DE3610677C2 - Steuerung des Antriebsmotors eines Antriebswagens einer Flur- oder Hängebahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung des Antriebsmotors eines Antriebswagens einer Flur- oder Hängebahn, der durch eine Kupplung mit geschleppten Wagen verbunden ist.

Nach der DE-PS 10 86 726 ist ein Antriebswagen Stand der Technik, bei dem zusätzlich zu einer willkürlichen Steuerung die an der Kupplung übertragene Triebkraft des Antriebs­ wagens als Steuergröße benutzt ist derart, daß eine Vergrößerung der Triebkraft die durch die willkürliche Steuerung vorgegebene Energiezufuhr zu den Antriebsmotoren erhöht und eine Verkleinerung sie vermindert. Der Antriebswagen ist mit einer Vielzahl von Antriebs­ motoren versehen, deren Leistung in Abhängigkeit von der jeweiligen Schub- oder Zugkraft gesteuert wird; d. h. während der Fahrt sind sämtliche Antriebsmotoren in Betrieb.

Erhöht sich an einem Anstieg oder einem steileren Anstieg die zwischen dem Triebfahrzeug und den geschleppten Wagen auftretende Zug- oder Schubkraft, so verhindert die vorge­ sehene zusätzliche Steuerung den damit normalerweise verbundenen Geschwindigkeits­ abfall. Bemühungen um Ausgleich durch die willkürliche Steuerung können entfallen.

In der Patentschrift ist als Verbesserung demgegenüber vorgeschlagen, die Antriebsmotoren entsprechend der erforderlichen Leistung zuzuschalten und abzuschalten.

Letzteres ist in der DE-AS 11 88 640 als Stand der Technik angegeben. Die Schrift befaßt sich dann selbst mit einem aus einer Mehrzahl einzelner, für sich vollständiger Züge zusammen­ gesetzten Zugverband. "Zielrichtungsabweichende" Zugteile darin sind z. B. bestimmt, aus dem Zugverband jeweils in einem Güterbahnhof auszuscheren, in dem eine von ihnen einzuschlagende Nebenstrecke beginnt. Um bei Eingliederung solcher Zugteile in den Zug­ verband einen selbsttätigen Betrieb der diesen Zugteilen zugeordneten Antriebsfahrzeuge zu ermöglichen, ohne daß das führende Antriebsfahrzeug dabei Steuerimpulse an diese Antriebsfahrzeuge abgibt, ist die Zugkraft der den Zugteilen zugeordneten Antriebsfahr­ zeuge jeweils mittels einer eigenen, auf den betreffenden Zugteil unmittelbar wirkenden Meßdose steuerbar. Das Antriebsfahrzeug ist selbst über die Meßdose an den vorangehen­ den Zugteil angehängt. Damit wird eine gleichartig verlaufende Zug- oder Schubkraft­ charakteristik sämtlicher Antriebsfahrzeuge erzielt.

Weiter im einzelnen soll dabei die Antriebsleistung des betreffenden Antriebsfahrzeugs sowohl jeder Beschleunigung oder Verzögerung des vorausfahrenden Teils des Zugverban­ des als auch jeder Steigung bzw. jedem Gefälle angepaßt werden. Die, nicht näher beschriebene, Anpassung an Gefälle würde bedeuten, daß auch eine an der Kupplung auftretende Bremskraft als Steuergröße benutzt ist.

Die Kupplung besteht aus zwei gegen eine Federkraft relativ zueinander bewegbaren Tei­ len, einer Stange und einem Gehäuse, von denen das eine (das Gehäuse) mit dem Antriebswagen und das andere (die Stange) mit dem vorausfahrenden Teil des Zugverban­ des verbunden ist. An dem einen Teil (dem Gehäuse) ist eine die Energiezufuhr bemessende Einrichtung in Form elektrischer Kontakte angeordnet, und für diese ist an dem anderen Teil (der Stange) eine jeweils zwei gegenüberliegende Kontakte verbindende Schaltbrücke der­ art angeordnet, daß die relative Stellung der beiden genannten Teile zueinander das Aus­ maß der Energiezufuhr bestimmt, d. h. die triebkraftabhängige Steuerung die Relativlage der beiden Teile verstellt.

