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Einmotorige Antriebsvorrichtung, insbesondere für Greifer Mechanische
oder elektromechanische Vorrichtungen zur Steuerung von Greifern oder anderen Vorrichtungen,
deren Bestandteile Relativbewegungen zueinander ausführen und nur eine Antriebswelle
zum Antrieb von mehreren, z. B. eine Hubtrommel oder eine Aufhängetrommel tragenden
Wellen über ein Differentialgetriebe besitzen und bei denen die Antriebswelle mit
einem beweglichen Glied des Differentialgetriebes und jedes der anderen beweglichen
Glieder mit einer Trommel verbunden ist, sind bekannt. Beim Schließen derartiger
Greifer arbeitet das Getriebe als Differential und beim Öffnen als Untersetzungsgetriebe.
Das Öffnen erfolgt durch den Motor und kann nicht von selbst und- nicht bei der
Hub- und Senkbewegung des Greifers vor sich gehen.
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Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, die bekannten
mechanischen oder elektromechanischen Vorrichtungen zur Steuerung von Greifern und
sonstigen Vorrichtungen so auszubilden, daß das Öffnen und Schließen bei stillgesetztem
Motor sowie bei der Hub- und Senkbewegung erfolgen kann. Ihr liegt ferner die Aufgabe
zugrunde,
das selbsttätige Aufholen der etwaigen Schlaffheit eines Betätigungskabels zu einem
beliebigen Zeitpunkt, z. B. am Ende der Schließbewegung nach Füllung des Greiferkübels,
durchführen zu können. Durch sie soll außerdem die Leistung des Antriebsmoors dadurch
voll ausgenutzt werden, daß die Verstellung des offenen, z. B. leeren Kübels mit
größerer Geschwindigkeit erfolgt als die Verstellung des geschlossenen vollen Kübels,
was bei bekannten Greifern nicht möglich ist.
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Die Erfindung betrifft eine mechanische oderelektromechanische Vorrichtung
zur Steuerung von Greifern oder anderen entsprechenden Anordnungen, deren Bestandteile
Relativbewegungen ausführen, durch nur eine Antriebswelle zum Antrieb von mehreren,
z. B. eine Hubtrommel oder eine Aufhängetrommel tragenden Wellen über ein Differentialgetriebe,
wobei die Antriebswelle mit einem der beweglichen Glieder des Differentialgetriebes
und jedes der anderen beweglichen Glieder mit einer Trommel verbunden ist, und besteht
darin, zumindest eines der beweglichen Glieder mit einer Trommel über ein Untersetzungsgetriebe
mit veränderlicher Untersetzung zu verbinden.
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Gemäß einer Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung ist nur ein
einziges Untersetzungsgetriebe mit veränderlicher Untersetzung in die Übertragung
zwischen dem Motor und einer Antriebswelle eingeschaltet, während die andere Welle
mit konstanter Untersetzung angetrieben wird.
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Die Antriebsmechanismen der Trommeln sind in einem einzigen Gehäuse
vereinigt. Ferner treiben diese Mechanismen die Ausgangswellen beim synchronisierten
Betrieb der Trommeln sowohl bei offenem wie bei geschlossenem Greifer mit der gleichen
Drehgeschwindigkeit an.
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Der Wechsel der Untersetzung und somit des Drehmomentes erfolgt mittels
eines zwei verschiedene Untersetzungsverhältnisse besitzenden Planetengetriebes,
dessen bewegliche Glieder nach Belieben des Benutzers oder selbsttätig mit Hilfe
von zwei konzentrisch ausgebildeten Bremsen gebremst werden, welche abwechselnd
durch einen einzigen Teil; z. B. einen Elektromagneten, gesteuert werden.
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Ferner sind zwei Paare von Rutschbremsen vorgesehen, welche wahlweise
paarweise von Hand oder selbsttätig auf die mit den Trommeln verbundenen Ausgangswellen
zur Einwirkung gebracht werden, um den Wert der bei den Manövern des Kübels bei
der Öffnung und der Schließung auftretenden Beschleunigungen zu verringern, um diese
unter einem bestimmten Grenzwert zu halten.
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Außerdem ist eine besondere Bremse an dem Aufhängemechanismus des
Kübels vorgesehen, welche die Schließung auf dem Fördergut bewirkt und infolge ihres
Rutschens die etwaige Schlaffheit der Kabel am Ende der Schließbewegung aufholt
und außerdem eine beliebige Bewegung des belasteter Kübels zum Stillstand bringen
kann,- wenn ihre Wirkung zu der der obigen Rutschbremsen hinzutritt. Die Betätigungsorgane
der Bremsen und `"des Motors sind bei ihrem Arbeiten zweckmäßig mittels einer Schaltwalze
bekannter Bauart und eines Schaltkastens für Hebezeuge mit Widerstandsumsteuerung
und einem Satz von. Bremspedalen miteinander gekuppelt. Die Manöver können auch
mittels eines einzigen Betätigungsorgans mit mehreren Freiheitsgraden miteinander
gekuppelt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind im folgenden an Hand von lediglich
Ausführungsbeispiele darstellenden schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. i eine bekannte Anordnung, Fig. 2 die erfindungsgemäße°Anordnung, Fig. 3 einen
Dämpfer, Fig. 4 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 5 eine
Schnittansicht des Getriebekastens, Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild zur Schließung
des Kübels während des Arbeitens und Fig. 7 ein anderes Schaltbild, welches nur
die Schließung des stillgesetzten Kübels gestattet. Bekannte einmotorige Antriebsvorrichtungen
sind gewöhnlich in der. in Fig. r- dargestellten Weise ausgeführt.
