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Windwerk mit einer Senkbremsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsbegrenzung mittels selbsttätig gesteuerter
mechanischer Bremsung von Fahrzeugen und Transportvorrichtungen. Derartige Bremsen
werden insbesondere bei Hebezeugen gebraucht, wenn man dort Lasten mit einer den
Hubbetrieb erheblich übersteigenden Geschwindigkeit senkt, wie es bei Vergüte-,
Fallwerks- und Hafenkranen vorkommt. Bei Windwerken. dieser Art verfährt man meistens
so, daß man, um den Hubmotor nicht in seiner Drehzahl zu überhöhen, die zwangsläufige
Verbindung mit der Lasttrommel durch eine Kupplung oder :durch Freigabe des freien
Gliedes eines Planetengetriebes unterbricht und den mit der Lasttrommel frei ablaufenden
Teil des Getriebes unter die Wirkung einer von der Geschwindigkeit oder Drehzahl
dieses Getriebeteils gesteuerten Senkbremse stellt.
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Die Erfindung bezweckt eine einfache und in jedem Fall, benspielsweise
auch bei Ausfall. des Netzstromes, sicher wirkende Vorrichtung für die Steuerung
.der Regelbremse zu schaffen. Sie besteht in erster Linie darin, daß der Antrieb
der Regelbremse an einen Spannungsgeber des vom Antriebsmotor losgelösten Getriebeteils
angeschlossen ist, der mit seinen wechselnden Drehzahlen Spannungsänderungen hervorruft,
welche die Schließkraft :der Regelbremse beeinflussen. Dabei wird man den Anker
des von der Last angetriebenem Spannungsgebers zum Stromkreis :des Regelbremsmotors
in Reihe schalten, und zwar so, daß bei steigender Drehzahl des vom Antriebsmotor
losgelösten
Getriebeteils sich die Klemmenspannung des Antriebes
der Regelbremse verändert, daß diese zum Schließen kommt und ein periodisches Lüften
und Schließen veranlaßt. Zweckmäßig verwendet man zum Antrieb der Regelbremse eine
Stromquelle bleichbleibender Spannung in Form einer auch bei Stromausfall wirkenden
Batteriespannung, welche die Regelbremse voll lüftet und welcher die mit der Drehzahl
veränderliche Spannung des Gebers entgegenwirkt. Dadurch wird die Klemmenspannung
am Antrieb der Regelbremse mit zunehmender Drehzahl des losgelösten Getriebeteils
vermindert, bis die Bremse zum Schleifen kommt, die Senkgeschwindigkeit wieder nachläßt
und mithin auch die Spannung des Gebers, so daß =die Bremse wieder etwas lüftet.
Dieses Spiel wiederholt sich, bis eine gleichbleibende Geschwindigkeit erreicht
ist.
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Der Spannungsgeber erhält für einen beschleunigten Anlauf eine Fremderregung,
die beim. normalen Heben und Senken mit gelüfteter Regelbremse abgeschaltet wird,
so daß der durch den Anker laufende Stromkreis des Spannungsgebers nicht unterbrechen
zu werden braucht. Ein regelbarer Widerstand in der Erregung des Spannungsgebers
sorgt dafür, daß die zulässige SchnellsenkgeschWindigkeit in weiten Grenzen geregelt
werden kann.
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Gegenüber den bekannten Schnellsenkbremsen wird dadurch erreicht,
daß abtriebsseitig nur ein ganz kleiner Spannungsgeber erforderlich ist, der in
den Stromkreis der Regelbremse hineinarbeitet und im Gegensatz zu den bekannten
Steuermotoren oder den Motoren von Vergleichsgetrieben gar keinen Netzstrom braucht,
höchstens in seiner Erregerwicklung eine fremde Stromquelle benötigt, die wiederum
der Kraftquelle des Regelbremsantriebes entnommen weirden kann.