Außerdem kann durch eine veränderliche Vorspannung der Feder die Meßdose auf einen Anfangswert eingestellt werden, so daß insofern auch eine willkürliche Steuergröße in der Meßdose wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Steuern des Antriebsmotors, d. h. der Geschwindigkeit des Antriebswagens einer normalen Flur- oder Hängebahn, in einem weitergehenden Maße zu erleichtern.

Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck eine Steuerung der eingangs genannten Art vor­ gesehen, bei der zusätzlich zu einer willkürlichen Steuerung die an der Kupplung übertra­ gene Triebkraft des Antriebswagens als Steuergröße benutzt ist derart, daß eine Vergröße­ rung der Triebkraft die durch die willkürliche Steuerung vorgegebene Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor erhöht und eine Verkleinerung sie vermindert, und ferner eine an der Kupp­ lung auftretende Bremskraft als Steuergröße benutzt ist, derart, daß sie die Energieanschlüsse am Antriebsmotor umkehrt, und die Kupplung zwei aus einer Neutralstellung heraus in zwei Richtungen gegen Federkräfte relativ zueinander bewegbare Teile aufweist, von denen das eine mit dem Antriebswagen und das andere mit dem nächsten geschleppten Wagen verbunden ist, und an dem einen Teil eine die Energiezufuhr für beide Antriebsrichtungen bemessende Einrichtung und für diese an dem anderen Teil eine Kurvenführung angeordnet ist und die genannte Einrichtung und die Kurvenführung derart angeordnet sind, daß die relative Stellung der beiden genannten Teile zueinander die Richtung und das Ausmaß der Energiezufuhr mitbestimmt, wobei die willkürliche Steuergröße auf eine Stelleinrichtung wirkt, die die Relativlage der Kurvenführung zum anderen Teil verstellt, und die triebkraftabhän­ gige Steuerung die Relativlage der beiden Teile verstellt.

Damit ist die Abschwächung bzw. die Aufhebung des Einflusses von Steigung und Gefälle auf die Geschwindigkeit vollständig. Die vollständige Aufhebung der Auswirkung von Gefälle bedeutet auch den nicht unerheblichen Vorteil, daß überall ein Stillstand ohne Ein­ satz von Bremsen möglich ist, nämlich mit einen Hangantrieb jeweils ausgleichender Gegenkraft des Antriebsmotors.

Grundsätzlich kann man es so einrichten, daß die bekannte zusätzliche Steuerung den Geschwindigkeitsabfall an Steigungen mildert, aber auch - und vorzugsweise - so, daß sie ihn ganz aufhebt. Umgekehrt, bei Verminderung der Steigung, gilt Entsprechendes.

Die erfindungsgemäße Steuerung stellt im übrigen eine einfache und zweckmäßige mecha­ nische Verwirklichung dar. Die Kupplung kann als eine kurze Verbindungsstange auch an vorhandenen Bahnen eingesetzt werden. Man könnte sie allerdings auch in den Antriebs­ wagen integrieren.

Weiter im einzelnen wird als vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltung vorgeschlagen, daß die genannten beiden Teile eine Stange und ein längliches Gehäuse sind, in dem die Stange längsverschieblich gelagert und nach beiden Seiten durch Federn abgestützt ist; die genannte Einrichtung ist in dem Gehäuse angeordnet und die Kurvenführung ist durch die Stelleinrichtung an der Stange verschiebbar.

Die genannte Einrichtung kann einfach einen der Kurvenführung entsprechenden, durch die Kurvenführung zurückgedrückten Stößel aufweisen.

Weiter im einzelnen wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die genannte Einrichtung eine zweifache, für die beiden Antriebsrichtungen, ist und die Kur­ venführung dementsprechend zwei symmetrische Kurvenäste aufweist.

Dies ist insbesondere zweckmäßig für den Fall eines hydraulischen oder pneumatischen Antriebsmotors, indem dann die genannte Einrichtung zwei Ven­ tile in den Energiezufuhrleitungen des Antriebsmotors für dessen beide Drehrichtungen auf­ weist.

Schließlich besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Stelleinrichtung zwei gegeneinander gerichtete Stellglieder aufweist, die aus der gleichen Energiequelle beaufschlagt sind und zu einem Steuergerät führende Austrittsleitungen mit in dem Steuergerät angeordneten, von Hand einstellbaren Drosselgliedern auf­ weisen.

