DE957680C

DE957680C - Geradlaufsteuerung fur fahrbare Brücken

Info

Publication number: DE957680C
Application number: DENDAT957680D
Authority: DE
Inventors: Bad Hersfeld Dr Carl-Gerhard Berge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1957-01-17

Description

AUSGEGEBEN AM 7. FEBRUAR 1957

M 24795 XI135b

Die Erfindung betrifft eine Geradlaufsteuerung für fahrbare Brücken mit einzeln und unabhängig voneinander angetriebenen Fahrwerken.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Einrichtungen zur Steuerung der Antriebsmotoren fahrbarer Brücken mit Einzelantrieb der Fahrwerke bekanntgeworden. Alle diese Steuerungen haben zum Ziel, entweder von vornherein einen Geradlauf der Brücke zu gewährleisten oder Abweichungen vom Geradlauf, die durch äußere Einflüsse, z. B. Winddruck, bedingt sind, zu korrigieren. So verwendet man im ersten Fall unter anderem die elektrische Welle in Verbindung mit Schleifringläufermotoren, im zweiten Fall bedient man sich z. B. eines Korrekturmotors, der durch ein Langzeigergerät gesteuert wird.

Neuerdings ist noch vorgeschlagen worden, die Antriebsmotoren mittels einer elektrischen Widerstandsbrücke zu steuern. Dabei verursachen Abweichungen vom Geradlauf Differenzspannungen in einem Brückenzweig, die dann zum Regeln der Antriebsmotoren ausgenutzt werden. Dies Verfahren ermöglicht zwar die Verwendung der wirtschaftlichen und unempfindlichen Drehstrom-

Kurzschluß lauf ermotoren, erfordert aber eine gewisse laufende Wartung bestimmter Teile der Einrichtung.

Die vorliegende Erfindung, die gleichfalls die Verwendung von Drehstrom-Kurzschlußläufermotoren zuläßt, beruht auf der Anwendung eines kardanisch aufgehängten Kreisels mit raumfester Achse als Steuerorgan. Derartige Kreisel werden seit langem in der Schiffahrt zur Kurssteuerung

ίο benutzt. Sie zeichnen sich durch Einfachheit, Robustheit und sichere Funktion aus, sind also für denvorliegeradenZweckinbesonderemMaßegeeignet.

Das Prinzip der Brückensteuerung mittels eines

Kreisels ist folgendes: Die Drehimpulsachse eines kardanisch aufgehängten Kreisels stellt sich parallel zur Erdachse, d. h. in Nord-Süd-Richtung, ein und behält diese Lage unveränderlich bei. Ist ein solcher Kreisel auf einer fahrbaren Brücke angeordnet, so zeigt er jede Abweichung vom Geradlauf als Änderung der Brückenlage gegenüber einer auf die Kreiselachse bezogenen Normallage an.

Die Genauigkeit einer solchen Steuerung ist sehr groß, so daß sich schon Abweichungen vom Gerad-.lauf feststellen und korrigieren lassen, die einem Vorlauf eines der Fahrwerke von weniger als ein Tausendstel der Brückenspannweite entsprechen.

Die Wahl der Mittel zum Auslösen von Steuerimpulsen durch den Kreisel ist weitgehend durch die gewünschte Genauigkeit, Empfindlichkeit und Regelgeschwindigkeit bestimmt. Das einfachste Mittel sind an der Brücke angeordnete Schalter, die unmittelbar durch den Kreisel betätigt werden. Bei hohen Ansprüchen verwendet man eine lichtelektrische Auslösung oder die Veränderung eines elektrischen oder magnetischen Feldes durch den Kreisel. Es ist auch möglich, für diesen Zweck eine vom Kreisel gesteuerte ionisierende Strahlung zu benutzen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Abbildungen ausführlicher beschrieben.

In Abb. ι ist die Brücke 21 in Normallage, d.h. bei Gerädlauf, dargestellt. Die Achse 2 des Kreisels 1, der z. B. als Anker eines kardanisch

•45 aufgehängten Elektromotors ausgebildet ist, und eine angenommene Bezugsachse 22 der Brücke 21 haben dieselbe Richtung. In dieser Brückenlage sind die an der Brücke angeordneten Schalter 4 und 5 geöffnet, die Steuerkreise 11 und 12 also stromlos, so daß die Antriebsmotoren 13 und 14 unbeeinflußt arbeiten.

