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Antriebsmechanismus, insbesondere für Kranfahr-und Kranhubwerke
Die Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus, insbesondere für Kranfahr- und Kranhubwerke, bei denen mehrere Antriebsräder,-Rollen,-Walzen,-Ritzel od. dgl. vorgesehen sind, denen zumin- dest teilweise je ein Elektromotor zugeordnet ist.
Kranfahr - und Hubwerke werden mit regelbaren Elektromotoren beispielsweise Schleifringläufer- motoren angetrieben oder aber von solchen Motoren, denen regelbare Umformeraggregate (Leonard-
Satz) zugeordnet sind. Dass Maschinenund Umformersätze dieser Art aufwendig, störanfällig und teuer sind, braucht, da hinreichend bekannt, nicht näher dargelegt zu werden. Es sind ferner Einzelachsantriebe für Elektrolokomotiven bekannt. Es muss aber auch hier beachtet werden, dass für Elektrolokomotiven ausschliesslich sogenannte Einphasenreihenschlusskollektormotoren angewendet werden können, die zwar ausgezeichnete Anfahrmomente aufweisen bzw. Anfahrkennlinien, die jedoch für die Regelung einen entsprechenden aufwendigen Hilfsmechanismus haben.
Es sei in diesem Zusammenhang nur auf die sogenannten Bahntransformatoren Bezug genommen, mit deren Hilfe die Einphasenreihenschlusskollektormotoren der Lokomotiven stufenweise an die Spannung angelegt werden. Abgesehen davon, dass diese Regeltransformatoren und die entsprechenden Schalteinrichtungen dazu entsprechend teuer sind, stellt auch die Einphasenreihenschlusskollektormaschine, wie sie bei den Bahnen verwendet wird, ein sehr teures Aggregat dar, da sie einen sogenannten Kollektor besitzt und entsprechende Bürstensätze,. die einem Verschleiss unterworfen sind.
Es ist ferner ein Fahrwerksantrieb für Krane, Laufkatzen u. dgl. bekannt, die betriebsmässig eine hin-und hergehende Fahrbewegung auf Gleisen von im wesentlichen gleichbleibender Spurweite ausführen mit einer Schalteinrichtung, die bei der Fahrt den ausschliesslichen Antrieb der in Fahrtrichtung jeweils vorne liegenden Räder bewirkt. Hier sind zum Teil einzelnen Rädern des Fahrwerkes Motoren zugeordnet, wobei zur Herabsetzung der Motordrehzahl zwischen Motor und Antriebsrad ein starres Vorgelege vorgesehen ist. Zum Anfahren werden alle Motoren gleichzeitig eingeschaltet und dann, wenn sich die Anlage in Bewegung gesetzt hat, wird ein Teil der Motoren ausser Betrieb genommen.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht daher darin, einen Antriebsmechanismus für Kranfahr- und Kranhubwerke mit stark wechselnder Anfahrlast zu schaffen, der sowohl aufbaumässig wie auch schaltungstechnisch möglichst einfach ist, robuste, widerstandsfähige Motore zulässt und trotzdem in weiteren Grenzen regelbar ist, so dass unabhängig von der jeweiligen Belastung der Anlage diese sanft und weich angefahren und selbstverständlich auch gebremst werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies nun dadurch erreicht, dass die Elektromotoren asynchrone KäfigläuferMotoren sind, die über eine hydraulische Kupplung (Turbokupplung) mit dem dazugehörigen Antriebsrad verbunden sind und dass die einzelnen Asynchronmotoren mindestens beim Anfahren der Anlage zeitlich hintereinander an Spannung anschliessbar sind.
Die Vorteile, die durch den erfindungsgemässen Vorschlag erreicht werden, der in der Kombina- tion der einzelnen Merkmale besteht, ist offensichtlich. Es können einfache und robuste Käfigläufermotoren verwendet werden und trotzdem ist die Anpassung des Anlaufdrehmomentes an die jeweilige
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Belastung der Förderanlage regelbar, ohne dass dadurch schaltungsmässig ein besonderer Aufwand erforderlich wäre. Um die Strömungskupplungen zu schonen empfiehlt es sich, nach einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal die Reihenfolge der beim Anfahren der Anlage an die Spannung anschliessbaren Motoren (Käfigläufer) von der Fahrtrichtung der Anlage abhängig zu machen.
Um den Erfindungsgedanken zu erläutern, wird nachstehend das Fahrwerk eines Portalkranes erläutert, ohne dadurch die Erfindung gerade auf dieses Anwendungsbeispiel einzuschränken. Die Figur zeigt schematisch das Kranfahrwerk mit den Lauf- und Antriebsrädern ohne dabei Details des Portalkranes selbst zu zeigen, da dieser für die Erfindung nicht wesentlich ist.
