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Windwerk mit einer die Senkdrehzahl regelnden Bremsvorrichtung Die
Erfindung bezieht sich auf ein Windwerk mit einer die Senkdrehzahl regelnden Bremsvorrichtung,
wie sie beispielsweise bei Vergüte-, Fallwerkskranen und auch bei Hafenkranen vorkommt,
die durch die Einschaltung eines Hilfs- oder Steuermotors des beim Senken frei ablaufenden
Getriebeteils gesteuert wird. Man bedient sich dabei gern einer Planetengetriebeübersetzung,
welche bei festgehaltenem dritten Glied dieses Getriebes die Lasttrommel mit verhältnismäßig
geringer Geschwindigkeit anzutreiben gestattet. Die Feststellung des freien Gliedes
erfolgt, sofern dort nicht Zusatzbewegungen zur Erzielung verschiedener Geschwindigkeiten
eingebracht werden, durch eine beim Heben und normalen Senken festgezogene Bremse.
Diese wird bei freiem Ablauf der Getriebeteile (Schnellsenken) geöffnet und arbeitet
dann als Regelbremse. Das Schnellsenken erfolgt also unter Aufhebung der großen
Übersetzung des Planetengetriebes, bei der das freie Glied einen
Antrieb
im Senksinn erhält und. die lasthaltende Bremse so weit freigegeben wird, daß der
Hilfsmotor ungefähr mit der Leerlaufdrehzahl umläuft. Der Hubmotor bleibt dabei
in Ruhe oder kann ebenfalls angetrieben werden, so daß er seine Drehzahl dem Hilfsrrotorantrieb
überlagert und somit ein schnelleres Senken gestattet, als es der Drehzahl des Hilfsmotors
entspricht.
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Die Erfindung bezweckt, die großen Lasttrommelgeschwindigkeiten, die
sich aus dem Schnellauf des lastseitigen Getriebeteils, insbesondere des freien
Planetengetriebegliedes, ergeben, auch für das Heben kleiner Lasten, «-elche der
lastseitig und vorzugsweise am freien Glied angeordnete Hilfsmotor noch bewältigen
kann, also beispielsweise zum Heben des leeren Hakens, nutzbar zu machen und damit
einen flotten Verladebetrieb zu erreichen, wie er besonders bei Hafenkranen mit
seinen großen Hubhöhen sehr erwünscht ist. Die Erfindung erreicht dies durch eine
Hubschaltung des Antriebs dieses Getriebezweigs, und zwar des die Senkgeschwindigkeit
bestimmenden Hilfs- oder Steuermotors, bei welchem die den Senkvorgang regelnde
Bremse ganz geöffnet bzw. in einer bereits vorhandenen Offenstellung weiterhin geöffnet
gehalten wird. Den Hubantrieb dieses Motors wird man zweckmäßig von einem die Größe
der Last oder deren Moment messenden Steuerorgan, z. B. einer Feder, abhängig machen
und ihn verhindern, wenn die anzuhebende Last eine bestimmte Größe überschreitet.
Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sieh auf den Antrieb und die Ausgestaltung
bzw. Schaltung der Bremsbeeinflussung.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung
auf ein Windwerk mit Umlaufgetriebe dargestellt, von denen die Abb. i eine schematisches
Bild der Getriebeanordnung und Abb. 2 ein Schaltbild für die einzelnen Motoren und
einen Ausschnitt aus der abgewickelten Steuerwalze zeigt.