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Sie weisen zwei Trommeln B und C auf; welche durch eine Kupplung D
oder einen beliebigen anderen gleichwertigen Mechanismus starr miteinander verbunden
werden können. Die sogenannte Schließungstrommel B wird unmittelbar von dem Motor
A angetrieben. Sie bewirkt die Öffnung und die Schließung des Kübels F mittels eines
Kabels G, wenn die sogenannte Aufhängetrommel C ausgekuppelt ist und durch die Bremse
E gebremst wird, wodurch der obere Teil des Kübels F von dem Kabel H festgehalten
wird.
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Wenn unter diesen Bedingungen der Kübel F geschlossen. ist und das
Kabel G durch den Motor A und die Trommel B herabgelassen wird, geht der untere
Teil des Kübels F infolge seines Eigengewichtes abwärts und öffnet sich, während
der obere Teil von dem Kabel H festgehalten wird.
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Umgekehrt, wenn das Kabel G bei gAöffnetem Kübel F von dem Motor
A und der Trommel B
hochgezogen wird, geht der untere Teil aufwärts
und schließt sich.
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Wenn die Trommeln B und -C durch die Kupplung D starr miteinander
verbunden sind und die Bremse E gelöst ist, erfolgt die Aufwärts- und Abwärtsbewegung
des Kübels F ohne Änderung seines Öffnungszustandes, da keine Relativbewegung mehr
zwischen den oberen und unteren Teilen auftritt.
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Derartige Vorrichtungen gestatten offenbar nicht, den Kübel bei seiner
Aufwärts- oder Abwärtsbewegung zu öffnen oder zu schließen, da dies die Festlegung
der Trommel C während der Öffnung oder der Schließung erfordern würde.
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Ferner ist zu bemerken, daß, wenn bei geschlossenem Zustand die Kupplung
D nicht genau am Ende der Schließbewegung arbeitet, söndern etwas später, das Anheben
des Kübels nur durch die Kabel G erfolgt, und daß die Kabel H schlaff
werden,
wobei diese Schlaffheit nur durch eine Berichtigung des Manövers zum Verschwinden
gebracht werden kann, was einen Zeitverlust verursacht.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform werden die beiden
Trommeln B und C von dem Motor A über ein Differentialgetriebe
I angetrieben, welches die. Verteilung des Antriebsmoments auf jede von ihnen
in Abhängigkeit von den Untersetzungsverhäitirissen im Planetengetriebe und den
Untersetzungen zwischen den Zahnrädern L bzw. N und den Zahnkränzen M bzw. P der
Trommeln bewirkt. Der Motor A treibt den die Umlaufräder tragenden Käfig K des Differentialgetriebes
an, während jede Trommel B oder C durch eines der beiden von den Umlaufrädern angetriebenen
Zentralräder angetrieben wird.
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Die Trommeln B und C müssen sich mit gleicher Geschwindigkeit drehen,
im anderen Falle wird das eine der Kabel G oder H schlaff und das andere Kabel das
entsprechende Zentralrad des Differentialgetriebes festhalten, wodurch das schlaffe
Kabel wieder seine Spannung erhält.
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Da sich die Trommeln B und C mit gleicher Geschwindigkeit drehen,
sind die sie antreibenden Momente und somit die Spannungen der entsprechenden Kabel
den Untersetzungen der zu je einer Trommel B oder C führenden Getriebezweige proportional.
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Von großem Vorteil ist die erfindungsgemäße Möglichkeit der Veränderung
der Untersetzung des Antriebs der Trommeln durch mechanische, elektromechanische
oder elektrische Mittel, wie Getriebekästen, Geschwindigkeitswechselgetriebe mit
Planetengetrieben, stetig veränderliche Wechselgetriebe usw. Bei gleichen Untersetzungen,
wie dies bei L-M und N-P bei gleichen Untersetzungsverhältnissen im Planetengetriebe
der Fall ist, sind die Spannungen in den Kabeln G und H gleich. Wenn die Untersetzung
L-M kleiner als die Untersetzung N-P ist, wie bei L,-m" ist die Spannung des Kabels
G kleiner als die des Kabels H. Wenn die Untersetzung L-M größer als die Untersetzung
N-P ist, wie bei L2 M2, ist die Spannung des Kabels H kleiner als die des Kabels.
G. Die veränderliche Spannung der Kabel des Kübels F bewirkt -die Öffnung oder die
Schließung desselben, da bei offenem, Kübel die Kabel H infolge des Gewichtsverhältnisses
an dem oberen Teil mehr gespannt sind als die Kabel G und da umgekehrt bei geschlossenem
Kübel zur Erzielung einer sicheren Schließung die Kabel G wenigstens ebenso stark
gespannt sein müssen wie die Kabel H.
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Es ist klar, daß diese Veränderung der Kabelspannung und somit die
Öffnung und Schließung während der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Kübels erfolgen
kann.
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Erfindungsgemäß kann die Öffnung und Schließung des Kübels durch eine
Veränderung der Kabelspannungen ohne Zuhilfenahme des Motors vorgenommen werden.
Hieraus ergibt sich, daß Öffnung und Schließung nach Belieben bei stillstehendem
Motor A einzig und allein durch die Veränderung des Gleichgewichtes der Zentralräder
mittels Umlaufräder in dem Differentialgetriebe I erfolgen können.
