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Hub- und Senksteuerung für Schwerlasthubwerke Für Schwerlasthubwerke,
z. B. für die Windwerke der Eimerleitern von°Großbaggern, ist die Verwendung von
Selbstanlasser-. steuerungen erwünscht, um die Aufmerksamkeit des Hubwerksführers
ungeteilt den Bewegungen der Last zu erhalten. Für das nacheinander erfolgende Kurzschließen
der Läuferschütze ist eine Steuerung durch Stromwächter nicht möglich, weil beim
Heben sich ganz andere Stromverhältnisse als beim Senken ergeben. Die Steuerung
von Zeitwächtern ist genau so wenig brauchbar, weil das stets voll belastete Triebwerk
beim Senken sich wesentlich schneller beschleunigt als beim Heben und daher leicht
auf den ersten Stufen schon auf übersynchrone Drehzahlen kommt, wenn die Zeiteinstellung
unter Zugrundelegung des Hubvorganges erfolgt. Brauchbar an sich ist lediglich die
Verwendung von Spannungswächtern, jedoch muß dann jedem 1-äuferschütz ein solcher
Spannungswächter zugeteilt werden, was die gesamte Anlage verteuert und unübersichtlich
macht.
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Andererseits ergeben sich Schwierigkeiten daraus,' daß diese Schwerlasthubwerke
sehr genau eingestellt, also an genau bestimmter Stelle stillgesetzt werden müssen.
Das ist aber mit den bekannten Steuerungen nicht möglich, weil beim Senken in der
kurzen Zeit des Abfallens des Bremslüfterschützes und
des Einfallens
der mechanischen Bremse sich eine erhebliche Gesch-,vindigkeitssteigerung ergibt,
die allein von der mechanischen Bremse aufgenommen werden muß. Diese muß daher sehr
hart fassen, beansprucht dadurch das Triebwerk ganz erheblich und leidet im übrigen
selbst sehr durch Abnutzung.
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Diese Nachteile vermeidet die Erfindung durch die Verwendung eines
an sich bekannten drehzahl- und drehrichtungsabhängigen Schalters, der nicht nur
in beiden Betriebsrichtungen die stufenweise Kurzschließung der Läuferwiderstände
bewirkt, sondern auch beim Schalten von der Senkseite aus nach Null in an sich bekannter
Weise eine elektrische Bremsung, z. B. bei Drehstromasynchronmotoren Gegenstrombremsung
einschaltet und bis zur praktischen Stillsetzung des Antriebs mittels der erst nach
Herabminderung der Geschwindigkeit durch die elektrische Bremsung einfallenden mechanischen
Bremse aufrechterhält.
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Die Zeichnung enthält ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. l1 ist
der Antriebsmotor, Z. das elektrohydraulische Bremslüftgerät, 1V der Läuferwiderstand
mit einer Gegenstrombremsstufe und zwei Anlaßstufen. A bis F sind die Schaltschütze,
G, H, J die Schaltdruckknöpfe, an deren Stelle auch ein anderes Steuergerät
treten kann, und N ist eine Nockenwalze, die durch eine drehrichtungs- und drehzahlabhängige
Vorrichtung angetrieben wird, die in bekannter `-eise, z. B. nach Art der in der
deutschen Patentschrift bog o84 beschriebenen Vorrichtung ausgeführt sein kann.
Hierbei wird von der Welle ATTV des Antriebsmotors der Anker eines kleinen Hilfsmotors
angetrieben, dessen Ständer begrenzt drehbar gelagert ist und über ein Winkelradgetriebe
die Nockenwalze N sowie eine Anschlagscheibe antreibt, an der außer einer Mittelstellungsfeder
F, die die Nockenwalze bei stillstehendem Hilfsmotor in die dargestellte Stellung
zurückdreht, ein Stift S befestigt ist, der nach ungefähr einer halben Umdrehung
gegen einen festen Anschlag An zum Anliegen kommt und damit die Drehung des
Ständers des Hilfsmotors und der Nockenwalze begrenzt. Mit seinen beiden oberen
Nockenschaltwerken schließt der Schalter N die beiden Anlaßstufen über die Schütze
E und F sowohl beim Heben als auch beim Senken kurz. Die beiden unteren Schaltwerke
sind beim Heben offen und werden nur beim Senken geschlossen.
