DE2319901A1

DE2319901A1 - Antriebsvorrichtung mit einstellbarer geschwindigkeit

Info

Publication number: DE2319901A1
Application number: DE2319901A
Authority: DE
Inventors: Jean Noly
Original assignee: Potain SA
Current assignee: Manitowoc Crane Group France SAS
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1973-10-31
Also published as: GB1426445A; JPS4920564A; IT983270B; DE2319901C2; FR2180616A1; US3886255A; FR2180616B1; JPS5743517B2; ES413310A1; BR7302933D0

Description

PATENTANWALT DIPU-INQ. JOACHIM STRASSE

Mf HANAU · KOMEKSTB.« · POSTFACH 7» · TELlMOJ · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 4«4Κη·

P 0 T A I N S. A. 18. ApriI 1973

CheviI Iy ^aruβ (VaI de Marne) Zo/Jg - 10 946

Frankre i ch

Antriebsvorrichtung mit einstellbarer Geschwindigkeit

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einstellbarer Geschwindigkeit für eine Hebevorrichtung wie einen Kran, einen Laufkran oder einen Aufzug«

Es ist bekannt, bei einem Kran oder einem Laufkran eine oder mehrere Winden für den Antrieb der Seile und deren Handhabung vorzusehen und eine oder mehrere Antriebsvorrichtungen für die verschiedenen Bewegungen des Kranes· So Ist es unter anderem auch bekannt, Motorantriebe zu verwenden, die mit Einrichtungen för das Kuppeln, das Bremsen oder die Veränderung der Laufgeschwindigkeit ausgerüstet sind. Diese Einrichtungen sind voneinander getrennt angeordnet, und ihre Montage auf dem Kran oder auf dem Laufkran erfordert von vornherein Anschlußvorrichtungen und deren Synchronisation. Dadurch wird eine derartige Anordnung störungsanfällig und die Wartungsarbeit relativ aufwendig.

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Es ist die Aufgabe der Erfindung, derartige Nachteile zu vermeiden und einen Kran zu schaffen, bei dem die Einrichtungen für das Kuppeln, das Bremsen und für die Geschwindigkeitsregelung des Antriebs zusammengefaßt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrichtung aus einer Blockanordnung besteht, die eine Wirbelstrombremse, eine Wirbelstromkupplung und eine Sicherheitsbremse umfaßt. Die Eingangsantriebsmittel stehen vorteilhafterweise mit einem drehbaren Induktor der Kupplung in Verbindung, der um eine Hauptwelle drehbar ist, auf der eine Doppelglocke aufsitzt, welche eine erste, den Induktor der Kupplung mit einem Luftspalt umgebende Wandung und eine zweite, in die entgegengesetzte Richtung geöffnete, einen unbeweglichen Induktor der Wirbelstrombremse mit einem Luftspalt umgebende Wandung aufweist, und eine Nabe der Doppelglocke sitzt auf der Hauptwelle auf, deren eines Ende eine AusgangswetI β mit veränderlicher Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung bildet. Die Antriebsmittel für den Induktor der Kupplung bestehen in bevorzugter Weise aus einer Antriebsrolle« die mittels eines endlosen Bandes mit einer Rolle eines elektrischen Antriebsmotors konstanter Geschwindigkeit verbunden ist. Der Induktor der Kupplung steht zweckmäßigerweise mit einem Rotor eines Ventilators in Verbindung, der zwischen dem Induktor und der Antriebsrolle auf der Welle angeordnet Ist. Durch den Ventilator wIrd ei ner überhitzung der Antriebsvorrichtung entgegengewirkt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das der Ausgangswelle gegenüberliegende Ende der Hauptwelle mit einem Dynamo-Tachometer zur Messung der veränderlichen, tatsächlichen Geschwindigkeit der Ausgangswelle ausgerüstet. Aufgrund der Messung der effektiven Geschwindigkeit der Ausgangswelle ist es möglich, diese Geschwindigkeit mit einer theoretischen

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Geschwindigkeit zu vergleichen und an diese durch Regelung anzupassen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Sicherheitsbremse aus einer Bremsvorrichtung, die an der Außenseite der einen der beiden Wandungen der Doppelglocke angeordnet ist und eine Rückholfeder aufweist, und steht die Bremsvorrichtung mit einem beweglichen Teil, den eine Wicklung eines Elektromagneten betätigt, in Verbindung, wobei die Federkraft der Rückholfeder gegen die elektromagnetische Kraft des Elektromagneten gerichtet ist.