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Wenn die für die Öffnung und Schließung gewählten Spannungen sehr
verschieden sind, erhält man eine um "so schnellere Öffnungs- oder Schließungsbewegung
des Kübels.
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In diesem Fall kann eine Vorrichtung zur Dämpfung der Relativbewegung
zwischen den Antriebswellen vorgesehen werden, für welche ein Beispiel schematisch
in Fig. 3 dargestellt ist.
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Ein drehbarer doppelarmiger Hebel X ist mit der Aufhängetrommel C
fest verbunden, während ein drehbarer Arm Y mit der Schließungstrommel
B
fest verbunden ist. Die beiden beweglichen Glieder X und Y sind gleichachsig.
Die zwischen jeder Trommel und jedem beweglichen Glied gewählte Untersetzung muß
die gleiche sein und einen solchen Wert haben, daß die relative Drehung der Trommel
B gegenüber der Trommel C während einer Öffnung oder einer Schließung eine Winkeldrehung
Z -des Arms Y gegenüber dem Doppelarm X
zur Folge hat, welcher kleiner
als 36o° ist.
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Am Ende der Drehbewegung dämpfen zwei Federn W1 und W2 die Relativbewegung
der beiden beweglichen Glieder, d. h. des mit ihnen fest verbundenen oberen und
unteren Teils des Kübels F.
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Die Ausführungsform dieser Vorrichtung kann abgewandelt werden, wobei
die Dämpfungswirkung durch Federn erzielt werden kann, wie oben ausgeführt, oder
durch die Zusammendrückung oder durch das Ausströmen eines Druckmittels oder durch
die Bremsung einer oder mehrerer bei den Öffnungs- und Schließungsbewegungen mitwirkender
Wellen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung für Auslegerkrane, Portalkrane
und Laufkrane, bei welchen man eine Höchstleistung bei geringstem technischem Aufwand
und Stromverbrauch verlangt, ist schematisch in Fig. 4. dargestellt.
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Bei dieser Ausfü irungsform treibt der Motor A das Differentialgetriebe
I über eines der Zentralräder desselben an. Ein anderes bewegliches Glied des Differentialget
ebes, z. B. das andere Zentralrad, treibt die Schließungstrommel B über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
mit zwei Planetengetrieben an, welche getrennt durch zwei Bremsen R und S festgebremst
werden können, deren Wirkung durch einen Elektromagneten T umgesteuert werden kann.
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Die Arbeitsweise von Geschwindigkeitswechselgetrieben mit Planetengetrieben
ist bekannt und braucht nicht besonders erläutert zu werden.
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Die durch die Bremsung von S oder R erhaltenen beiden Untersetzungen
sind so berechnet, daß man entweder für das Kabel G eine größere Spannung als für
das Kabel H erhält (geschlossener Kübel) oder für das Kabel H eine größere Spannung
als für das Kabel G (offener Kübel).
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Die Aufhängetrommel C wird durch das letzte bewegliche Glied des Differentialgetriebes
angetrieben, z. B. den Umlauf räderkäfig K.
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Die Arbeitsweise dieser zweiten Ausführungsform ist nach dem oben
hinsichtlich der schematisehen
Darstellung der Fig. z Gesagten
ohne weiteres verständlich.
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Wenn der Elektromagnet T nicht gespeist ist, ist die Bremse R angezogen,
und die Spannung des Kabels H ist größer als die "des Kabels G, so d aß Kübel offen
ist.
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Der offene Kübel geht dann aufwärts oder abwärts, wenn sich der Motor
A dreht.
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Wenn man während dieses Manövers z. B.. mittels eines Druckknopfes
den Elektromagneten T unter Strom setzt, werden -die Spunnungen dex Kabel und H
durch die Bremsen R und S plötzlich um, gekehrt, und der Kübel schließt, weil die
Spannung des Kabels G größer wird als die des Kabels H. Wenn man 'umgekehrt bei
geschlossenem, sich lotrecht verstellendem Kübel durch einen anderen Druckknopf
den Elektromagneten T abschaltet, werden die Spannungen in den Kabeln G und H von
neuem durch die Bremsen R und S umgekehrt, und. der Kübel öffnet sich -wieder, weil
die Spannung des Kabels G kleiner wird als -die des Kabels H.
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Diese Manöver können auch im Stillstand unter der alleinigen Einwirkung
der auf die beweglichen Teile des Kübels wirkenden Schwerkraft vorgenommen werden.
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Die Schließung auf dem Fördergut erfolgt mit in der Aufzugsrichtung
laufendem Motor. Es ist möglich, zur Unterstützung der guten Füllung des Kübels
die zeitweilige Wirkung einer Bremse h vorzusehen, welche die Aufhängetrommel festbremst,
nachdem die "Aufhängekabel die- .nötige Schlaffheit erhalten haben.. Es genügt dann,
nach der Schließung die Wirkung- dieser Bremse aufzuheben, indem man sie löst oder
den Wert ihres Bremsmoments auf den des Hubmoments des belasteten Kübels begrenzt,
wobei die etwa noch bestehende Schlaffheit des Kabels selbsttätig ohne "Stillsetzung
des Motors aufgeholt wird, wie bereits oben ausgeführt.
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Diese Bremse V der Aufhängetrommel kann auch für die Steuerung der
öffnung oder Schließung des Kübels benützt werden, wenn diese ohne Hilfe des Motors
erfolgen.
