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Hubwerk mit einer Regelbremse Die Erfindung bezieht sich auf ein Hubwerk
mit einer Regelbremse deren Verstellung mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die der
Abweichung der Drehzahl eines Hubwerksgliedes vom Sollwert entspricht, wobei die
Sollgeschwindigkeit durch einen Hilfsantrieb gegeben ist, der mit .dem elektrischen
Hubmotor durch einen gemeinsamen Stellhebel regelbar ist. Weicht die zu überwachende
Drehzahl auch nur um einen geringen Betrag vom Sollwert ab, so wird die Regelbremse
.dieser Abweichung entsprechend fortlaufend so lange verstellt, bis das Maß der
Verstellung ausreicht, um die Geschwindigkeit wieder dem Sollwert anzugleichen.
Auf diese Weise ergibt sich eine sehr feinfühlige Geschwindigkeitsregelung, die
unabhängig von dem jeweiligen Reibungskoeffizienten der Bremse ist. . Bei einem
bekannten Hubwerk dieser Art wird das Hubwerksglied, dessen Geschwindigkeitsunterschied
von .der Solldrehzahl die Bremsenverstellung bestimmt, von dem einen Teil eines
Differentialgetriebes'gebildet, dessen zweiter Teil mit .dem Hubmotor und dessen
dritter Teil mit der Hubtrommel gekuppelt ist. Infolgedessen läßt sich hierbei die
Geschwindigkeit der Hubtrommel nur heim Senken der Last der Solldrehzahl entsprechend
einregem. Denn beim Senken der Last steht der Hubmotor still, so @daß ein bestimmtes
Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit der Hubtrommel und derjenigen .des die Bremsenverstellung
bestimmendenHubwerksgli.eds gegeben ist. Beim Hebender Last hingegen setzt sich
die Hubtrommelgeschwindigkeit aus der Drehzahl des Hubmotors und aus der Drehzahl
der Bremstrommel zusammen,
also aus zwei Komponenten, von denen
lediglich die zweite durch den Hilfsantrieb regelbar ist, während die erste Komponente
von der wechselnden Last beeinflußt wird. Das Ziel der Erfindung ist es aber, die
Hubgeschwindigl-zeit so zu beherrschen, daß sie unabhängig von der jeweiligen Last
dem eingestellten Wert genau entspricht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Heben einerseits das Hubwerksglied,
dessen Geschwindigkeitsunterschied von der Solldrehzahl die Bremsenverstellung bestimmt,
sich finit der Last bewegt und andererseits der Stellhebel beim Einstellen des Hubmotors
auf verschiedene Hubgeschwindigkeiten auch den Hilfsantrieb entsprechend einstellt.
Bei jeder Hubgeschwindigkeit wird dann die Bremse völlig selbsttätig unabhängig
von der Größe der Last und unabhängig von dem jeweiligen Reibungskoeffizienten so
eingeregelt, daß sie die Einhaltung der durch den Stellhebel bestimmten Hubgeschwindigkeit
erzwingt. Bei leichten Lasten übt die Bremse also ein stärkeres Bremsmoment aus
als bei schweren Lasten, so daß der Einfluß der unterschiedlichen Last auf die Geschwindigkeit
des Hubmotors ausgeglichen wird.
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An sich hat inan bereits vorgeschlagen, durch zusätzliches Bremsen
beim Heben eine von der Größe der Last unabhängige Hubgeschwindigkeit zu erzielen.
Nach diesem Vorschlag sollte die Last jedoch unmittelbar auf (las Bremsgestänge
einwirken. Praktisch ist eine derartige Anordnung aber unbrauchbar, weil sie die
innerhalb sehr weiter Grenzen erfolgenden Schwankungen des Reibungskoeffizienten
der Bremse unberücksichtigt läßt.