Diese Verwirklichung der Stelleinrichtung ist vor allem im Falle des pneumatischen Antriebs zweckmäßig. Sie kann hier vorteilhaft in einem Zusammenspiel mit der Druckluftführung zum Antriebsmotor einge­ richtet werden.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Hängebahn in Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Längsschnitt zusammen mit einem pneumatischen Schaltbild.

Eine einschienige Hängebahn 1 ist mit Ketten 2 in einer nicht näher dargestellten Weise aufgehängt, beispielsweise an den Bögen eines Streckenausbaues.

Die Schiene setzt sich in ihrem Querschnitt zusammen aus zwei U-Profilen, die an ihrem Rücken mit einem Abstand verbunden sind. Im Zwischen­ raum zwischen den Rücken sind an den Stoßstellen der Schienenschüsse Verbindungselemente 3 und 4 angeordnet.

Ein Antriebswagen 5 und zwei angetriebene Wagen 6 laufen mit Lauf­ rädern 7 auf den unteren Schenkeln 8 der U-Profile. Gegenüber den senkrechten Abschnitten der U-Profile sind sie mit Seitenführungs­ rädern 9 versehen. Untereinander verbunden sind sie mit Kupplungs­ stangen 10 und 11.

Die angetriebenen Wagen 6 weisen Hebezeuge 12 zum Transportieren von Lasten auf. Der Antriebswagen 5 ist mit einem Druckluftmotor 13 ver­ sehen, der über ein Getriebe 14 ein Zahnrad 15 treibt. Dieses greift in eine unten zwischen den U-Profilen entlang der gesamten Hängebahn verlaufende sogenannte Stockkette 16.

Die Druckluftzufuhr zu dem Druckluftmotor 13 ist über die Kupplungs­ stange 10 geführt und wird dort wie folgt gesteuert:

Die Kupplungsstange 10 setzt sich zusammen aus einer Stange 17, die mittels einer Öse 18 an den Antriebswagen 5 angekuppelt ist, und einem rohrförmigen Gehäuse 19, an das in einer Öse 20 der erste ange­ triebene Wagen 16 angekuppelt ist. Die Stange 17 ist in zwei Quer­ wänden 21 und 22 des Gehäuses, die sie in zentralen Bohrungen 23 durchsetzt, längsverschieblich gelagert. Sie ist zwischen diesen Quer­ wänden federnd gehalten durch zwei Druckfedern 24, die einerseits an den Querwänden 21 und 22 und andererseits an auf der Stange 17 sitzenden Federtellern 25 abgestützt sind. Das der Öse 18 abgewandte Ende der Stange 17 ragt in eine an der Querwand 22 sitzende Schutz­ hülse 26. Diese wird mit einem Einschnitt umfaßt von einem an dem be­ treffenden Ende in das Gehäuse 19 eingesetzten Blech 27, in dem die Öse 20 angeordnet ist.

Zwischen den Federtellern 25 ist auf der Stange 17 ein Schieber 28 an­ geordnet. Er ist axial verschiebbar durch zwei an den Federtellern 25 angelenkte Pneumatikzylinder 29 mit gegen eine Feder 30 wirkenden Kolben 31, deren Kolbenstangen 32 in einer weiteren gelenkigen Verbin­ dung 33 an dem Schieber angreifen.

An dem Schieber 28 ist eine Kurvenführung 34 mit zwei zueinander symmetrischen Kurvenästen 35 angeordnet.

Der Kurvenführung 34 mit ihren beiden Kurvenästen 35 sind zwei in die Wandung des Gehäuses 19 eingesetzte Strömungsmengenregler 36 mit zwei Stößeln 37 als Stellgliedern zugeordnet.

Von einer Druckluftversorgungsleitung 39 führt eine Druckluftzuleitung 40 über ein Ventil 41 unter Aufteilung in zwei Zweigleitungen 42 und 43 über die beiden Strömungsmengenregler 36 an die beiden Eingangs- bzw. Ausgangsseiten des Druckluftmotors 13. Von den beiden Zweigleitungen 42 und 43 zweigen zu einem Druckluftauslaß 44 führende Druckluftab­ leitungen 45 und 46 ab. Diese sind jeweils über ein Rückschlagventil 47 bzw. 48 geführt, das von der jeweils anderen Druckluftableitung 46 bzw. 45 her über eine Leitung 49 bzw. 50 pneumatisch zu öffnen ist.