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Wie bereits oben ausgeführt, weist diese besondere Ausführungsform
infolge der sich aus ihr ergebenden kinematischen Folgen unter anderem den Vorteil
auf, daß der Greiferkübel schneller angetrieben wird, wenn er offen ist, als wenn
er geschlossen ist, was einen unbestreitbaren Vorteil für die Ausnutzung der Leistung
des Motors unter den günstigsten Wirkungsgradbedingungen darstellt.
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Der Wert des Verhältnisses zwischen der Geschwindigkeit bei offenem
Kübel und der Geschwindigkeit bei geschlossenem Kübel ist nicht durch die Ausführungsform
vorgegeben, Er kann in der für die Betriebsbedingungen günstigsten Weise in Abhängigkeit
von, den Untersetzungsverhältnissen für den Antrieb der Trommeln B und C gewählt
werden, welche vollkommen frei gewählt werden können.
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Bei der in Fig. 5 gezeigten praktischen Ausführungsform ist ein Gehäuse
i vorhanden, um welches e herum die von dem Hubmotor angetriebene Riemenscheibe
2, eine durch zwei konzentrische Bremst trommeln gebildete Anordnung 3 und die Auses
gangswellen 4 und 5, welche das Untersetzungsaß Betriebe und die Schließungs- bzw.
Aufhängetrommel gleichen Durchmessers antreiben, symmetrisch angeordnet sind. Die
Welle. ist mit kutschbremsen 6 und 6, versehen, deren jede eine Bewegung für ein
bestimmtes Moment zuläßt. Die r Welle 5 ist in gleicher Weise mit Bremstrommeln
7 G und 7" einer Rutschbremse versehen und außerdem - mit einer Bremse 8 zur Aufnahme
des Fördergutes und zur Aufholung der Schlaffheit des Aufhängekabels nach der Schließung
des Greiferkübels durch das Rutschen.
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Die Antriebsscheibe :2 ist entweder für Keilriemen eingerichtet, wie
in der Zeichnung dargestellt, oder für eine direkte Kupplung, je nach der für den
Motor gewählten Stellung. Sie ist auf einer Welle g verkeilt, welche durch Kugel-
und Rollenlager in einem an das Gehäuse i angesetzten Ansatz 1o gelagert ist. Eine
Kupplung i i verbindet die Welle 9 mit einer aufgehängten Achse 12, auf welcher
das Zentralrad 13 des 'zylindrischen Differentialgetriebes sitzt. Das zweite Rad
14 dieses Differentialgetriebes ist ein Zahnkranz mit Innenverzahnung, welcher auf
einer die Achse i2 mit Spiel umgebenden Hohlwelle 15 sitzt. Die Hohlwelle ist in
zwei Kugellägern 16, 17 gelagert, welche beiderseits eines Zahnrades 18 angeordnet
sind, welches mit einem Zahnrad ig im Eingriff steht, welches auf einer Achse 2o
sitzt, welche in Lagern gelagert und durch eine Zahnkupplung 2i mit der Welle 5
verbunden ist.
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Die- Umlaufräder 22 des Differentialgetriebes tragen zur Zentrierung
des Zentralrades 13 bei und laufen auf Kugellagern, welche vbn zwischen den seitlichen
Flanschen 24 .eines verstrebten Käfigs gehaltenen Wellen 23 getragen werden. Dieser
lsäfig enthält drei Flansche und ist zwei Umlaufrädersätzen gemeinsam, deren erster
durch den Umlaufrädersatz 22 gebildet wird, während der zweite der dem Satz 22 gleiche
Satz 25 ist. Dieser Satz 25 steht mit einem zentralen Sonnenrad 26 im Eingriff,
welches auf einer mit der Welle i2 in. einer Flucht liegenden Welle 27 sitzt. Der
Satz 25 läuft im Innern einer :Trommel 28 um und steht mit einer ersten Innenverzahnung
29 dieser Trommel im Eingriff. Diese Trommel trägt eine zweite Innenverzahung 30,
welche mit einem Umlaufräder-Satz 31 im Eingriff steht, welcher seinerseits mit
einem ebenfalls auf der Welle 27 befestigten Zentralrad 32 im Eingriff steht. Der
Käfig 33 der Umlaufräder 31 ist ap einer die Welle 27 mit Spiel umgebenden Zwischenhülse
34 befestigt. Die Trommel 28 ist an eine Hohlwelle 35 angeflanscht, auf welcher
ein dem Zahnrad 18 gleiches Zahnrad 36 befestigt ist, welches in gleicher Weise
mit einem dem Zahnrad ig gleichen Zahnrad 37 im Eingriff steht. Die Hohlwelle 35
ist in einem doppelten Lager des Gehäuses i gelagert und zentriert die Hülse 34
mit Hilfe von Rollenlagern, welche gleichzeitig die axiale Stellung derselben festlegen.
Die
Hülse 34 trägt mittels einer Verkeilung die Nabe 38 einer Bremstrommel 39, welche
mit einem inneren spreizbaren Belag 40 zusammenwirkt. Die Nabe 38 enthält eine Aussparung
für ein Stützlager für das Ende der Welle 27, auf welcher eine Bremstrommel 41 verkeilt
ist, welche mit die Trommel 39 überdeckenden Belüftungsorganen versehen ist und
deren Mantel außen mit einem Bremsbelag 42 zusammenwirkt. Die Bremsbeläge 40 und
42 werden durch nicht dargestellte Teile gehalten und betätigt, welche an einem
Flansch 43 befestigt sind, welcher mit dem Gehäuse i fest verbunden ist und die
Trommel 39 abschließt.