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Inder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein
Windwerk eines Vergütekranes mit Schnellsenkantrieb dargestellt, in dem i den Hubmotor,
2 die Motorwelle, 3 die Motorkupplung und q. die Antriebswelle bezeichnet. Letztere
wirkt über ein Zähnrädvörgelege auf die Getriebekupplung 5, die beim Heben und normalen
Senken einbeschaltet ist, beim Schnellsenken dagegen den abtriebsseitigen Getriebeteil
vom Hubmotor i löst, so daß dieser Getriebeteil für sich allein unter der Wirkung
der Last ablaufen kann. Der abtriebsseitige Teil der Kupplung 5 ist gleichzeitig-
als Bremsscheibe 6 ausgebildet, auf welche die Bremse 7 einwirkt, die beim Heben
und normalen Senken geöffnet ist, beim Schnellsenken dagegen als, Regelbremse wirkt
und bei zunehmender Senkgeschwindigkeit so weit angezogen wird, daß die absinkende
Last die zugelasseneSenkgeschwindigkeitnicht überschreitet. Von der Kupplung 5 führt
dann die Antriebswelle 8 über das übliche Trommelvorgelege 9, io zur Lasttrommel
i i.
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Wird an Stelle der Trennkupplung ein Planeten-Betriebe verwendet,
so erfolgt die Kupplung durch Festbremsen des dritten Gliedes, .die Entkupplung
dagegen durch Freigabe dieses Gliedes. Die Regelbremse bleibt also, wenn sie auf
das dritte Glied des Planetengetriebes einwirkt, beim Heben und normalen Senken
geschlossen und wird nur für das Schnellsenken geöffnet; sie ist also in der Bremsbetätigung
einfacher als eine am abtriebsseitigen Teil angeordnete Regelbremse. Allerdings
ist bei dieser Anordnung noch eine lasthaltende Bremse für das Getriebe bei Stillstand
notwendig. Ordnet man jedoch bei einem Planetengetriebe im Triebwerk die Regelbremse
abtriebsseitig an, so ergeben sich für diese Bremse genau dieselben Verhältnisse
wie für den zuerst beschriebenen Fall der Trennkupplung.
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Die Bremse 7 steht in der üblichen Weise unter der Wirkung einer Bremsfeder,
welche die Bremse ständig im Schließsinnbeansprucht. Entgegen dieser Federwirkung
steht der Zug eines Bremslüfters 12 mit regelbarer Luftkraft, der als elektropneumatisches
und elektrohydraulisches Bremsgeirät ausgebildet ist. Letzteres arbeitet in bekannter
Weise mit einem Pumpenantrieb, der die Bremsflüssigkeit in einen Druckraum zwingt
und dabei langsam einen Kolben verschiebt, welcher die Bremse allmählich lüftet
bzw. in der umgekehrten Bewegungsrichtung, d.h. beim Stillsetzen des Pumpenantriebes,
die Bremse der Einwirkung ihrer Schließfeder freigibt und sich somit wieder festziehen
läßt.
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Der Bremslüfter 12 wird von einer Stromquelle angetrieben, die im
Fall der gezeichneten Kupplung zwischen Antriebsmotor i und Trommel i i auch beim
Heben und normalen Senken Strom an den Bremslüfter 12 abgibt. Zur regelbaren Einstellung
der Bremse 7 beim Schnellsenken ist am abtriebsseitigen Teil des Windwerks ein beispielsweises
über die vom Vorgelegeritzel g abzweigende Zahnradübersetzung 13, 1q. angetriebener
Spannungsgeber 15 angeordnet, deir mit seinen Leitungen 16 und 17 in Reihe mit dem
Stromkreis des Bremsgerätes 12 geschaltet ist und dieses je nach seiner Antriebsdrehzahl
mehr oder weniger im Bremssinn betätigt. Ist dieses Gerät, wie vorgesehen, als Bremslüfter
ausgebildet, so muß es so in die Vorrichtung eingesetzt werden, daß es mit zunehmender
Spannung des Spannungsgebers 15 die Bremse allmählich schließt. Der Anker des Spannungsgebers
wird also in den Stromkreis einer Gleichstromquelle mit konstanter Spannung so eingeführt,
daß seine elektromotorische Kraft dieser Spannung entgegenarbeitet und diese somit
mit zunehmender Drehzahl vermindert. Die konstante Spannung, die entweder dem über
einen Transformator 18 und einen Gleichrichter ig gewandelten Netzstrom entnommen
werden kann oder besser noch durch eine Batterie 2o von etwa der gangbaren Spannung
von 24 Volt geliefert wird, ist so bemessen, daß ihr Strom zum vollständigen Lüften
der Bremse 7 ausreicht, dieses Lüften aber allmählich wieder rückgängig macht, wenn
die Spannung am Bremsgerät 12 durch die Gegenwirkung des Spannungsgebers 15 unter
einen bestimmten Wert sinkt, der sich nach der für den jeweiligen Fall zugelassenen
Schnellsenkgeschwindigkeit richtet.