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Im einzelnen arbeitet die Steuerung wie folgt: Für »Heben« wird der
Druckknopf H gedrückt. Dadurch wird das Schütz D von der Phase R des Drehstromnetzes
R S T über die spule des Schützes D, den untersten Arbeitskontakt des Druckknopfes
H und den Ruhekontakt des Druckknopfes G zur Phase S erregt und ferner folgender
Stromkreis für das Schütz A geschlossen: Von der Phase S über den Ruhekontakt des
Druckknopfes G, den Ruhekontakt des Druckknopfes J, den mittleren Arbeitskontakt
des Druckknopfes H, die Spule des Schützes A, den Ruhehilfskontakt des Schützes
B über eine Phasenwicklung des Motors 11 nach T. Darauf wird das Bremslüfterschütz
C über folgenden Stromkreis erregt: Von der Phase R, die Spule des Schützes C, den
rechten Arbeitshilfskontakt des Schützes A, den rechten Arbeitshilfskontakt des
Schützes D zur Phase S. Das Schütz A schaltet durch Schließen seiner Hauptkontakte
den Motor ill im Hubsinn ein, während das Schütz C über seine Hauptkontakte den
Bremslüftmotor I_ des elektrohydraulischen Bremslüftgerätes einschaltet und dadurch
die mechanische Bremse lüftet. Das Schütz D wird durch den rechten Arbeitshilfskontakt
des Schützes C in einen nur noch vom Ruhekontakt des Druckknopfes G abhängigen Stromkreis
gelegt, während sich das Schütz A ebenfalls in einen vom Druckknopf H unabhängigen
Haltestromkreis legt, der wie folgt verläuft: Vön der Phase T über eine Phasenwicklung
des Motors 11, den Ruhehilfskontakt des Schützes B, die Spule des Schützes A, den
linken Arbeitskontakt des Schützes A, den linken Arbeitshilfskontakt des Schützes
D, den Ruhekontakt des Druckknopfes J, den Ruhekontakt des Druckknopfes G zur Phase
S.
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In Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors 1J wird die Welle -IllV
und damit der Anker des Hilfsmotors angetrieben, wodurch auf den drehbar gelagerten
Ständer ein zunehmendes Drehmoment ausgeübt wird, so daß er mit zunehmender Drehzahl
des Motors 1l aus der dargestellten Ruhelage verdreht wird, bis der Stift S gegen
den festen Anschlag Afa stößt. Die Nockenwalze N wird bei der Drehung des Motors
J1 im Hubsinn durch den Hilfsmotor in solcher Richtung gedreht, daß sich die Nocken
aus der dargestellten Ruhelage nach rechts bewegen. Dadurch laufen nacheinander
die beiden oberen Nockenschaltwerke von ihren Nocken ab und schalten nacheinander
die Läuferschütze F_ und F ein, wodurch die Anlaßwiderstände kurzgeschlossen werden.
Der Antrieb ist dann in voller Hubbewegung.
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Zum Stillsetzer wird der Halt-Druck- j knopf G gedrückt, der die Druckknöpfe
H und J stromlos macht; Schütz D fällt ab und infolgedessen auch die Schütze A und
C. Während die Schwerkraft die Bewegungskräfte aufzehrt, fälllt die mechanische
Bremse ein und setzt das Triebwerk still.
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Zum Einschalten in der Senkrichtung wird
der Druckknopf
J gedrückt. Dadurch wird das Schütz D von der Phase R über die Spule des Schützes
D, den untersten Arbeitskontakt des Druckknopfes J und den Ruhekontakt des Druckknopfes
G zur Phase S erregt und ferner folgender -Stromkreis für das Schütz B geschlossen:
Von der Phase T über eine Phasenwicklung des Motors M, den Ruhehilfskontakt des
Schützes A, die Spule des Schützes B, den mittleren Arbeitskontakt
des Druckknopfes J, den Ruhekontakt des Druckknopfes H und den Ruhekontakt des Druckknopfes
G zur Phase S. Darauf wird das Eremslüfterschütz C über folgenden Stromkreis erregt:
Von der Phase R, die Spule des Schützes C, den linken Arbeitshilfskontakt des Schützes
B zur Phase S. Das Schütz B schaltet durch Schließen seiner Hauptkontakte den Motor
M im Senksinn ein, während das Schütz C über seine Arbeitskontakte den Lüftmotor
L einschaltet und dadurch die mechanische Bremse zum Lüften bringt. Das Schütz D
wird ebenso wie beim Heben durch den rechten Arbeitshilfskontakt des Schützes C
in einen nur noch vom Ruhekontakt des Druckknopfes G abhängigen Stromkreis gelegt,
während sich das Schütz B ebenfalls in einen vom Druckknopf J unabhängigen Haltestromkreis
legt, der wie folgt verläuft: Von der Phase T über eine Phasenwicklung des Motors
M, den Ruhehilfskontakt des Schützes A, die Spule des Schützes B, den rechten Aibeitshilfskontakt
des Schützes B, den Ruhekontakt des Druckknopfes H und den Ruhekontakt des Druckknopfes
G zur Phase S. Vom Motor M wird nun die Welle MW und der Anker des Hilfsmotors
in der entgegengesetzten Richtung wie beim Heben angetrieben und infolgedessen auch
die Nockenwalze N, so daß sich die Nocken aus der dargestellten Ruhelage nach links
bewegen. Dadurch wird zunächst der Kontakt des untersten Nockenschaltwerkes und
darauf der des darüber angeordneten Nockenschältwerkes geschlossen. Bei der weiteren
Drehung der Nockenwalze werden darauf durch die beiden oberen Nockenschaltwerke
nacheinander die Schütze E und F eingeschaltet und die Anlaßstufen kurzgeschlossen.
