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Antrieb für bewegliche Brücken, Schleusentore u. dgl. Für den einwandfreien
Betrieb von beweglichen Brücken, Schleusentoren u. dgl. sind im allgemeinen mindestens
zwei Fahrgeschwindigkeiten erforderlich, weil während des größten Teiles des Fahrweges
eine möglichst hohe Geschwindigkeit erreicht und trotzdem stoßfrei in die Endlagen
gefahren werden soll. Bei Schleusentoren, die nicht nur als Abschlußorgane, sondern
auch als Füll- und Entleerungsorgane benutzt werden, kommen verschiedene Geschwindigkeiten
außerdem deshalb in Betracht, weil sie aus der Schließstellung in die Füll- oder
Entleerungsstellung wesentlich langsamer als beim weiteren Öffnungsvorgang bewegt
werden müssen.
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Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den betreffenden Fahrstufen
ist so groß, daß selbst dann, wenn gerade während der kleinen Fahrstufe die vergleichsweise
größtenBewegungswiderstände auftreten, wie z. B. bei Schleusentoren durch den Staudruck
des Wassers, sich dafür doch eine erheblich geringere Motorleistung ergibt als für
die große Fahrstufe. In zahlreichen Fällen ist sogar noch eine dritte, mittlere
Fahrgeschwindigkeit vorzusehen, wenn man z. B. einen von einer besonderen Kraftquelle
gespeisten Notantrieb braucht, der einerseits aus wirtschaftlichen Gründen nicht
für die bei der großen Fahrstufe sich ergebende Leistung ausgelegt werden kann,
andererseits aber bei einer nur der kleinen Fahrstufe entsprechenden Leistung den
betriebsmäßigen Anforderungen nicht genügen würde.
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Es sind Anordnungen mit einem Motor und mehrstufigen Geschwindigkeitswechselgetrieben
bekannt, bei denen die einzelnen Geschwindigkeitsstufen durch Betätigen von Kupplungen
oder Schaltgetrieben erreicht werden. Dabei ist für den Übergang
von
einer auf eine andere Geschwindigkeit jeweils ein mechanischer Schaltvorgang erforderlich,
der zwar auch durch elektrische Fernsteuerung bewerkstelligt werden kann, aber nur
mit einem entsprechend größeren Kostenaufwand. Eine Geschwindigkeitsregelung ist
ferner mit Leonard-Steuerungen möglich, die aber schon wegen ihres hohen Preises
nur in besonderen Fällen anwendbar sind.
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Demgegenüber soll mit der vorliegenden Erfindung ein Antriebsaggregat
geschaffen werden, mit dem sich die für den Antrieb von beweglichen Brücken, Schleusentoren
u. dgl. erforderlichen verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten ohne Verwendung von Kupplungen
oder mechanischen Schaltgetrieben und auch ohne elektrische Regelschaltungen lediglich
durch entsprechendes Ein- und Ausschalten der Antriebsmotoren wechselseitig einstellen
lassen. Außerdem ist der Forderung einer unbedingten Betriebssicherheit auch beim
Ausfallen der normalen Stromquelle Rechnung zu tragen.
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Die Erfindung geht von der bekannten Eigenschaft der Planetengetriebe
aus, die es ermöglicht, die Umlaufgeschwindigkeit eines innen mit einem Sonnenrad
und außen mit einem drehbaren Zahnkranz im Eingriff stehenden Planetenrades von
zwei Seiten her zu beeinflussen. Man kann also entweder nur das Sonnenrad bzw. den
Zahnkranz oder beide zugleich umlaufen lassen, im letzteren Fall mit gleicher oder
auch entgegengesetzter Drehrichtung und verschiedenen Geschwindigkeiten, wobei sich
dann eine entsprechend vergrößerte bzw. verringerte Umlaufgeschwindigkeit des Planetenrades
ergibt.