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Die Verwendung einer Batterie 2o als Kraftquelle der konstanten Spannung
hat noch den Vorteil, daß auch bei plötzlichem Stromausfall die Regelung der Bremse
7 nicht unterbrochen wird und die Last
somit sicher in der vorgesehenen
Zeit an der Absetzstelle, beispielsweise in einem Vergütebad, anlangt. Die Batterie
20 ist dabei so an den Netzstrom angeschlossen, daß dieser sie ständig aufladet,
wenn sie an Spannung verliert. In den Leitungen 21, 22 ist also in jedem Fall eine
gleichbleibende Spannung vorhanden, die entweder von der Batterie 2o oder vom gleichgerichteten
Netzstrom entsprechender Spannung herrührt, von der sich die an den Klemmen 23,
24 mit der Lastgeschwindigkeit veränderliche Geberspannung subtrahiert.
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Den Spannungsgeber 15 rüstet man zweckmäßig mit einer Fremderregung
aus, zu welcher man. den Strom der Batterie 20 verwendet. Die Fremderregung vermeidet
Verzögerungen in der Erzeugung der bremsbetätigenden Gegenspannung und bewirkt,
daß der Spannungsgeber 15 sofort bei Einleitung des Schnellsenkvorgangs in einem
die Bremse 7 regelnden Sinn wirksam wird. Zu diesem Zweck ist eine an den Batteriestrom
angeschlossene Erregerleitung 25 mit Regelwiderstand 26 vorgesehen.
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Beim Heben und Senken bewirkt die von der Batterie bzw. Netzstrom
herrührende konstante Spannung ein volles Lüften der Regelbremse 7. Der Strom fließt
von der Leitungsschiene P über das Bremslüfterschütz 27 zum Bremslüfter 12 und über
die Leitung 16 zum spannungslosen Anker des Gebers 15 und über Leitung 17 nach der
Leitungsschiene N zurück. Beim Schnellsenken wird die Bremse 7 mittels des Schützes
28 eingeschaltet und bleibt zunächst voll gelüftet. Da aber mit dem Schütz 28 auch
die Erregung des Spannungsgebers 15 eingeschaltet wird, steigt mit zunehmender Lastgeschwindigkeit
die Spannung des Gebers 15, die sich von der konstanten Netzspannung subtrahiert,
so lange, bis die vorher mit dem Regler 26 eingestellte zulässige Senkgeschwindigkeit
und die Spannung am Bremslüfter 12 so ermäßigt ist, daß die Bremse 7 schleift, die
Geschwindigkeit nachläßt und somit auch die Spannung des Gebers 15. Die Folge ist,
daß die Spannung am Bremslüfter 12 wieder etwas steigt und die Bremskraft wieder
naehläßt. Dieses Spiel wiederholt sich periodisch, bis die gewünschte Senkgeschwindigkeit
erreicht ist. Die Spannung des Gebers 15 ist durch die gewählte Fremderregung mittels
des Widerstandes 26 in den Grenzen i : io regelbar. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit,
durchziehende Lasten in diesem Regelbereich zu senken. Zu diesem Zweck wird es nur
nötig, den Regelwiderstand 26 mit der Steuerwalze des Antriebsmotors zu vereinigen.
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Während man bisher Stückgüter nur bis zu 4 t mit der Handhebelbremse
sicher beherrscht, gestattet diese Einrichtung, auch größere Lasten stromlos sicher
zu senken, da selbst bei Unachtsamkeit des Kranführers die eingestellte Höchstgeschwindigkeit
nicht überschritten werden kann. Die erreichte feinstufige Regelung der Geschwindigkeit
kommt praktisch der Regelung mittels Leonardschaltung gleich, nur mit dem Unterschied,
daß die Last durch die mechanische Bremse beherrscht wird. Falls es sich nicht um
Vergütekrane- handelt, bei welchen verlangt wird, daß die Last auch beim Ausbleiben
der Netzspannung gesenkt werden kann und nur einei bestimmte Senkgeschwindigkeit
einzuhalten ist, kann die gleiche Wirkungsweise mit Drehstrom erreicht. werden.