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Die Anordnung kann derart getroffen werden, daß die Bremstrommel mit
der Hubtrommel starr verbunden ist und diese daher bei den einzelnen Hubgeschwindigkeitsstufen
bis auf die jeweilige Solldrehzahl abbremst.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Hubgeschwindigkeit eines
Hubwerks durch eine Regelbremse zu beherrschen, deren Verstellung mit einer Geschwindigkeit
erfolgt, die der Abweichung der Drehzahl des Hubmotors vom Sollwert entspricht,
wobei die Sollgeschwindigkeit durch einen Hilfsantrieb gegeben ist. Dabei war jedoch
nicht die geineinsaine Regelung des Hubmotors. und der Bremse vorgesehen, durch
«-elche erfindungsgemäß gerade die genaue Einhaltung verschiedener Hubgeschwindigkeiten
unabhängig von der jeweiligen Belastung ermöglicht wird. Der Hilfsantrieb bestand
bei dieser bekannten Anordnung aus einem finit unveränderlicher Geschwindigkeit
umlaufenden Elektromotor und einem Geschwindigkeitswechselgetriebe. Auch heim Gegenstand
der vorliegenden Erfindung kann der Hilfsantrieb so ausgeführt werden. In diesem
Falle ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Steuerhebel des Hubmotors
mit demjenigen des als Flüssigkeitsgetriebe ausgebildeten Wechselgetriebes gekuppelt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt, welche ein Hubwerk im Aufriß zeigt. Der die Welle 1s der Hubtrommel
antreibende Hubmotor kann ein normaler Drehstroinkurzschlußmotor oder ein Schleifringmotor
finit einem Übersetzungsgetriebe und einer gewöhnlichen Fahrschaltung sein, jedenfalls
ein Motor, dessen Drehzahl bei den niedrigeren Geschwindigkeitsstufen in erheblichem
Maße von der Belastung abhängt.
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Zur Schaltung dieses Motors dient eine Steuerwalze mit Widerstandsstufen,
die im Gehäuse 13 angeordnet und mit einem Schalthebel 12 verbunden ist. In der
gezeigten Grundstellung ist der .Hubmotor ausgeschaltet. Wird von dieser Lage aus
der Schalthebel 12 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so schaltet er den Motor über eine
Anzahl von Widerstandsstufen im Hubsinne ein. Auf der letzten Schaltstufe liegt
der Motor voll am Netz. Schwenkt man umgekehrt den Schalthebel 12 im Gegenuhrzeigersinn
von der Grundstellung aus, so bleibt der Motor stromlos bis auf die Endstellung,
wo er für das In-",an" des Hubwerkes bei schwachen Lasteng die das Hubwerk nicht
durchziehen kann, Strom erhält.
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Mit Hilfe der Steuereinrichtung 12, 13 läßt sich die Geschwindigkeit
der Welle i > indessen nur ungenau beherrschen, heil sie nur stufenweise schaltbar
ist und von der Belastung beeinflußt wird. Das Ziel der Erfindung ist indessen eine
solche Beherrschung, daß jeder Stellung des Hebels 12 eine ganz bestimmte Hubgeschwindigkeit
zugeordnet ist.
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Zum Zweck der Lösung dieser Aufgabe ist auf der Welle 15 eine Bremsscheibe
i befestigt, an der beiderseits Bremsklötze 16 anliegen. Die diese tragenden Hebel
7 sind einerseits bei i j am #vlaschinenrahinen g@-lagert und mit ihren anderen
Enden hei 18 an Muttern icg einer gemeinsamen Spindtl6 angelenkt. Die Gewinde der
beiden Muttern io sind entgegengesetzt, so daß rine Drehung der Spindel 6 im einen
oder anderen Sinne die Bremse i anzieht oder löst. Die Welle (i wird jeweils mit
einer Geschwintiigkeit angetrieben, die sich mit der Abweichung (ler zti regeln:leii
Geschwindigkeit der t'G'elle i von der Sollgeschwindigkeit ändert.
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Zu diesem Zweck ist die Welle 6 finit dein einen Umlaufelement eines
im (@ehäusL 4 untergebrachten Planetengetriebes verbunden, dessen zweites Umlaufelement
an eine finit der
Sollgeschwindigkeit umlaufende Welle 2o angeschlossen-ist,
während das dritte Umlaufelement mit einer Riemenscheibe 21 in Verbindung steht.
Die Riemenscheibe 2 1 ist durch einen Keilriemen 5 mit der Welle 15 verbunden und
wird daher der zu überwachenden Geschwindigkeit entsprechend angetrieben. Die Welle
2o erfährt ihren Antrieb mit der Sollgeschwindigkeit durch einen Hilfsantrieb. Dieser
besteht aus einem mit unveränderlicher Drehzahl umlaufenden Hilfsmotor?-und aus
einem Flüssigkeitsgetriebe 3, dessen Stellhebel io durch eine Stange ii mit ,dem
Schalthebel i2 verbunden ist und züsarrimen mit diesem durch einen Handhebel 8 eingestellt
werden kann, der .durch eine Stange g mit ihm in Verbindung steht.