Oes weiteren kann eine zweite analoge Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, die Seite an Seite mit der ersten Antriebsvorrichtung angeordnet ist, und können beide Antriebsvorrichtungen von einem einzelnen elektrischen Motor konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden.

Für die Geschwindigkeitsregelung der Antriebsmittel von Hand aus ist vorteiIhafterweise β i η Doppel potentiometer vorgesehen, dessen einer Zweig den elektrischen Stromfluß durch den Induktor der Kupplung und dessen anderer Zweig den elektrischen Stromfluß durch den Induktor der Wirbelstrombremse derart bestimmt, daß bei ansteigendem elektrischem Strom durch den Induktor der Kupplung der elektrische Strom durch den Induktor der Wirbelstrombremse absinkt und umgekehrt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung vergleicht ein elektronisches Steuersystem für die automatische Regelung der veränderlichen Geschwindigkeit der Ausgangswelle die vorgewählte theoretische Geschwindigkeit und die tatsächliche von dem Dynamo-Tachometer gemessene Geschwindigkeit und gleicht den eventuellen Geschwindigkeitsunterschied durch Anpassung der tatsächlichen Geschwindigkeit an die theoretische aus.

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Weitere Einzelheiten der'Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert

Es zeigen:

FIg, 1 eine Antriebsvorrichtung mit einstellbarer Geschwindig- *. ke i t, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils Il aus Fig. t und

Fig. 3 eine entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der ein elektrischer Einzelmotor zwei Antriebsvorrichtungen mit einstellbarer Geschwindigkeit betätigt.

Die Antriebsvorrichtung, wie sie in Figuren 1 und 2 dargestellt ist, umfaßt im wesentlichen eine WirbeI stromkupp Iung 51, eine Wirbelstrombremse 52, eine Sicherheitsbremse 53, und wird von einem Elektromotor 54 angetrieben. Der Motor 54 dreht mit konstanter Geschwindigkeit, beispieIsweise 1500 Umdrehungen pro Minute. Nach dem Starten des Motors 54 ermöglichen es die TeJIe 51, 52, 53 die Geschwindigkeit einer Ausgangswelle 55 zu verändern, die eine Vorrichtung 56 antreibt* Die Wirbelstromkupplung 5i besteht aus einem drehbaren induktor 1, der frei drehbar um eine Welle 2 ist und mit einer Antriebsrolle 3 In Verbindung steht, des weiteren zwei Schleifringen 4 für die Stromzuführung zu dem Induktor 1, einem Ventilator 5 für die Kühlung der Anordnung und aus einer Doppe Iglocke, deren Nabe mit der Welle 2 verkeilt ist, während die eine Wandung 7 der Doppelglocke den Induktor 1 unter Einhaltung eines vorgegebenen Luftspalts umgibt.

Die Wirbelstrombremse besteht aus einem unbeweglichen Induktor 8, der an einem Schutzgehäuse 9 der Antriebsvorrichtung befestlgt Ist und dem elektrischer Strom zugeführt wird, einer

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zweiten Wandung 10 der Doppe Iglocke, die den Induktor θ unter Einhaltung eines vorgegebenen Luftspalts umgibt.

Die Sicherheitsbremse umfaßt eine zylindrische Reibungsfläche 11, die an der Außenseite der Wandung 7 der Doppelglocke angeordnet ist, einen Elektromagneten 12 mit einer Wicklung, der an dem Gehäuse 9 fest angebracht ist und einem beweglichen Teil 13, das in Richtung eines Pfeils 14 angezogen wird, wenn die Wicklung des Elektromagneten 12 unter Strom steht und in die entgegengesetzte Richtung durch eine Rückholfeder 15 abgestoßen wird, wenn die Wicklung des Elektromagneten 12 stromlos ist, des weiteren aus einem Bremsschuh 16, der mit dem beweglichen Teil 13 verbunden ist, wobei der Bremsschuh 16 mit einem Reibungsteil 17 ausgerüstet ist, der während des Bremsvorgangs gegen die Fläche 11 der Doppe I glocke unter Druck anl legt.