Von der Druckluftzuleitung 40 zweigt vor dem Ventil 41 eine über eine Drossel 51 zu einem Handsteuergerät 52 führende Schaltleitung 53 ab. In dem Handsteuergerät 52 hat die Schaltleitung 53 einen durch ein Handventil 54 schließbaren Auslaß. Die Schaltleitung 53 führt mit einem Zweig 70 zu dem von diesem zu betätigenden Ventil 41.

Hinter dem Ventil 41 zweigen von der Druckluftzuleitung 40 zwei Steuerleitungen 55 und 56 ab, die gleichfalls jeweils durch eine Drossel 57 bzw. 58 zu dem Handsteuergerät 52 führen und dort einen, jedoch unter stufenloser Verstellung mittels eines handbetätigbaren Drosselventils 59 bzw. 60, verschließbaren Auslaß aufweisen. Von den Steuerleitungen 55 und 56 zweigen Beaufschlagungsleitungen 61 bzw. 62 für die beiden Pneumatikzylinder 29 ab.

Um die Steuerung betriebsbereit zu machen, wird zunächst mittels des Handventils 54 die Schaltleitung 53, in der im Ruhezustand ständig ein geringer Luftstrom fließt, geschlossen. Der dadurch sich erhöhende Druck in der Schaltleitung 53 öffnet das im Ruhezustand geschlossene Ventil 41. Jetzt fließen, zunächst gleiche, Ströme durch die Steuer­ leitungen 55 und 56. Die Beaufschlagungsleitungen 61 und 62 beauf­ schlagen die beiden Pneumatikzylinder 29 mit gleichem Druck. Der Schieber 28 befindet sich in der gezeichneten Mittelstellung. Die beiden Strömungsmengenregler 36 sind geschlossen.

Jetzt kann der Antriebswagen 5 durch Betätigen der Drossel 59 für die eine Antriebsrichtung bzw. der Drossel 60 für die andere Antriebs­ richtung in Gang gesetzt werden.

Drosselt man mittels der Drossel 59 den Luftstrom in der Steuerleitung 55, steigt in dieser der Druck gegenüber der Steuerleitung 56 an. Dement­ sprechend steigt durch die Verbindung über die Beaufschlagungs­ leitungen 61 und 62 der Druck im linken Pneumatikzylinder 29 gegen­ über demjenigen im rechten Pneumatikzylinder 29. Der Kolben 31 des linken Pneumatikzylinders schiebt dadurch den Kolben 31 des rechten Pneumatikzylinders so weit zurück, bis die Kraft der dabei zusammen­ gedrückten Feder 30 des linken Pneumatikzylinders gleich der pneu­ matischen Differenzkraft ist.

Infolge der dabei über die Kolbenstange 32 bewirkten Verschiebung der Kurvenführung 34 nach rechts drückt nun deren rechter Kurvenast 35 den Stößel 37 des rechten Strömungsmengenreglers 36 ein. Dieser läßt nun in der Zweigleitung 43 einen Strom fließen, der den Druckluft­ motor 13 antreibt und über die Druckluftableitung 45, das Rückschlag­ ventil 47 und den Druckluftauslaß 44 ausströmen kann, weil das Rück­ schlagventil 47 offen gehalten wird durch den aus der Zweigleitung 43 über einen Abschnitt der Druckluftableitung 46 und die Leitung 49 auf seine Betätigungseinrichtung ausgeübten Druck.

Wird das Drosselventil 59 noch weiter geschlossen, verschiebt sich die Kurvenführung 34 noch weiter nach rechts und drückt der schräge Kurvenast 35 den Stößel 37 noch weiter ein mit der Folge, daß der Strömungsmengenregler 36 die Strömung in der Zweigleitung 43 und da­ mit die Geschwindigkeit des Druckluftmotors 13 weiter erhöht.

Alle weiteren möglichen willkürlichen Steuervorgänge ergeben sich aus dem vorstehenden.

Der willkürlichen Steuerung überlagert wird eine selbsttätige Steuerung:

Steigt - um mit dem vorstehend beschriebenen Falle des schiebenden Antriebs fortzufahren - an einer Steigung die Schubkraft an, so drückt sich die Stange 17 unter Anspannung der rechten Druckfeder 24 weiter in das Gehäuse 19 hinein. Ohne Änderung der relativen Stellung der Pneumatikzylinder 29 und des Schiebers 29 zu der Stange 17 wird so die Kurvenführung 34 weiter nach rechts verschoben. Sie drückt den Stößel 37 des rechten Strömungsmengenreglers 36 weiter ein und bewirkt damit eine stärkere Beaufschlagung des Druckluftmotors 13 mit der Druckluft. Des kann durch entsprechende Dimensionierung der Federn 24 so abgestimmt sein, daß der Druckluftmotor 13 trotz der stärkeren Be­ lastung seine eingestellte Geschwindigkeit hält.