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Das Rad 37 ist auf einer der Welle 20 gleichen Welle 44 befestigt
und mit der Welle 4 durch eine der Kupplung 21 gleiche Zahnkupplung 45 verbunden.
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Eine derartige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn die Welle
9 von dem Motor angetrieben wird und eine der Bremsen 40 oder 42 gelöst ist, wird
die Welle 5 durch die Drehung des Zahnrades 13, der Umlaufräder 22 der Trommel 14,
des Rades 18 und des Rades i9 angetrieben. Natürlich sind die Bremsen 6, 6a, 7,
7a und die Bremse 8 gelöst. Wenn das Zahnrad 26 durch den Anzug der Bremse 42 festgebremst
ist, treibt die Bewegung der Umlaufräder 22 und 25 die Glocke 28, das Rad 36 und
das Rad 37 und schließlich die Welle 4 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit an
wie die der Welle 5 erteilte Geschwindigkeit, jedoch in entgegengesetztem Sinn.
Das Aufhängekabel wird mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wie das Schließungskabel
des Greiferkübels. Das gleiche ist der Fall, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit
der Wellen 4 und 5, wenn die Bremse 42 gelöst und die Bremse 4o angezogen ist.
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Bei stillgesetztem Motor ist eine Relativbewegung der beiden Trommeln
und somit der Wellen 4 und 5 noch möglich. Unter der Annahme, daß der' Kübel geöffnet
ist, ist infolge des üblichen Aufbaus der Greiferkübel das Aufhä»gekabel stärker
gespannt als das Schließungskabel. Die Welle 5 ist einem größeren Moment ausgesetzt
als die Welle 4 und treibt die beweglichen Glieder an, deren Verstellung möglich
ist. Die Glocke 14 dreht sich, während die Umlaufräder 22 auf dem festgebremsten
Zahnrad 13 rollen, und die Umlaufräder 25 rollen auf dem ebenfalls festgebremsten
Zahnrad 26, wobei die Glocke 28 in der gleichen Richtung wie die Glocke 14 und mit
gleicher Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Welle 4 dreht sich in derselben Richtung
wie die Welle 5, da jedoch das Schließungskabel auf seiner Trommel in entgegengesetztem
Sinn aufgewickelt ist wie das Aufhängekabel, geht das Schließungskabel aufwärts,
während das Aufhängekabel abwärts geht. Der Kübel schließt sich daher unter der
alleinigen Einwirkung der Schwerkraft.
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Wenn sich der Motor in der Richtung der Aufwärts- oder der Abwärtsbewegung
dreht, verändert sich die mittlere Winkelstellung der Wellen 4 und 5 im Sinne einer
Aufwärts- oder Abwärtsbewegung, was jedoch ohne Einfluß auf die Möglichkeit einer
Relativbewegung ist, für welche volle Freiheit besteht- und welche einzig und allein
wie bei stillgesetztem Motor der Schwerkraft unterliegt. Bei Ausgang von der geöffneten
Stellung des Kübels bewirkt somit der Anzug der Bremse 42 die Schließung des Kübels.
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Wenn umgekehrt angenommen wird, daß der Kübel geschlossen ist, und
wenn bei stillstehender Welle 9 die Bremse 42 gelöst und der Bremsbelag 4o festgezogen
wird, wird der Käfig 33 der Umlaufräder 31 festgebremst, und das Zahnrad
26 ist frei drehbar. Nun hat aber die Verzahung 3o einen kleineren Durchmesser als
die Verzahnung 29. Das Zahnrad 32 hat den gleichen Durchmesser wie das Zahnrad 26
und das Zahnrad 13. Da die von dieser Anordnung herrührende Übersetzung auf der
Seite der das Schließungskabel haltenden beweglichen Glieder erheblich kleiner ist
als auf der Seite der das Aufhängekabel haltenden beweglichen Glieder, wirken die
Schalen des Greiferkübels antreibend und führen eine Abwärtsbewegung großer Amplitude
aus, während die Aufhängetraverse des Kübels eine leichte Aufwärtsbe-,vegung ausführt.
Die Öffnung ist somit bei Ausgang von der Schließungsstellung sichergestellt.
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Wenn der Hubmotor in der einen oder der anderen Richtung läuft, dreht
sich die Welle 9, was jedoch auf die Möglichkeit der Relativbewegung ohne Einfluß
bleibt, und die Schwerkraft bewirkt allein in gleicher Weise die Öffnung des Kübels,
selbst während der Bewegung.
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Nun besteht aber ein Greifer aus sehr schweren Teilen mit großer Trägheit,
so daß es, wie bereits oben ausgeführt, zur Vermeidung von schädlichen Stößen zweckmäßig
ist, eine Stoßdämpfung am Ende der öffnungs- und Schließungsbewegung vorzusehen
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Dies ist der Zweck der Rutschbremsen 6, 6a und 7, 7a, deren
widerstehende Momente so eingestellt sind, daß man sich bei ihrer Inbetriebnahme
den Antriebsmomenten zur Schließung bzw. Öffnung beliebig nähern kann. Durch Anziehen
der Bremsen 6, 7 kann man bei hängendem Kübel eine beliebig langsame Schließung
erhalten. Durch Anzug der Bremsen 6a und 7a kann man bei hängendem Kübel eine beliebig
langsame Öffnung erhalten. Ebenso kann man durch Anzug der Bremse 8 bei der Schließung
auf dem Fördergut eine gewisse Schlaffheit in dem Aufhängekabel aufrechterhalten,
welche selbsttätig durch das Rutschen dieser Bremse 8 aufgeholt wird, sobald das
auf die Aufhängetrommel ausgeübte Antriebsmoment das Rutschmoment dieser Bremse
8 übersteigt, was durch Übertragung des Moments in den Planetengetrieben auftritt,
sobald der von dem Schließungskabel getragene geschlossene Kübel den Förderguthaufen
zu verlassen sucht, und zwar unter der Einwirkung des von dem Motor auf die Welle
9 in der der Aufwärtsbewegung entsprechenden Drehrichtung augeübten Moments.