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Der Haupt- oder Hubmotor i (Abb. i), der bei 2 mit der üblichen beim
Ausschalten des Stroms einfallenden Hubwerksbremse und dem Bremslüfter 3 versehen
ist, arbeitet auf das Sonnenritze' d. eines Planetengetriebes, das mit den sich
in einem Zahnkranz 5 abwälzenden Umlaufrädern 6 kämmt, deren Träger 7 über ein Zahnradvorgelege
8, g die Lasttrommel io antreibt. Der Antrieb über das Sonnenritze' d. und die Umlaufräder
6 bei feststehendem Zahnkranz 5 bilden die große Übersetzung des Planetengetriebes,
welche die Last mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit hebt und senkt. Der
Zahnkranz 5 besitzt ferner eine Außenverzahnung, in welche das Zahnrad i i einer
weiteren Antriebswelle 1 2 eingreift, die von einem kleinen Hilfsmotor 13 angetrieben
werden kann; dessen Gehäuse zur Ausführung kleiner Verstellbewegungen drehbar gelagert
ist. Diese Verstellbewegungen übertragen sich auf die an der Welle 12 außerdem noch
vorgesehene Bremse i.1, die demnach vom Hilfsmotor-; gehäuse gesteuert wird. Die
getriebliche Verbindung des Hilfsmotors über das Zahnrad i i und den Zahnkranz 5
bei -feststehendem Sonnenritzel.I bildet die kleine L'bersetzung des Planetengetriebes,
«-elche große Geschwindigkeiten an der Lasttrommel zuläßt, welche die Hubgeschwindigkeit
erheblich übersteigen und ein Vielfaches dieser Geschwindigkeit betragen können.
Dieser Getriebezweig ist beim Schnellsenken der Last wirksam, wobei das Sonnenritze'
4 durch den mittels der Bremse 2 stillgesetzten Hauptmotor i festgehalten wird,
so daß die Senkbewegungen über den Hilfsmotor 13 laufen, der hierzu im Senksinn
eingeschaltet wird. Der dabei zunächst eintretendeAntriebswiderstand am Motor 13
führt zu einer Verdrehung des 'Motorgehäuses, welches die Bremse 'q lüftet und damit
die Last freigibt, bis diese eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, welche
der Solldrehzahl des 'Motors 13 sich nähert. Beim Erreichen dieser Geschwindigkeit
sinkt das auf das Gehäuse vom Anker oder Läufer ausgeübte 'Moment so weit ab, daß
die Bremse 14 unter dem Einfluß ihrer Bremsfeder sich schließt und eine weitere
Geschwindigkeitssteigerung verhindert. Beim Abschalten des Hilfsmotors 13 verschwindet
das Motormoment v ollständig. Damit kommt auch die verstellende Kraftwirkung auf
das Motorgehäuse in Fortfall, so daß die Bremse 14 unter der nunmehr ungehemmten
Einwirkung ihrer Bremsfeder geschlossen und die Last angehalten wird.
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Um die über diesen Getriebezweig laufende schnelle Triebwerksbewegung
auch für das Heben nutzbar zu machen, ist der Hilfsmotor 13 mit einer Hubschaltung
versehen, welche unter bestimmten Bedingungen zu einer Hubbewegung der Lasttrommel
io unter dem Einfluß des Hilfsmotors 13 führt. Diese Bedingung beschränkt die Inbetriebnahme
des Hilfsmotors 13 im Hubsinn auf solche Belastungen, welche dieser -Motor auch
tatsächlich mit der seiner Übersetzung im Getriebe entsprechenden Geschwindigkeit
heben kann. Zur Unterscheidung dieser Trommelbelastungen von den übrigen Lasten
ist ein Lastmesser, beispielsweise in Form einer in das feststehende Ende des Lastseils
eingebauten vorgespannten Feder 17, vorgesehen, die bei einer bestimmten
Zusammendrückung einen Kontakt 18 des den Hubschalter 16 des
Motors
betätigenden Stromkreises. ä (Abb. 2) öffnet und damit ein Anlaufen des Motors
13
bei Lasten, die über dieser Federzusammendrückung liegen, verhindert. Bleibt
die Seillast unter dieser Federspannung, so kann der Stromkreis a durch Einstellung
der Schaltwalze auf »Heben II« in der später noch näher zu beschreibenden Weise
geschlossen werden, welcher den Hubschalter 16 (Abb. 2) des Hilfsmotors 13 betätigt.
