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Senkschaltung für Drehstrom-Schwerlasthubwerke Bei den neuzeitlichen
großen Eimerkettenbaggern :besitzen die Eimerleitern eine Länge von q.o und mehr
Metern. Diese Bagger arbeiten sowohl im Hochschnitt wie auch im Tiefschnitt, d.
h. sie tragen einen Abhang vom Fuße oder von der Höhe aus ab. Die Einstellung dafür,
wird von einem Baggerwindwerk bewirkt, ebenso die Feineinstellung der jeweiligen
Schnittiefe, um die Baggereimer richtig zu füllen: Nun ist vom Stande des Baggerführers
aus die genaue Stellung einer solch langen Eimerleiter schlecht zu erkennen; er
muß daher vorsichtig steuern und durch mehrfaches kurzzeitiges Einschalten die genaue
Stellung zu erreichen suchen. Dabei .hat sich herausgesteIlt, daß kleine Wege mit
den üblichen Schaltmitteln nicht zu erreichen sind, da die stets in ihrer vollen
Größe wirksame Last selbst während der geringen Schaltzeiten der Schütze, Bremslüfter
usw. das Triebwerk erheblich durchzieht.
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Es sei. bemerkt, daß die Erfindung nicht in irgendeiner beliebigen
Kombination von elektrischer und mechanischer Bremsung besteht und daß Bremsverfahren
bekannt sind, bei denen die Bremsung während des ersten Teils der Bremsperiode bei
,gelüftet bleibender mechanischer Bremse elektrisch und während des restlichen Teils
durch ein FallenIasszn der mechanischen Bremse mechanisch erfolgt. Hierbei wird
die Einleitung der mechanischen Bremsung gleichzeitig mit der Aufhebung der elektrischen
Bremsung bewirkt, und es stellt sich bei Anwendung dieses Verfahrens auf ein Schwerlasthubwerk
derselbe Nachteil ein, wie beim eingangs erwähnten, nicht überwachten unmittelbaren
Übergang von der Kraftschaltung auf die mechanische Bremsung, nämlich
claß
während der kurzen Zeit von der gleichzeitig mit der Aufhebung der elektrischen
Bremsung erfolgenden Einleitung der mechanischen Bremsung :bis zum Fassen der Bremse
die Last absackt. Während bei diesem bekannten Bremsverfahren sich die Vorgänge
in der Itteihenfolge: i. Aufheben der Kraftschaltung, 2. Einschaltung der Gegenstrombremsung,
3. Abschalten des Bremslüf: ters mit .gleichzeitigHAbschaltun.g des Gegenstroms
abspielen, ist die Reihenfolge bei der Erfindung folgende: i. Aufhellen der Kraft=
schaltung, 2. Abschaltung des Bremslüfters, 3. Einschaltung des Gegenstromes, .a..
Abschaltung des Gegenstroms in Abhängigkeit von dem Wege der Bremse.
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Bei Gleichstromantrieben kann dieses Sak-Icen der Last während der
Schaltzeiten der Schütze und des Bremslüfters durch Herstellen einer Generatorbremsschaltung
in der Nullstellung des Steuergerätes vermieden werden. Bei Drehstromantriehen ist
aber eine derartige Generatorhremsung nicht durchführbar.
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Die Erfindung bezweckt, auch hei Drehstrom-Schwerlasthubwerken das
Lastsacken zu vermeiden und damit ein genaues Einsteuern des Antriebes in eine bestimmte
Stellung zu ermöglichen und ferner die mechanische Bremse zu schonen. Dies wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nur während der Dauer des Ahfallens des Breinslüfterschützes
und des Einfallens der ineclianischen Bremse eine den größten Teil der Brenisarheit
leistende elektrische Bremsung erfolgt, indem durch die Herstellung der elektrischen
Bremsschaltung das Bremslüfterschütz abgeschaltet wird und die mechanische Bremse
ihrerseits kurz vor Erreichen ihrer Endlage die elektrische Bremsung aufhebt.
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In den Abb. i und 2 sind -zwei Schaulinien für Senken finit den bekannten
Schaltungen dargestellt; an den Punkten a und b werden Widerstände
kurzgeschlossen, wodurch sich eine Verminderung der Senkgeschwindigkeit ergibt;
am Punkt c erfolgt die Abschaltung lies Antriebs. Wie die Schaulinien zeigen, steigt
in der kurzen Zeit, in der das Breinslüfterschütz ab- und die mechanische Bremse
einfällt, die Geschwindigkeit um etwa 6o bis o °(o noch an, bis die mechanische
Bremse eine se:hnelle Stillsetzung bewirkt. Es leuchtet ein, daß diese Bremse sehr
härt einfallen muß, uin eine sichere Stillsetzung aus so hoher Geschwindigkeit zu
erzielen, und daß der ganze Bagger dadurch starke Stöße erleidet. Eine genaue Einstellung
der Arbeitstiefe ist damit natürlich unmöglich. Außerdem unterliegt die Bremse einem
starken Verschleiß.
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In Abb.6 ist nun die neue Schaltung dargestellt, die diese Nachteile
beseitigt. =lI ist der Baggerwindenmotor, der über die Schütze A und
B im Aufwärts- oder Abwärtssinne erregt wird; E ist das Breinsliiftgerät,
das Tiber das Schütz C Strom erhält. Der Breinsl.üfter E steuert noch eine rechts
daneben gezeichnete Kontakteinrichtung K mit zwei Kontaktpaaren, die in der oberen
Stelhing (Arbeitslage) des Breinsliifters geschlossen sind und beim Abfallen des
Bremslüfters, also beim Einfallen der Bremse, nacheinander geöffnet werden. D ist
ein Hilfsschütz. Die Steuerung ist hier als Druckknopfsteuerung dargestellt mit
den drei Druckknöpfen G für Heben, F für Senken und H für Halt: es kann aber auch
jede andere Steuerungsform gewählt «-erden.