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Der Kübel kann bei einer Auskupplung des Motors durch die kombinierte
Wirkung der Bremsen 6, 6a, 7, 7, und 8 gehalten werden, welche
bei
der Höchstbelastung des Kübels die Aufhänge-und Schließungstrommeln ohne Rutschen
festbremsen können.
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Die. Bremsen sind zweckmäßig elektrisch betätigt, sie können jedoch
auch hydraulisch oder durch ein beliebiges anderes bekanntes Mittel gesteuert werden.
Es ist zweckmäßig, die Betätigung mittels eines einzigen Teils vorzunehmen, z. B.
eines Elektromagneten, welcher mit einem Schwenkhebel zur Umsteuerung der durch
die Bremsbeläge 40 und ¢a gebildeten Anordnung zusammenwirkt. Ferner ist es zweckmäßig,
die Bremsen 6, 6a, 7, 7a und 8 mit Hilfe von Teilen zu steuern, welche durch
Knöpfe und Relais, Pedale oder andere Teile betätigt werden können, welche mit-der
Schaltwalze zur Steuerung der Bewegung des Hubmotors kombiniert sind.
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Wie man in Fig.6 sieht, ist der, nicht dargestellte Antriebsmotor
ein Dreiphasenmotor, welcher durch eine Dreiphasenleitung 46 gespeist wird, welche
von einem Schalt- und Umsteuerkasten mit Widerständen 47 kommt. Dieser Kasten wird
durch eine an ein Speisenetz angeschlossene Dreiphasenleitung q:9 gespeist und ist
mit einer Schaltwalze 49 und der Erregerwicklung 5o eines bei der Schließung verzögerten
Relais, welches eine bewegliche Kontaktzunge 51 betätigt,' kombiniert. Dieses Relais
5o ist zwischen zwei Phasen am Ausgang des Kastens ¢7 geschaltet, damit es stets
gleichzeitig mit dem Motor gespeist wird. Der Kasten 47 und die Schaltwalze 49 gestatten
die dauernde- Speisung eines nachstehend beschriebenen Relaisstromkreises unabhängig
von der Stellung der Schaltwalze. Dieser Stromkreis enthält zwei Verteilungsleiter
52 und 53, welche in verschiedener Weise mit vier die verschiedenen Bremsen
unmittelbar oder mittelbar betätigenden Relais verbunden sind. Das Relais FS betätigt
die Bremse B. Das Relais FF betätigt gleichzeitig die Bremsen 6 und 7. Das Relais
FO betätigt gleichzeitig die Bremsen 6, und 7a. Das Relais FCC betätigt
abwechselnd die Bremsbeläge 40 und 42. Zwei Druckknöpfe 0 und F gestatten durch
das Spiel ihrer Kontakte die wahlweise Verteilung des Stroms auf die obigen Bremsen,
welche der Bremse zur Schließung auf dem Fördergut und der Sicherheitsbremse, der
Schließungsbremse, der Öffnungsbremse und der Bremse zum Momentwechsel entsprechen.
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Die Wicklung FS ist mit dem Leiter 5a über den Kontakt 5 i verbunden,
welcher durch einen von dem Rlais 5o betätigten beweglichen Anker mit verzögerter
Öffnung gebildet wird. Der Schalter FCC
betätigt seinerseits einen -Kontakt
FCC., welcher zu einem Kontakt FT parallel geschaltet ist, welcher
nach Belieben zur Schließung auf dem Fördergut betätigt wird, wobei diese beiden
Kontakte FCC2 und FT die Verbindung der Wicklung FS mit dem Leiter 53 gestatten.
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Die Wicklung FCC zur Betätigung der Bremsen für den Momentwechsel
ist unmittelbar mit dem Leiter 52 verbunden. Diese Wicklung betätigt einen Selbsthaltekontakt
FCC, mit verzögerter Schließung und den obenerwähnten Kontakt FCC2. Zu
dem
Kontakt FCC, ist der bewegliche Kontakt F1 parallel geschaltet, welcher durch den
Knopf F willkürlich geschlossen werden kann. Diese beiden parallel geschalteten
Kontakte liegen in Reihe mit dem Kontakt 02, welcher den Stromkreis von
FCC
auf den Leiter 53 schließt, wobei der Kontakt 02 in der Ruhestellung des
Knopfs 0 geschlossen ist. Ein mit dem Leiter 52 verbundener Leiter 54 führt
zu den festen Kontakten einer Kontaktbrücke 0, zur Schließung des Stromkreises der
Spulen FS, FF und F0, falls das Relais 5o nicht erregt ist, d. h. wenn sich
die Schaltwalze 49 in der der Stillsetzung des Motors entsprechenden neutralen Stellung
befindet. Der Zweck dieser von dem Knopf 0 betätigten Kontaktbrücke.01 ist die Öffnung
des Kübels im Stillstand. Hierfür ist die Kontaktbrücke 0, durch die Leiter 55 und
56 mit den parallel geschalteten Wicklungen FS, FF und,@0 verbunden. Die, Wicklung
F0 ist durch einen Leiter an einen der festen Kontakte einer Kontaktbrücke 03 angeschaltet,
während der andere Kontakt mit dem Leiter 53 verbunden ist. Die Kontaktbrücke b,
kommt bei Betätigung der Steuerung 0 in die Öffnungsstellung.
