasse
zu versehenden Steuermotor 32 in gleichem: Maße auf seine volle Drehzahl zu bringen.
Da hierbei nur geringe Drehzahlunterschiede zwischen den Sonnenrädern 29 des Planetengetriebes
auftreten, erübrigt sich die Bremse i 5 und die Lüftvorrichtung 33. Eine zwischen
Motor 32 und das Regelumlaufgetriebe eingebaute Rutschkupplung wird diesen bei sehr
starkem Bremsen des Hauptantriebes ebenso auch beim Anstoßen des Laufgewichtes an
den Enden ,des Hebels 16 vor Überlastung schützen.