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Bei der bisher für verschiedenartige Antriebe üblichen Anordnung von
zwei Elektromotoren in Verbindung mit einem Umlaufgetriebe lassen sich zwar durch
Ein- und Ausschalten der Motoren insgesamt vier Fahrgeschwindigkeiten erreichen,
wenn die beiden Motoren, es handelt sich im allgemeinen um Drehstrommotoren mit
konstanter Drehzahl, für verschiedene Leistungen und Abtriebsgeschwindigkeiten ausgelegt
sind. Diese Unterschiede dürfen aber nicht sehr groß sein., weil es keinen Sinn
hat, z. B. einen Motor für eine Abtriebsdrehzahl von iooU/min und einen zweiten
Motor für eine Abtriebsdrehzahl von 5 U/min gemeinsam mit gleicher oder entgegengesetzter
Drehrichtung auf das Umlaufgetriebe zu schalten, wobei sich dann die von der ersten
Drehzahl nur wenig abweichenden Drehzahlen io5 bzw. 95 U/min ergeben würden. Außerdem
ist, wie eingangs bereits erwähnt, zu beachten, claß in diesem Fall keiner der beiden
Motoren sich für ein Notstromaggregat eignet.
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Wenn dagegen die beiden Motoren sich bezüglich Leistung und Fahrgeschwindigkeit
nur wenig unterscheiden, wäre zwar ein Notstromaggregat für eine an Stelle der normalen
Fahrstufe hilfsweise ausreichende Geschwindigkeit wirtschaftlich tragbar; dafür
kann aber ein Betrieb sowohl mit der Normalals auch finit der Feinfahrgeschwindigkeit
nur bei gleichzeitigem Einschalten beider Motoren in gleicher bzw. entgegengesetaterDrehrichtung
durchf;eführt werden. Da nun aber wenigstens der Betrieb mit der Feinfahrgeschwindigkeit
von der normalen Stromquelle unabhängig sein soll, müßten in diesem Zusammenhang
beide Motoren mit eigenen -Notstromaggregaten ausgerüstet sein. oder es müßte ein
für die Gesamtleistung beider Motoren bemessenes Notstromaggregat vorhanden sein.
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Die erwähnten Nachteile des Zweimotorenantriebes mit einem Umlaufgetriebe
werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß mindestens drei Motoren (für Haupt-,
Hilfs- und Feinfahrbetrieb) verschiedener Leistung, aber konstanter Drehzahl, auf
Ritzel arbeiten, die mit Ausnahme des Ritzels auf der Welle des Feinfahrmotors Sonnenräder
von mindestens zwei hintereinandergeschalteten Umlaufgetrieben bilden, deren Planetenradträger
ebenfalls mit Ritzeln ausgerüstet und deren drehbare Gehäuse mit Innen- und Außenzahnkränzen
versehen sind, wobei das eine Planetenträgerritzel mit einem auf der Antriebswelle
angeordneten Zahnrad, jedes weitere Planetenträgerritzel und das Ritzel auf der
Welle des Feinfahrmotors mit dein Außenzahnkranz des benachbartenGetriebegehäuses
im Eingriff steht.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer Ausführungsform
beispielsweise dargestellt.
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Drei für verschiedene Antriebsleistungen ausgelegteDrehstrommotoren
i bis 3 sind parallelachsig nebeneinander angeordnet und mit je einer Welle ,4 bis
6 verbunden. Auf jeder dieser Wellen befindet sich ein Ritzel 7 bis 9; die Ritzel
7, 8 auf den benachbarten, dem größten und dem mittleren Motor i bzw. 2 zugehörenden
Wellen4 bzw. 5 bilden die Sonnenräder von Umlaufgetrieben, deren Planetenräder i
o, i i in um die betreffenden Wellen drehbaren Planetenradträgern 12, 13 gelagert
sind und einerseits mit den zugehörigen Sonnenrädern, andererseits mit inneren Zahnkränzen
14, 15 der .gleichfalls um die Wellen 4 bzw. s drehbaren Getriebegehäuse 16, 17
im Eingriff stehen. Letztere sind auch mit äußeren Zahnkränzen 18. i9 versehen,
von denen der Zahnkranz 18 des Getriebegehäuses 16 mit einem in der Drehachse des
anderen Umlaufgetriebes liegenden, mit dem Planetenträger 13 desselben fest verbundenen
Ritzel 20 und der Zahnkranz i9 des Getriebegehäuses 17 mit dem auf der Welle 6 des
dritten, kleinsten Motors 3 angeordneten Ritzel 9 kämmt. Auch der Planetenträger
12 ist mit einem Ritzel 21 fest verbunden, das mit einem Zahnrad 22 der zum Triebwerk
einer nicht dargestellten Brücke, eines Schleusentores od. dgl. gehörenden Welle
23 im Eingriff steht.