Ein endloses Band 18 verbindet die mehrfach gerillte Rolle 3 der Antriebsvorrichtung mit einer Rolle 19 des Antriebsmotors 54, Das als Antriebswelle 55 ausgebildete Ende der Welle 2 treibt die Vorrichtung 56 an. Das der Antriebswelle 55 gegenüberliegende Ende der Hauptwelle 2, welches mit dem nicht verschiebbaren Induktor 8 zusammenwirkt, trägt einen Dynamo-Tachometer 20, der die Drehgeschwindigkeit der Welle 2 anzeigt.

Die Wirkungsweise der Antriebsvorrichtung ist folgende:

Di· Rolle 19 des Motors 54 dreht mit konstanter Geschwindigkeit. Sie treibt den Induktor 1 der Wirbelstromkupplung 51 gleichfalls mit konstanter Geschwindigkeit an. Elektrischer Strom wird über die Schleifringe 4 durch die Zwischenschaltung von Kontakten 21 zugeführt, das aufgebaute elektrische Feld im Bereich der Wandung 7 versetzt die Doppelglocke in Drehung, die diese Bewegung an die Vorrichtung 56 unter Zwischenschaltung

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der Welle 2 überträgt. Sobald die gewählte Geschwindigkeit ^ erreicht ist, wird der Strom in dem Induktor 1 verringert, bis das Drehmoment im Gleichgewicht mit dem Widerstandsmoment ..ist. Die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 55 ist dann stabil.

Es besteht die Möglichkeit, diese Geschwindigkeit nach Belieben zu verändern, indem entweder der Strom in dem Induktor !.der !Kupplung 51 verringert oder erhöht oder ei ns entsprechend gewählte Stromgröße der Wirbelstrombremse 52 zugeführt wird.

Während einer Verzögerung wird der elektrische Strom in dem Induktor 1 der Kupplung 51 verringert und ein geeigneter Wert des Stromes in dem Induktor 8 der Wirbelstrombremse 52 eingestellt. Diese Anordnung wird beispielsweise dafür verwendet, um das Absenken einer niedergehenden Last durch ihr Eigengewicht abzubremsen oder die Drehung eines Kranauslegers zu verlangsamen.

Eine Umkehrung der Drehrichtung der Welle 2 wird dadurch erhalten, daß die Drehrichtung des Motors 54 umgepolt wird. Die Regulierung der Geschwindigkeit kann von Hand aus oder automatisch erfolgen. Bei der manuellen Rege lung der Geschwindigkeit wird ein Doppe I potent Iometer angewandt, dessen einer Zweig mit dem Induktor 1 der Kupplung 51 in Verbindung steht, während der andere Zweig an den Induktor 8 der Wirbelstrombremse 52 angeschlossen ist. Die elektrische Schaltung bzw. elektrischen Verbindungen sind derart ausgebiIdet, daß der elektrische Strom in dem Induktor 1 der Kupplung 51 ansteigt, sobald der elektrische Strom in dem Induktor 8 der Wirbelstrombremse 52 absinkt.

Die automatische Regelung der Geschwindigkeit erfolgt mittels einer elektronischen Regelung, bei der die elektrischen Ströme in den Induktoren 1 und 8 infolge einer Abweichung zwischen einer vorgewählten theoretischen Geschwindigkeit für die

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Well· 2 und der Anzeige der tatsächlich gemessenen Geschwindigkeit durch den Dynamo-Tachometer 20 solange korrigiert wird, bis die tatsächliche Geschwindigkeit der eingestellten theoretischen Geschwindigkeit angeglichen ist.

Wahrend sämtlicher voranstehend beschriebener Vorginge steht der Elektromagnet 12 unter Spannung, das heißt die Sichurheitsbremse 53 ist gelöst und das* Reibungsteil 17 von -der Reibungsfläche 11 entfernt.

Soll im Gegensatz dazu die Vorrichtung 56 angehalten werden, genügt es, die Zuführung des elektrischen Stroms zu dem Elektromagneten 12 zu unterbrechen, wodurch die Feder 15 automatisch die Verbindung mit der Wandung 7 über das Reibungsteit 17 herstellt und die Ooppeiglocke abgebremst wird.