Durch das Schütz D ist der Gegenstrombremswiderstand dauernd kurzgeschlossen.
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Wird jetzt zur Stillsetzung des Antriebes der Druckknopf G gedrückt,
so werden die oben beschriebenen Haltestromkreise für die Schütze B und
D unterbrochen und diese Schütze fallen infolgedessen ab. Durch Öffnen des
linken Arbeitshilfskontaktes des Schüzes B wird zwar der oben beschriebene Erregerstromkreis
für das Schütz C unterbrochen. Über den linken Arbeitshilfskontakt des Schützes
D und den Kontakt des zweiten Nockenschaltwerkes von unten ist aber inzwischen ein
Haltestromkreis für das Schütz C geschlossen worden, so daß das Schütz C eingeschaltet
bleibt und die Bremse gelüftet hält. Gleichzeitig wird über den Kontakt des untersten
Nockenschaltwerkes folgender Erregerstromkreis für das Gegenstromschütz A geschlossen:
Von der Phase T über eine Phasenwicklung des Motors M, den Ruhehilfskontakt des
Schützes B, die Spule des Schützes A, über den Arbeitskontakt des Druckknopfes G
und den Kontakt des untersten Nockenschaltwerkes zur Phase S. Durch Schließen seines
linken Arbeitshilfskontaktes legt sich" das Schütz A in einen nur noch vom Kontakt
des untersten Nockenschaltwerkes abhängigen Haltestromkreis. Die Schütze E und F
sind trotz geschlossener N ockenschaltwerke durch das Abfallen des Schützes D stromlos
geworden, so daß der ganze Widerstand W bei der nun erfolgenden Gegenstrombremsung
eingeschaltet ist. War die Senkgeschwindigkeit so hoch, daß der zweite Nocken von
unten auf dem kleinen rechten Segment stand, so wird Schütz C beim Abschalten ebenfalls
stromlos und bringt neben der elektrischen Bremsung auch gleich die mechanische
Bremse zur Wirkung.
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Unter dem Einfluß der elektrischen Bremsung sinkt die Geschwindigkeit
und die Nockenwalze N strebt ihrer Nullstellung zu. Dabei wird bei niedriger Geschwindigkeit
zunächst durch Ablaufen des zweituntersten Nockenschaltwerkes von dem zugehörigen
Nocken der Stromkreis für das Schütz C unterbrochen und dadurch die mechanische
Bremse zum Einfallen gebracht und bei weiterer Geschwindigkeitsverminderung, bei
praktischem Stillstand, durch Ablaufen des untersten Nockenschaltwerkes, der Stromkreis
für das Gegenstromschütz A unterbrochen und damit die Gegenstrombremsung abgeschaltet.
Diese bleibt also so lange wirksam, bis die mechanische Bremse tatsächlich gefaßt
hat und ein Durchsacken der schweren Last nicht möglich ist.
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Die drehzahl- und drehrichtungsunabhängige Schaltvorrichtung kann
selbstverständlich auch mehr als nur zwei Schaltstufen steuern; sie eignet sich
ganz besonders für die Ausbildung von Selbstanlassersteuerungen bei Hubwerken, da
sie in beiden Arbeitsrichtungen genau in Abhängigkeit von der Drehzahl steuert und
ihre Einstellung durch Verlängerung oder Verkürzung der Segmente äußerst einfach
ist.