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Mit Ausnahme der drei Antriebsmotoren i bis 3, des Ritzels 2i, des
Zahnrades 22 und der Welle 23 sind alle bisher beschriebenen Teile von einem gemeinsamen
Gehäuse 24 umgeben. Die Antriebsmotoren sind mit elektrisch betätigten Bremsen 25
bis 27 ausgerüstet, die in an sich bekannter Weise selbsttätig beim Einschalten
des betreffenden Motors gelöst und beim Ausschalten wieder angezogen werden.
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Der Motor i arbeitet über die Welle4, das Sonnenritzel 7, das Planetenrad
To, den Planetenträger 12,
(las Ritzel 21 und (las Zaheirad 22 auf
die Abtriebswelle 23.
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`'om Motor 2 geht der Antrieb über die Welle 5, (las Sonnenritzel
B. (las Planetenrad ii, den Planetenträger 13, (las lZitzel 2o auf den äußeren Zahnkranz
18 des Getriebegehäuses 16 und vom inneren Zahnkranz 14 desselben dann weiter wie
beim Motor i über das Planetenrad io, den Planetentr;igCr 1 2. (las lZitzel 21 und
das Zahnrad 22 auf die Welle 23.
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Der Motor 3 schließlich treibt über die Welle 6, (las Ritzel 9 und
den Außenzahnkranz i9 das Getriebegeh:itise 17, von dessen Innenzahnkranz 15 aus
der Kraftfluß sich wie beim Motor 2 fortsetzt, nämlich über die "heile n,
13, 20, 18, 16, 14, 10, 12, 21, 22, 23.
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Der Motor t (liebt als liauptinotor für die norinale l@ ahrgesch win(ligkeit
und wird aus dem vorhandenen Stromnetz gespeist; er ist für die unter Beriicksiclitiguiig
der L?bersetzungen im zugehörigeii Umlaufgetriebe und zwischen den Zahnrädei-ii
2 i, 22 für eine bestimmte Drehzahl von z. B. i5oo L'/niiii sich ergebende Antriebsleistung
ausgelegt.
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1 )er Motor 2 ist als Hilfsmotor vorgesehen, der im all-eineinen nur
beim Ausfall des Netzstromes oder des Ilauptniotors eingeschaltet wird und zti diesem
Zweck finit einem nicht dargestellten Notstromaggregat ausgerüstet ist. Seine Antriebsleistung
ist entsprechend geringer als diejenige des Hauptmotors, da sich infolge der zusätzlichen
Übersetzungen ini zweiten, vorgeschalteten Umlaufgetriebe und vorn IZitzel 2o auf
das Gehäuse 16 des ersten Getriebes eine geringere Abtriebsdrehzahl an der Welle
23 ergibt.
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Der Motor 3 wird als Feinfahrmotor für die geringste Fahrgeschwindigkeit
verwendet; er kann aus dein Netz oder auch mittels des Notstromaggregsttes gespeist
werden.
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Die drei Motoren können in beliebiger Reihenfolge und Drehrichtung
einzeln, zu zweit oder alle gemeinsam eingeschaltet werden; dadurch ergibt sich
eine weitgehende Abstufung der möglichen Fahrgeschwindigkeiten zwischen dem Normalbetrieb
und dein Feinfahrbetrieb. Der Übergang von einer zti der nächsten Fahrgeschwindigkeit
wird zweckntäßig mittels an ;ich bekannter Organe automatisch gesteuert. Ein derartiger
Antrieb kann grundsätzlich auch zu einem Aggregat mit drei entsprechend hintereinandergeschalteten
Umlaufgetrieben und vier Motoren weiterentwickelt werden, sofern aus irgendwelchen
Gründen dafür ein Bedarf vorhanden ist.