Tritt nun eine Abweichung vom Geradlauf der Brücke 21 auf, so ändert sich, wie Abb. 2 zeigt, die Lage der Brücke bzw. ihrer Bezugsachse 22 relativ zur Kreiselachse 2, die ihre Lage unverändert beibehält. Diese Änderung bewirkt, daß der Schalter 5 geschlossen, im Steuerkreis 11 ein Impuls ausgelöst und dadurch der Motor des in diesem Fall vorlaufenden Fahrwerkes gedrosselt oder abgeschaltet wird, bis der Geradlauf wiederhergestellt ist.

Bei Vorlauf des anderen, vom Motor 14 angetriebenen Fahrwerkes nimmt die Brücke 21 eine entgegengesetzte Lage ein, so daß der Schalter 4 geschlossen und im Steuerkreis 12 ein entsprechender Impuls zur Drosselung des Motors 14 ausgelöst wird. Diese Anordnung ist besonders einfach und ermöglicht eine bequeme Einstellung des Schaltpunktes durch geeignete Wahl des Schließweges der Schalter 4 und 5.

Abb. 3 gibt eine Ausführung mit lichtelektrischer 7» Auslösung der Steuerimpulse wieder. Bei dieser Anordnung sind vom Kreisel keine Betätigungskräfte aufzubringen, sie ist also besonders vorteilhaft, wo große Empfindlichkeit verlangt wird, also z. B. bei Brücken extrem großer Spannweite.

Am Kreisel 1 ist hier, vorzugsweise in der vertikalen Drehachse seiner kardanischen Aufhängung, ein Spiegel 6 angeordnet, der den Relativbewegungen der Kreiselachse 2 gegenüber der Brückenachse 22 folgt und bei Änderungen der Brückenlage einen Lichtstrahl 10 von der Lichtquelle 9, je nach der Richtung der Abweichung, auf die an der Brücke 21 angeordneten Photozellen oder -elemente 7 bzw. 8 lenkt. Die bei Belichtung der Photozellen 7 bzw. 8 entstehenden Photoströme lösen, gegebenenfalls nach der Verstärkung mittels des Verstärkers 15, entsprechende Impulse im Steuerkreis 11 bzw. 12 aus. Der weitere Vorgang entspricht dem oben beschriebenen.

Abb. 4 zeigt schematisch in ebener Abwicklung eine Einrichtung zur Auslösung der Steuerimpulse mit Hilfe ionisierender Strahlung. Am ringförmigen, in einer horizontalen Ebene liegenden Lager 34 des Kreisels 1 sind in geeignetem Abstand voneinander künstlich radioaktive Präparate 29_a, 29j der bekannten Art als Beta- oder/und Gammastrahler vorgesehen. Diese Strahler 29,,, 29;, sind bei Geradlauf, d. h. Normallage der Brücke 21, durch das an der Brücke 21 angeordnete, mit zwei Schlitzen 36,,, ^6_b versehene, gleichfalls ringförmige Abschirmmittel 26 abgedeckt. Hinter den Schlitzen 36«; 36j befinden sich geeignete, mit strahlendurchlässigen Fenstern 37, 38 ausgestattete, in bekannter Weise in Verstärkerkreisen 24, 25 liegende Ionisationskammern 27, 28 als Strahlungsempfänger bzw. Impulsgeber, die mit dem Abschirmmittel 26 fest verbunden sind.

Ändert sich nun die Brückenlage infolge Abweichung vom Geradlauf, so drehen sich, je nach der Richtung der Abweichung, Abschirmmittel 26 und Ionisationskammern 27, 28. relativ zur Kreiselaufhängung 34 in Richtung des Pfeiles 30 bzw. 31. Sobald ein bestimmter, einstellbarer Drehwinkel überschritten ist, wird die Abdeckung des Strahlers 29₀ bzw. 29₆ aufgehoben, die Strahlung dringt durch das Fenster 37 bzw, 38 in die Kammern 27 bzw. 28 ein und löst durch Ionisierung des in den Kammern 27, 28 befindlichen Gases entsprechende Impulse aus. Diese Impulse werden dann nach Verstärkung zum Steuern der Antriebsmotoren verwendet.

Der Vorteil dieser Anordnung ist genau wie bei lichtelektrischer Auslösung darin gelegen, daß der Kreisel keine Betätigungskräfte aufzubringen hat. Außerdem läßt sich eine sehr feinstufige Regelung der Motoren damit erzielen.