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Ein weiterer Zweig ai des Steuerstromkreises a für das Schnellheben
vermittelt das Lüften der Senkbremse 1q., die bisher lediglich unter der Einwirkung
von den während des Schnellsenkens sich ergebenden Verstellkräften geöffnet werden
konnte, sonst aber geschlossen blieb. Da das Heben mit dem Hilfsmotor 13 keine derartigen
Kräfte in Getriebe und Motor mehr erzeugt, so muß die Umsteuerung auf Schnellheben
für entsprechende Kräfte zum Öffnen der Bremse 14 sorgen, die am Motorgehäuse oder
am Bremsgestänge angreifen können. Hierzu dient der eigens eingebaute Bremslüfter
15, der gleichzeitig mit dem Hubschalter 16 über die Leitung a1 mittels des Schalters
i9 eingeschaltet wird und dabei die Schließkraft der Bremse überwindet. Während
des Schnellsenkens ist der Bremslüfter stromlos und'gibt das Bremsgestänge den Einwirkungen
der Verstellglieder frei.
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Die Wirkung der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Das Heben
und Senken mittels des Hauptmotors i erfolgt in der üblichen Weise über .die :größte
Übersetzung q., 6, 7 des Planetengetriebes bei stillstehendem Hilfsmotor 13 und
angezogener Bremse 14 (stromloser Bremslüfter 15), deren Bremskraft so bemessen
ist, daß sie alle vorkommenden Lastmomente aufzunehmen vermag. Für das Schnellsenken
wird die Steuerwalze auf »Senken II« verstellt, welche unabhängig von der Größe
der Last den Hilfsmotor 13 einschaltet, so daß dieser im Senksinn angetrieben wird
und mit der kleinen Übersetzung 11, 5, 6, ; des Planetengetriebes auf die Trommel
io arbeitet. Die Bremse 14 wird dabei den Einwirkungen des Motorgehäuses 13 ausgesetzt
und mehr geöffnet oder mehr geschlossen, wenn die Geschwindigkeiten von der der
Solldrehzahl des Hilfsmotors 13 entsprechenden Geschwindigkeit abweichen: Die gleiche
Übersetzung im Planetengetriebe wird auch beim Schnellheben (Stellung »Heben II«
der Steuerwalze) ausgenutzt, das ebenfalls den Hilfsmotor 13 diesmal aber im Hubsinn
einschältet, vorausgesetzt, daß die die Last messende Feder 17 den Kontakt 18 geschlossen
hält. Mit der Einschaltung des Hilfsmotors 13 im Hubsinn wird gleichzeitig der Bremslüfter
15 angezogen, der die Bremse 14 auf Freigabestellung während des ganzen Hubvorgangs
hält. Die Last, meist der leere Haken, -wird also in dieser Getriebestellung mit
einem- Vielfachen der normalen Hubgeschwindigkeit gehoben. Ist die Last größer als
es der den Kontakt i8 haltenden Federkraft entspricht, so ist ein Heben nur mit
der letztgenannten Geschwindigkeit möglich, bei der der Hauptmotor i arbeitet.
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Die zwei beschriebenen Schnellarbeitsvorgänge können entweder durch
den Hilfsmotor 13 allein oder auch mit zugeschaltetem Hauptmotor i bewirkt werden.
Dieser ergibt dann eine dem Hilfsmotorantrieb überlagerte Bewegung, welche die Schnellhub-
öder Schnellsenkgeschwindigkeit je nach Richtung hinauf- oder auch heruntersetzt.
An den Drehhzahl-. und Momentverhältnissen des, Hilf smotors 13 wird dadurch nichts
geändert. Das Zuschalten des Hauptmotors i beim Schnellheben hat noch den Vorteil,
daß bei solchen Lasten, bei denen der Hilfsmotor 13 nicht mehr anspricht, das Zurückschalten
auf das Hauptmotorheben (Stellung »Heben I«) entfällt. Überhaupt genügt dann für
das Hauptmotorheben und das Schnellheben eine einzige Schaltwalzenstellung..