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Die Wicklung FF ist mit dem Leiter 53 unter Zwischenschaltung einer
Kontaktbrücke F3 verbunden, welche in der Schließungsstellung bleibt, wenn sich
das Betätigungsorgan F zur Schließung in der Ruhestellung befindet.
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Eine derartige Steuervorrichtung arbeitet folgendermaßen: Die dem
Schaltkasten 47 zugeordnete Schaltwalze 49 gestattet die Inbetriebsetzung und Umsteuerung
des Motors, wobei jede Unterspannungsetzung des Motors der Erregung des Relais 5o
und dem sofortigen Anzug des Ankers 5 r entspricht. - Die Erregung des Relais FS
gibt die Bremse 8 frei. Bei Rückführung der Schaltwalze 4.9 in die neutrale Stellung
läßt die Verzögerung des Ankers 51 dem Mechanismus die zur Verlangsamung nötige
Zeit, bevor die Bremse 8 abfällt. Wenn man im Stillstand oder im Betrieb auf den
Knopf 0 drückt, wird die Kontaktbrücke 0, geschlossen, während die Kontaktbrücken
02 und 03 geöffnet werden. Wenn der Kübel geschlossen ist, wird die Bremse
FCC für den Momentwechsel entregt, d. h., der Bremsbelag 42, ist freigegeben,
während die Bremsbeläge q.o angezogen sind. Die Übersetzung zwischen dem Motor und
der Schließungstrommel hat den höchsten Wert, und der Kübel öffnet sich entsprechend
dem oben beschriebenen Vorgang, während er die Aufwärts- und Abwärtsbewegung mit
großer Geschwindigkeit ausführt.
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Die durch die entregte Wicklung F0 betätigten Bremsen 6 und 6" zur
Dämpfung der Öffnung werden angezogen und dämpfen die Öffnungsbewegung.
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Ferner gestattet die Schließung der Kontaktbrücke 01 selbst bei Stillstand
des Motors, d. h. bei geöffnetem Kontakt ,5 r, die Wiedererregung der Wicklung FS,
welche die Bremse 8 löst, und der Wicklung FF der Bremsen zur Dämpfung der Schließungsbewegung.
Wenn
man im Stillstand oder im Betrieb auf die Schließungssteuerung F drückt, wird die
Wicklung FF entregt, während die Wicklung FCC durch Öffnung des Kontakts
F3, Schließung des Kontakts F, gegebenenfalls durch die verzögerte Schließung des
Kontakts FCC, erregt wird. Die Bremsbeläge q.o öffnen sich, und der Bremsbelag 42
wird angezogen. Die Bremsen 7 und 7u werden angezogen, und die Schließung erfolgt
gedämpft gemäß dem oben beschriebenen Vorgang, Unter diesen Bedingungen erfolgen
die Aufwärts- und die Abwärtsbewegung des Kübels mit der größten Untersetzung, d.
h. mit kleinerer Geschwindigkeit, aber mit größeren Momenten.
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Die Schließung auf dem Fördergut erfolgt, indem man die Schaltwalze
49 in die Stellung »aufwärts« bringt, nachdem der Kübel in der Öffnungsstellung
herabgelassen wurde, so daß. er auf dem Fördergut ruht, wobei sowohl das Aufhängekabel
wie das Schließungskabel eine gewisse Schlaffheit aufweisen. Nachdem die Bedienungsperson
in der Aufwärtsstellung auf den Schließungsknopf F gedrückt hat, hat sie die Wicklung
FCC wieder erregt und hat ferner vor der Unterspannungsetzung des Motors
auf den Kontakt FT gedrückt, welcher den Ausgangsstromkreis der Wicklung
FS unterbricht. Die Bremse 8 bleibt daher angezogen, und nur die von der Welle 4
angetriebene Schließungstrommel wickelt das Schließungskabel auf, ohne daß das Aufhängekabel
seine Schlaffheit aufholt, da die von der Welle 5 angetriebene Aufhängetrommel festgebremst
ist. In dem Augenblick, in welchem der Kübel geschlossen und gefüllt ist, erhält
das Schließungskabel seine größte Spannung, worauf die beweglichen Glieder des Differentialgetriebes
auf die Welle 5 ein Moment übertragen, welches größer als das vorgegebene Rutschmoment
der Bremse 8 ist, und die Aufhängetrommel holt die Schlaffheit des Kabels auf. In
diesem Augenblick hört die Wirkung der Vorrichtung zur Verzögerung der Schließung
des Kontakts FCC2 auf, so daß sich dieser schließt und die Wiedererregung der Wicklung
FS und die Lösung der Bremse 8 gestattet. Bei der Aufwärtsbewegung des geschlossenen
beladenen Kübels sind dann alle Bremsen gelöst.