Diese Beispiele sollten mögliche Ausführungsformen im Prinzip andeuten. Sie sind im einzelnen, je nach den Umständen, beliebig abwandelbar.

Ebenso kann auch die Änderung eines elekirischen oder magnetischen Feldes mit Hilfe des Kreisels zur Auslösung von Steuerimpulsen benutzt werden.

Ferner können Vorkehrungen getroffen sein,

durch die bei Überschreitung einer vorgegebenen

ίο Zeit für die Wiederherstellung des Geradlaufs oder bei Störungen im Steuerkreis die gesamte Anlage abgeschaltet wird. Ebenso läßt sich die Einrichtung so ausbilden, daß die Antriebsmotoren wahlweise unter Beobachtung der Kreiselanzeige von Hand oder vollautomatisch gesteuert werden können.

Die Wahl der Antriebsmotoren ist beliebig, es lassen sich also ohne weiteres die elektrisch und mechanisch günstigen Drehstrom-Kurzschlußläufermotoren verwenden.

Der Kreisel selbst kann in bekannter. Weise mit einer Dämpfung ausgerüstet sein. Er wird zweckmäßig zusammen mit den übrigen Steuereinrichtungen in der Fahrerkabine untergebracht, kann aber auch bei vollautomatischer Arbeitsweise an einer beliebigen Stelle der Brücke angeordnet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Geradlauf steuerung für fahrbare Brücken mit einzeln und unabhängig voneinander angetriebenen Fahrwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren mit Hilfe eines auf der Brücke angeordneten, kardanisch aufgehängten Kreisels mit raumfester Achse gesteuert werden. -.
2. Geradlauf steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel (1) Abweichungen vom Geradlauf als von der Richtung der Abweichung abhängige Änderungen der Brückenlage gegenüber einer auf die Kreiselachse (2) bezogenen Normallage anzeigt und bei Überschreitung einer bestimmten Abweichung, in Abhängigkeit von deren Richtung, elektrische Impulse zum selbsttätigen Einregeln der Antriebsmotoren (13, 14) auf Geradlauf der Brücke (21) auslöst.
3. Geradlaufsteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel in an sich bekannter Weise als Anker eines kardanisch aufgehängten Elektromotors ausgebildet ist.
4. Geradlaufsteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse durch Betätigung von Schaltern (4, 5) unmittelbar durch den Kreisel (1) ausgelöst werden.
5. Geradlauf steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse auf lichtelektrischem Wege mittels eines vom Kreisel (1) gesteuerten Lichtstrahles (10) ausgelöst werden.
6. Geradlaufsteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse durch Veränderung eines elektrischen Feldes durch den Kreisel (1) ausgelöst werden.
7. Geradlaufsteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse durch Veränderung eines magnetischen Feldes durch den Kreisel (1) ausgelöst werden.
8. Geradlaufsteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse durch eine vom Kreisel (1) gesteuerte ionisierende Strahlung ausgelöst werden.
9. Geradlaufsteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,, daß zwei an einem ringförmigen, in einer horizontalen Ebene liegenden Lager (34) des Kreisels (1) vorgesehene künstlich radioaktive Strahler (20._a, 2o._fc) bei Geradlauf der Brücke (21) durch ein mit Schlitzen (36c 36_t) versehenes Abschirmmittel (26) gegenüber zwei hinter den Schlitzen (3O₀, 36^) und zusammen mit dem Abschirmmittel (26) an der Brücke (21) angeordneten, in Verstärkerkreisen (24, 25) liegenden Ionisationskammern (27, 28) abgedeckt sind und diese Abdeckung bei Abweichung vom Geradlauf in Abhängigkeit von der Richtung (30, 31) der Abweichung für jeweils einen der Strahler (2Q_a, 2o.₆) aufgehoben und dadurch in der dem Strahler (2O._a bzw. 29_&) zugeordneten Kammer (27 bzw. 28) Impulse ausgelöst werden.

10·. Geradlauf steuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Vorkehrungen zur Abschaltung der gesamten Anlage bei Überschreitung einer vorgegebenen Zeit für die Wiederherstellung des Geradlaufes oder bei Störungen im elektrischen Teil der Steuereinrichtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 579/219 8.56 (609 782 1. 57)