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Durch Niederdrücken von G «-erden A und C sofort über folgenden Stromkreis
eingeschaltet: Von der -Netzphase T über eine Ständerphasenwicklung des Motors JI
nach der linken Ständerklemine, über die rechte Kontaktklemme .des Schützes A, den
Ruhehilfskontakt des Schützes D, die Spule des Schützes A, den obersten Arbeitskontakt
am Druckknopf G. den Ruhekontakt am Druckknopf F und dann einmal über den Ruhekontakt
am Druckknopf H zur Netzphase R und zum anderen über den untersten
Arbeitskontakt des Druckknopfes G zur Spule des Schützes C nach S. lI und F_ erhalten
also Strom. C hält sich selbst über den eigenen Kontakt und einen Arbeitshilfskontakt
am jeweils eingeschalteten Ständerseltütz so\vie über den Ruhekontakt am Druckknopf
H. E schließt in seiner Lüftstellung die beiden Kontaktpaare; doch ist dies beim
Heben ohne Bedeutung. Das Ständerschütz A hält sich über seinen linken Arbeitshilfskontakt,
einen Ruhehilfskontakt am Hilfsschütz D und die Ruhekontakte an den Druckknöpfen
F und II selbst. Durch Niederdrücken von H wird zunächst ein Umgehungsstromkreis
zum Selbsthaltestromkreis von A geschlossen, und. bei weiterem Niederdrücken wird
dieser, wie der ganze vorher beschriebene Selhstbaltestromkreis, über den Ruhekontakt
von D durch ()ffnen des mittleren Kontaktes von H stromlos. Die Schütze A und C
fallen gleichzeitig all>, doch tritt hier während der Abfallzeit von F_ keine nachteilige
Bewegungssteigerung, sondern eine Geschwindigkeitsverminderung bis auf etwa ein
Drittel der gefahrenen Drehzahl ein, bevor im Punkte (l der Abb. 3 die mechanische
Bremse faßt und stillsefzt.
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Ihren Vorfeil zeigt die neue Schaltung erst heim Senken. Durch Niederdrücken
von F wird (las Senkschütz D und gleichzeitig das Brenislüfterschütz C über folgenden
Stromkreis eingeschaltet: Von der Netz1)haseT Tiber eine St änderphasenwicklung
des Motors M über die mittlere Ständerkleinnie, die linken
oberen
Kontaktklemmen :der Schütze A und B,
den rechten Ruhehilfskontakt des Schützes
A, die Spule des Schützes B, den obersten Arbeitskontakt am Druckknopf F, den Ruhekontakt
am Druckknopf G und von dort einmal über den Ruhekontakt an H nach R und über den
zweituntersten Arbeitskontakt am Druckknopf F über die Spule des Schützes C nach
S. Das Schütz C hält sich über den linken Arbeitskontakt an B und den Ruhekontakt
an H selbst, während sich das Schütz B in einen über seinen rechten Arbeitshilfskontakt
und ,die Ruhekontakte von G und H verlaufenden Selbethaltestromkreis legt. Ferner
wird über den untersten Kontakt von F das Hilfsschütz D eingeschaltet; das sich
über den oberen Kontakt am Bremslüfter selbst hält. Wird jetzt zum Stillsetzen H
niedergedrückt, so wird zunächst ein Haltestromkreis für das Bremslüfterschütz C
über den untersten Kontakt an H, den rechten oberen Kontakt an
D
und den linken Ruhekontakt an A hergestellt, so daß :das Bremslüfterschütz
C noch eingeschaltet bleibt, wenn jetzt bei weiterem Niederdrücken von H der Selbsthalte-Stromkreis
für das Ständerschütz B unterbrochen wird und dieses daher abfällt. Sobald B abgefallen
ist, ist ein Anspringstromkreis für A von Phase R über den unteren Kontakt an K,
den oberen linken Kontakt an D, den oberen Kontakt von H übel- die Spule
von A und den Verriegelungskontakt an B hergestellt. Der Baggerwindenmotor
wird im Hubsinne eingeschaltet. Eis erfolgt also beim Stillsetzen bei gelüfteter
Bremse eine elektrische Bremsung. Durch das Anspringen von A wird dessen linker
unterer Ruhekontakt geöffnet und damit der Selbsthaltestromkreis von C unterbrochen;
die Bremse fällt also ein und öffnet auf ihrem Arbeitswege zuerst den unteren Kontakt
an K und schaltet damit das Schütz A und den Motor 17 ab. Kurz darauf wird auch
der obere Kontakt an K geöffnet, wodurch D
abgeschaltet wird.
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Die Wirkung dieser Schaltung ist aus den Abb. 4. und 5 zu erkennen,
die ebenfalls an einem Baggerwindwerk aufgenommene Schaulinien zeigen. Es ergibt
sich also bei der neuen Schaltung im Punkte c eine nur :ganz geringe Drehzahlsteigerung,
die auf den Antrieb ohne jeden nachteiligen Einfluß ist. Die Punkte d zeigen das
Eingreifen der mechanischen. Bremse, die bei dieser Anordnung viel schwächer fassen
kann, so daß starke Bremsstöße auf ,das Triebwerk und den ganzen Bagger vermieden
werden. -