Der Motor 54 kann dafür ausgelegt sein, rrur eine einzige Voi— richtung 56, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, anzutreiben.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Motor 54 zwei Vorrichtungen 156 und 256, wie in Fig. 3 dargestellt, mit veränderlicher Geschwindigkeit antreiben. Es genügt dazu, das oder die endlosen Bänder 18 zwischen den Rollen 19 und 3 sowie einer Rolle 103 der Vorrichtung 156 dreieckförmig verlaufen zu lassen, so daß beide Vorrichtungen 156 und 256 durch den Motor 54 angetrieben werden. '

In allen Fällen ist die Sicherheitsbremse 53 bei Ausfall des elektrischen Stromes blockiert.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche:

j 1. /Antriebsvorrichtung mit einstellbarer Geschwindigkeit für ^—' eine Hebevorrichtung wie einen Kran, einen Laufkran oder einen Aufzug, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Blockanordnung besteht, die eine Wirbelstrombremse (52), eine Wirbelstromkupplung (5t) und eine Sicherheitsbremse (53) umfaßt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsantriebsmittel mit einem drehbaren Induktor (1) der Kupplung (51) in Verbindung stehen, der um eine Hauptwelle (2) drehbar ist, auf der eine Doppelglocke aufsitzt, welche eine erste, den Induktor (1) der Kupplung (51) mit einem Luftspalt umgebende Wandung (7) und eine zweite in die entgegengesetzte Richtung geöffnete, einen unbeweglichen Induktor (8) der Wirbelstrombremse (52) mit einem Luftspalt umgebende Wandung (10) aufweist, und daß eine Nabe (6) der Doppelglocke auf der Hauptwelle aufsitzt, deren eines Ende eine Ausgangswelle (55) mit veränder— Mcher Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung bildet.

3. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel für den Induktor (1) der Kupplung (51) aus einer Antriebsrolle (3) bestehen, die mittels eines endlosen Bandes (18) mit einer Rolle (19) eines elektrischen Antriebsmotors (54) konstanter Geschwindigkeit verbunden ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chnet , daß der Induktor (1) der Kupplung (51) mit einem Rotor eines Ventilators (5)

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in Verbindung steht, der zwischen dem induktor (1) und der Antriebsrolle (3) auf der Welle (2) angeordnet ist.

Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der AusgangsweI I β (55) gegenüberliegende Ende der Hauptwelle (2) mit einem Dynamo-Tachometer (20) zur Messung der veränderlichen tatsächlichen Geschwindigkeit der AusgangsweI Ie (55) ausgerüstet ist.

Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsbremse (53) aus einer Bremsvorrichtung (16) besteht, die an der Außenseite der einen der beiden Wandungen (7, tO) der Doppelglocke angeordnet ist und eine Rückholfeder (15) aufweist, und daß die Bremsvorrichtung (16) mit einem beweglichen Teil (13), den eine Wicklung eines Elektromagneten (12) betätigt, in Verbindung steht, wobei die Federkraft der Rückholfeder (15) gegen die elektromagnetische Kraft des Elektromagneten (12) gerichtet ist.

Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u rc h g β k e η η ze i c h η e t , daß eine zweite analoge Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die Seite an Seite mit der ersten Antriebsvorrichtung angeordnet ist, und daß beide Antriebsvorrichtungen ein einzelner elektrischer Motor konstanter Geschwindigkeit antreibt.

Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Geschwindigkeitsregelung der Antriebsmittel von Hand aus ein Doppel potentiometer vorgesehen ist, dessen einer Zweig den elektrischen Stromfluß durch den Induktor (1) der Kupplung (51) und dessen anderer Zweig den elek-

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frischen Stromfluß durch den Induktor (8) der Wfrbetstromr bremse (52) derart bestimmt, daß bei ansteigendem elektrischem Strom durch den Induktor (1) der Kupplung (51Ϊ der elektrische Strom durch den Induktor (8) der Wirbelstrombremse (52) absinkt und umgekehrt.

9. Ahtriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches Steuersystem für die automatische Regelung 'der veränderlichen Geschwindigkeit der Ausgangswelle (55) die vorgewählte theoretische Geschwindigkeit und die tatsächliche von dem Dynamo-Tachometer (20) gemessene Geschwindigkeit vergleicht und den eventuellen Geschwindigkeitsunterschied durch Anpassung der tatsächlichen Geschwindigkeit an die theoretische ausgleicht.

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