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Falls aus irgendeinem Grunde eine Stromunterbrechung erfolgt, werden
alle Bremsen angezogen, und die Summe ihrer Wirkungen gestattet die Zurückhaltung
des beladenen Kübels ohne Rutschen. Beim Fehlen des Stroms am Motor bleibt die Wicklung
50 entregt und verhindert die Schließung des Kontakts 5r. Die Wicklungen
FS, F0 und FF
bleiben entregt und halten den beladenen Kübel unter denselben
Bedingungen fest. Die Öffnung des Kübels bleibt möglich, wenn man auf den Knopf
0 drückt. Die Schließung des Kübels bleibt gleichfalls durch Betätigung des Knopfs
F möglich.
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Falls der Knopf F betätigt wird, während der Kübel offen ist, und
der Motor läuft, braucht die Schließung des Kübels dank der verzögerten Schließung
des Kontakts FCC, nicht vollständig zu sein, und wenn man vor der Schließung dieses
Kontakts den Knopf F wieder losläßt, öffnet sich der Kübel wieder. Dieses Manöver
hat eine praktische Bedeutung z. B. für den Durchtritt durch eine Schiffsluke durch
teilweise Schließung eines offenen Kübels.
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Das Schema der Fig. 7 zeigt in vereinfachter Weise eine elektrische
Anlage, welche die Schließung des Kübels nur im Stillstand gestattet. Diese Ausführungsform
ist wirtschaftlicher und kann dann angewandt werden, wenn eine Schließung des Kübels
während des Betriebes nicht vorgesehen zu werden braucht. - In diesem Fall können
die Bremsen 6 und 6" sowie 7 und 7Q auf nur zwei Bremsen zurückgeführt werden, welche
auf die beiden Wellen 4 und 5 wirken und im Synchronismus durch einen einzigen Elektromagneten
betätigt werden. Diese Bremsen 6 und 7 arbeiten nur bei der Öffnung. Bei dieser
Schaltung fehlen die Wicklung FF und der Kontakt F3, und der Kontakt
FT zur Schließung auf dem Fördergut wird durch den Knopf F gesteuert. Man
stellt fest;'daß bei Drücken auf den Knopf 0 die Öffnung des Kübels mit gedämpfter
Geschwindigkeit erfolgt, und daß beim Aufhören des Drucks die Öffnungsbewegung zum
Stillstand gebracht wird, wenn der Kübel stillsteht, während die freie Öffnung mit
größter Geschwindigkeit erhalten wird, wenn sich der Kübel in Bewegung befindet.
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Wenn man bei stillstehendem Motor und auf dem Fördergut liegendem
Kübel auf den Kopf F drückt, wird der Kontakt F, geschlossen und der Kontakt
FT geöffnet. Das Relais FCC wird erregt, und die Bremsen für den Momentwechsel
kommen in die Stellung der Schließung des Kübels. Da sich die Schaltwalze 49 in
der neutralen Stellung befindet, wird FS entregt, und der Kontakt FS, bleibt offen.
FS bleibt entregt, wenn die Schaltwalze in die der Aufwärtsbewegung entsprechende
Arbeitsstellung gebracht wird. Die Bremse 8 bleibt angezogen, solange man auf F
drückt. Die Schließungstrommel wickelt das Kabel auf, und der Kübel schließt sich,
während das Aufhängekabel schlaff bleibt, bis die Bremse 8 rutscht. Wenn diese Schließung
stattgefunden hat, fällt der verzögerte Kontakt FCC, ab. FS wird erregt und löst
die Bremse B. Die Aufwärtsbewegung erfolgt mit geschlossenem Kübel ohne Bremsung.
Wenn man aus Versehen den Knopf F vor der vollständigen Schließung losläßt, ist
FCC nicht mehr durch F, erregt, und der sich verzögert schließende Kontakt
FCC, ist noch nicht hergestellt. Die Anordnung wird so selbsttätig sicherheitshalber
in die Öffnungsstellung zurückgeführt.
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Aus Sicherheitsgründen wird ferner außerdem in Reihe mit dem Kontakt
F, ein Hilfskontakt FS, vorgesehen, welcher geöffnet ist, wenn FS erregt ist, sowie
ein durch die Erregung der Wicklung 5o geschlossener Kontakt 57. Der Wechsel des
Moments für die Schließung kann daher nur vorbereitet werden, wenn sich die Bremse
8 in der Ruhestellung befindet, d. h. angezogen ist. Er findet dann bei der Inbetriebsetzung
des Motors durch den Kontakt 57 statt, welcher FCC erregt und
so
die verzögerten Kontakte FCC:, und FCC, auslöst.
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Ebenso bewirkt zur Verhinderung eines falschen Manövers des Knopfs
F der Selbsthaltekontakt FSi die Erregung der Bremse 8 bei einer änormalen Unterbrechung
des Kontakts FT während des Betriebes.
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Es ist selbstverständlich, daß an den beschriebenen Ausführungsformen
Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
So können die für die Manöver erforderlichen Knöpfe mit dem Handgriff .einer Schaltwalze
kombiniert werden oder auch mit einem in verschiedene Richtungen einstellbaren Handgriff,
dessen Winkelstellungen die Regelung der Geschwindigkeit oder der Bremsung ergeben.
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Ebenso kann die Betätigung der Bremsen durch ein Druckmittel, wie
Öl, Wasser oder Druckluft, erfolgen.
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Schließlich kann die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung
für andere Winden als Winden von Hebezeugen und für andere Zwecke als die Steuerung
von Greifern verwendet werden.