Auch aus dieser kurzen Beschreibung ergeben sich die übrigen mög­ lichen automatischen Steuervorgänge von selbst.

Ausdrücklich hingewiesen sei jedoch auf die Verstärkung der Motor­ bremswirkung durch die dann auftretende Gegenbeaufschlagung des Druckluftmotors durch die automatische Steuerung sowie auf die Mög­ lichkeit, mit einer derartigen Beaufschlagung den Druckluftmotor 13 und damit den Antriebswagen 5 und den gesamten Zug an Hangstrecken ohne Bremsen im Stillstand zu halten.

Claims (6)

1. Steuerung des Antriebsmotors (13) eines Antriebswagens (5) einer Flur- oder Hängebahn, der durch eine Kupplung (10) mit geschleppten Wagen (6) verbunden ist, wobei zusätz­ lich zu einer willkürlichen Steuerung die an der Kupplung übertragene Triebkraft des Antriebswagens (5) als Steuergröße benutzt ist derart, daß eine Vergrößerung der Trieb­ kraft die durch die willkürliche Steuerung vorgegebene Energiezufuhr zu dem Antriebs­ motor (13) erhöht und eine Verkleinerung sie vermindert, und ferner eine an der Kupp­ lung (10) auftretende Bremskraft als Steuergröße benutzt ist, derart, daß sie die Energie­ anschlüsse am Antriebsmotor (13) umkehrt, und die Kupplung (10) zwei aus einer Neutral­ stellung heraus in zwei Richtungen gegen Federkräfte (24) relativ zueinander bewegbare Teile (Stange 17, Gehäuse 19) aufweist, von denen das eine (Stange 17) mit dem Antriebswagen (5) und das andere (Gehäuse 19) mit dem nächsten geschleppten Wagen (6) verbunden ist, und an dem einen Teil (Gehäuse 19) eine die Energiezufuhr für beide Antriebsrichtungen bemessende Einrichtung (Strömungsmengenregler 3b) und für diese an dem anderen Teil (Stange 17) eine Kurvenführung (34) angeordnet ist und die genannte Einrichtung (Strömungsmengenregler 36) und die Kurvenführung (34) derart angeordnet sind, daß die relative Stellung der beiden genannten Teile (Stange 17, Gehäuse 19) zueinander die Richtung und das Ausmaß der Energiezufuhr mitbestimmt, wobei die willkürliche Steuergröße auf eine Stelleinrichtung (28-33) wirkt, die die Relativ­ lage der Kurvenführung (34) zum anderen Teil (Stange 17) verstellt, und die triebkraft­ abhängige Steuerung die Relativlage der beiden Teile (Stange 17, Gehäuse 19) verstellt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten beiden Teile eine Stange (17) und ein längliches Gehäuse (19) sind, in dem die Stange (17) längsverschieblich gelagert und nach beiden Seiten durch Federn (24) abgestützt ist, und daß die genannte Einrichtung (36) an dem Gehäuse (19) ange­ ordnet und die Kurvenführung (34) durch die Stelleinrichtung (28-33) an der Stange (17) verschiebbar ist.

3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (36) einen durch die Kurvenführung (34) zurückgedrückten Stößel (37) aufweist.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (36) eine zweifache, für die beiden Antriebsrichtungen, ist und die Kurvenführung (34) dementsprechend zwei symmetrische Kurvenäste (35) auf­ weist.

5. Steuerung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (13) ein hydraulischer oder pneumatischer ist und die genannte Einrichtung (36) zwei Ventile (36) in den Energiezufuhr­ leitungen (40, 42, 43) des Antriebsmotors (13) für dessen beide Drehrichtungen aufweist.

6. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (28-33) zwei gegeneinander gerichtete Stellglieder (29) aufweist, die aus der gleichen Energiequelle beaufschlagt sind und zu einem Steuergerät (52) führende Austrittsleitungen (55, 56) mit in dem Steuergerät (52) angeordneten, von Hand einstellbaren Drosselgliedern (59, 60) aufweisen.