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Ein mit Zuschaltung des Hauptmotors i beim Schnellbetrieb arbeitendes
Schaltbild zeigt die Abb. 2, wobei angenommen ist, daß die Motoren mit Drehstrom
aus den Leitungen R, S, T laufen. Soll langsam gehoben und gesenkt werden, so wird
auf die Stellung »I« geschaltet, die den Hubmotor i bei allen Lasten durch die entsprechend
dem Umlaufsinn betätigten elektrischen Schalter antreibt, wobei gleichzeitig dessen
Bremse 2 gelüftet wird. Für das Schnellsenken wird auf Stellung »Senken II« gestellt,
welche den Hilfsmotor 13 im Senksinn einschaltet, wobei der Hauptmotor i eingeschaltet
bleibt, so daß sich ganz große Geschwindigkeiten ergeben. Das Durchlaufen der Stellung
»Senken I« mit dem Hauptmotor i allein beim Ein- und Ausschalten des Schnellsenkbetriebes
gibt der Last eine Art Geschwindigkeitsvorstufe, die sich günstig auf die Beschleunigung
und Verzögerung der Last auswirkt. Dasselbe ist auch bei dem mit Stellung »Heben
II« eingeleiteten Schnellheben der Fall, sofern es überhaupt zu einem Ansprechen
des Hilfsmotors 13 kommt. Ist der Kontakt 18 geschlossen, ist also nur eine geringe,
durch den Hilfsmotor 13 zu bewältigende Last, z. B. der leere Haken, vorhanden,
so bewirkt die an dieser Stellung »II« erfolgende Zuschaltung des Kontaktes a2 die
Einschaltung eines Steuerstromkreises a2; der zunächst an der Stelle der beiden
Schütze 2o und 21 noch offen ist. Das Hilfsschütz 21 liegt im Bereich eines Hilfsstromkreises
b, welcher durch den Anspringkontakt b beim
| Einfahren in die Stellung :>Heben II« über- |
| fahren wird und mittels des so zwischen den |
| Leitungen R tlil_S torübergehend geschlosse- |
| nen HIItsstFOmhreisesb das Hiltsscliutz2i |
| schlieft. v.-etciies 1lutlrllehr eine zweite --er- |
| bindun- voll der Leitung S, und zwar über |
| Leittii:g t. Leitungar zur Leitung R herstellt |
| und dabei das Sehsitz 2a schließt, das den |
| Stromkreis b-cr= auch nach denn 'Verlassen des |
| Anspr ingkontaktes b geschlossen hält und |
| mittels eines Schalters ,22 an der Leitung a |
| den gleichnamigen Schaltstromkreis der |
| Schütze 16 und ich isir den Hubbetrieb des |
| Hilfsmotors 13 und dit Betätigung des Brems- |
| lüfters 15 liersteilt. Das Hilfsschützer fällt |
| nach dem Verlassen des Kontaktes b ver- |
| zögert ab und kann erst durch eine -N euein- |
| stellung der Schalt: atze auf b wieder all- |
| gezogen werden. Die beiden Hilfsschütze 2o |
| und 21 sind torgesehen, tun Schwierigkeiten |
| zu vermeiden, die sich in dein Fall ergeben |
| 'Können. wenig die F ederu@Iastung gerade die |
| Kraft erreicht. die zurüft:iting der Kontakte TS |
| notwendig ist. In diesem Fall würde sich |
| nämlich bei geringen Lastschwatil>ungen ein |
| dauerndes Öiinen und Schließen der Kontakte |
| T8 und damit ein dauerndes Ein- und Abschal- |
| ten des Idilfsmotors I3 ergeben. Bei der ge- |
| trofi'eneiT Anordnung jedoch kann das Sehsitz |
| 20 nicht wieder anspringen, weiiii der Kon- |
| takt i8 einmal geöffnet worden ist, so daß |
| auch bei späterem Wiederschließen des Kon- |
| taIztes i8 der Hilfsmotor nicht mehr ein- |
| geschaltet -.T:ird. @@ttf der anderen Seite er- |
| möglichst es die Einrichtung des Anspriiig- |
| kontaktes b. btlili Zurückgehen toll Stellung |
| @:II auf »I#: den Hilfsmotor 13 wieder ab- |
| zuschalten und finit dem Hauptmotor allein zu |
| fr.liren. |