Der Portalkran ist längs den beiden Schienen-S und S -verfahrbar. Vier Radpaare stützen ihn ab, wobei die Räder --1 bis 6-- angetrieben sind und die Räder-7 und 8-- frei umlaufen. Jedem angetriebenen Rad --1 bis 6-- ist ein asynchroner Käfigläufermotor--'bis 6'-zugeordnet, wobei zwi- schen Motorwelle und Radwelle jeweils ein Strömungsgetriebe, das durch den Rahmen --St-- schematisch angedeutet ist, zwischengeschaltet ist. Da es sich bei diesen Strömungsgetrieben um solche allgemein bekannter Bauart handelt, sind diese nicht näher dargestellt oder beschrieben.
Wesentlich und wichtig ist nun, dass zur Infahrtsetzung des Portalkranes die einzelnen Motoren zeitlich nacheinander an Spannung gelegt werden, beispielsweise mit einem mehrstufigen Hebelschalter.. Die nachstehend angeführte Tabelle zeigt, in welcher Reihenfolge die Motoren eingeschaltet werden, wobei in der ersten Spalte die Stellung des Hebelschalters, in der zweiten die Betriebsstellung der Bremse und in der dritten Spalte angegeben ist, welche Motoren jeweils eingeschaltet sind.
Hebelschalter
Antriebe
EMI2.1
<tb>
<tb> Stufe <SEP> Bremsen <SEP> 1-1' <SEP> 2-2' <SEP> 3-3' <SEP> 4-4' <SEP> 5-5' <SEP> 6-6' <SEP> Kran
<tb> 4 <SEP> gelüftet <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> +
<tb> 3 <SEP> gelüftet <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> e <SEP> e
<tb> 2 <SEP> gelüftet <SEP> + <SEP> e <SEP> + <SEP> e <SEP> e <SEP> e <SEP> fährt
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<tb> 0 <SEP> geschlossen <SEP> e <SEP> e <SEP> e <SEP> e <SEP> e <SEP> e <SEP> steht
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<tb>
+ = eingeschalteter Antriebsmotor e = ausgeschalteter Antriebsmotor
Dank des erfindungsgemässen Vorschlages und des elastischen Verhaltens der Strömungskopplung ist es möglich, die Förderanlage unabhängig von ihrem jeweiligen Belastungszustand ohne besonderen konstruktiven und schaltungstechnischen Aufwand weich und sanft anzufahren. Wenn bedacht wird, dass ein Portalkran ein Eigengewicht von 30 t hat, eine Nutzlast von 60 t und wenn zusätzlich noch eine Windbelastung berücksichtigt wird, die im Hinblick darauf, dass Krananlagen der erwähnten Art aus grossflächigen Kastenträgem gebaut sind, nicht unbeachtlich ist, so ist daraus zu ersehen, dass der Antrieb des Kranfahrwerkes äusserst unterschiedliche Massen beschleunigen muss.
Dank des erfindungsgemässen Vorschlages ist es jedoch möglich, trotz der Verwendung unregelbarer asynchroner Käfigläufermotoren die Anfahrleistung dem jeweiligen Belastungszustand anzupassen.
Es ist dabei offensichtlich, dass diese Anpassung in umso feingestufteren Schritten erfolgen kann, je mehr Motoren vorhanden sind.
Aus der oben stehenden Tabelle ist auch ersichtlich, dass beim Vorlauf und beim Rücklauf der Anlage jeweils verschiedene Motoreinheiten beim Einschalten zuerst an Spannung gelegt werden, so dass die Reihenfolge der beim Anfahren der Anlage an die Spannung anschliessbaren Motoren von der Fahrt-
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richtung der Anlage abhängig ist. Durch diese Massnahme werden nicht nur die Strömungskupplungen, sondern die gesamten Antriebe wie E-Motor, Getriebe, Laufräder, Lager geschont.
Die Erfindung wurde an Hand des Fahrwerkes eines Portalkranes näher erläutert. Es sei jedoch ausdrücklich festgehalten, dass sie auch beispielsweise für ein Kranhubwerk mit demselben Erfolg eingesetzt werden kann. In diesem Falle werden mehrere Motoren jeweils über Ritzel auf einen mit der Hubseiltrommel verbundenen Zahnkranz arbeiten, so dass der die Trommel antreibende Zahnkranz mit mehreren Ritzeln kämmt.
In ähnlicher Weise ist der Antrieb auszubilden, wenn es sich um einen solchen für Schlepp- oder Sessellifte handelt. Selbstverständlich ist der vorgeschlagene Antrieb auch für Lokomotiven, Zugsgarnituren, Förderstrecken od. dgl. mit Vorteil anzuwenden, denn in all diesen Fällen werden mit nichtregelbaren Käfigläufermotoren einfachen konstruktiven Aufbaues und ohne schwierige schaltungstechnische Manipulationen regelbare Antriebe gewonnen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebsmechanismus, insbesondere für Kranfahr- und Kranhubwerke, bei denen mehrere An- triebsräder,-Rollen,-Walzen,-Ritzel od. dgl. vorgesehen sind, denen zumindest teilweise je ein Elektromotor zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren asynchrone Käfigläufer-Motoren sind, die über eine hydraulische Kupplung (Turbokupplung) mit dem zugehörigen Antriebsrad verbunden sind und die einzelnen Asynchronmotoren mindestens beim Anfahren der Anlage zeitlich hintereinander an Spannung anschliessbar sind.