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Das Geschwindiäkeitswechselgetrieibe ist durch die in der Zeichnung
dargestellte Nullstellung hindurch regelbar, treibt also beim Heben und Senken die
Welle 2o in entgegengesetzter Richtung zum Motor 2 an.
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Solange die Elemente 2o und 21 des Differentialgetriebes im Gehäuse
:4 mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen, solange also die Welle 15 die Sollgeschwindigkeit
hat, steht die Spindel 6 still, so daß sich an der Einstellung der Bremse nichts
ändert. Erfährt aber die Sollgeschwindigkeit einen Zuwachs, sei es infolge einer
Änderung des Reibungskoeffizienten der Bremse oder infolge einer Änderung der Belastung
des Hubwerks, so läuft das Element 2 1 schneller um als das Element 2o, was einen
Antrieb der Spindel 6 in einem die Bremse anziehenden Sinne zur Folge hat. Die Bremse
wird so lange fortlaufend stärker angezogen, bis die Geschwindigkeit der Welle
15 wieder auf die Sollgeschwindigkeit abgesunken ist. Sollte sie darüber
hinaus sinken, so würde das -einen Antrieb der Spindel 6 im entgegengesetzten Sinne
zur Folge haben.
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Das hydraulische Getriebe 3 dient also nur als Steuerelement, das
das Stellwerk für die Bremse antreibt. Es kann daher sehr klein bemessen werden.
Will der die Welle 15 antreibende Hubmotor beispielsweise auf der ersten
Stufe des Schalthebels i2 mit .o °/o seiner Nenndrehzahl anlaufen, während er bei
dieser Stellung des Handhebels 8 nur mit .einer Geschwindigkeit von 5
% der Nenndrehzahl umlaufen soll, so-wird er durch die Bremse i, 16 an einer
Überschreitung dieser Geschwindigkeit gehindert, wobei die Bremse den Überschuß
an Motorleistung vernichtet.
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Der Umlauf -der Welle 15 im Senksinne erfolgt unter .dem Zug der Last,
wobei die Senkgesch:windigkeit jeweils durch die Stellung des Hebels 8 eindeutig
bestimmt wird und den durch die Welle 20 'i orgegebenen Höchstwert nicht überschreiten
kann. Der Steuermotor 2 wird zweckmäßig ebenfalls durch die im- Gehäuse 13 angeordnete
Steuerwalze gesteuert, und zwar so, daß er in der Nullstellung der Hebel 8, zo und
12 ausgeschaltet wird, aber Strom erhält, sobald diese Hebel im Hub- oder im Senksinne
aus der Nullstellung hinausgeschwenkt werden. Alsdann läuft der Steuermotor 2, "der
zweckmäßig ein Kurzschlußmotor ist, sofort mit voller Drehzahl an. Der Hub der Bremsbacken
16 wird zweckmäßig durch einen auf der Schraubenspinde16 befestigten Anschlag 14
begrenzt, an den die Mutter ig anlaufen kann. Dies geschieht z. B. dann, wenn beim
Senken die Last das Hubwerk nicht durchzuziehen vermag und die Welle 15 daher die
eingestellte Sollgeschwindigkeit nicht erreicht. Durch Auflaufen der Mutter ig auf
den Anschlag 14 wird die Spindel 6 festgehalten. Die Welle 20 wird alsdann zwangsweise
von der Riemenscheibe 21 aus angetrieben. Das Ölgetriebe 3 arbeitet alsdann über
ein Überdruckventil als Rutschkupplung.
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Schließlich ist noch dafür Vorsorge zu treffen, daß die Spindel 6
sowohl beim Senken als auch beim Heben in der gleichen Richtung umläuft, wenn die
zu überwachende Geschwindigkeit die Sollgrenze überschreitet. Zu diesem Zweck wird
zweckmäßig zwischen die Spindel 6 und das mit ihr verbundene, Element des Planetenradgetriabes
ein Wechselgesperre eingeschaltet. Statt dessen kann auch beim Übergang vom Heben
zum Senfken sowohl der Motor :2 als auch ein Umsteuergetriebe umgeschaltet werden,
das zwischen dem Planetenradgetriebe.4 und der Riemenscheibe -2i eingeschaltet ist.
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Die Erfindung ist auf das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.
Insbeson-_ dere kann der die Regelbremse verstellende Hilfsantrieb abgeändert, z.
B. hydraulisch ausgeführt werden, was an sich bekannt ist.