DE365919C - Elektrische Winde, deren Trommel mittels eines Differentialgetriebes durch zwei staendig laufende Gleichstrommotoren angetrieben wird - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. DEZEMBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-JVl 365919-KLASSE 35 c GRUPPE 1

(G 53881

Ferdinand Grabe in Danzig-Oliva.

Elektrische Winde, deren Trommel mittels eines Differentialgetriebes durch zwei ständig laufende Gleichstrommotoren angetrieben wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Mai 1921 ab.

Die auf einigen Schiffen eingebauten, mit

Gleichstrom betriebenen und im Haiuptstrom gesteuerten elektrischen Winden haben bisher die unwirtschaftlich arbeitenden Dampfwinden nicht verdrängen können, weil sie, wie

alle Winden dieser Art, die Betriebssicherheit der Dampfwinden nicht erreichen und von besonders geschultem Personal bedient werden müssen.
In erster Linie gibt zu Betriebsstörungen

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der Umstand Anlaß, daß es an einer zweckmäßigen und sicheren Kraftbegrenzung gegen Überlastungen durch Anhängen zu schwerer Lasten oder Festhaken der Last fehlt. Während eine solche den Dampfwinden bei richtiger Bemessung der Zylinder ohne besondere Einrichtungen eigen ist, erhalten die jetzigen elektrischen Winden zu diesem Zweck Schmelzsicherungen und selbsttätige Ausschalter. Diese genügen jedoch den gestellten Anforderungen nicht. Das Auswechseln von Sicherungen erfordert eine gewisse Sachkenntnis und ist mit einer Betriebsunterbrechung verbunden, während selbsttätige Ausschalter zwar schnell eingeschaltet werden können, immerhin aber eine besondere Bedienung erfordern, was besonders bei der neuerdings auf Schiffen üblichen Anordnung mit zwei nebeneinanderstehenden, auf die gleiche Last nacheinander wirkenden Winden, die von einem Mann bedient werden, sehr störend ist. Hierzu kommt noch, daß selbsttätige Ausschalter vom Bedienungspersonal festgesetzt werden können und dadurch die

«5 Motoren in Gefahr bringen.

Die vorliegende Winde ist nun ohne Anwendung besonderer Apparate so eingerichtet, daß eine Kraftbegrenzung bei Überlastungen selbsttätig in Wirksamkeit tritt und ebenso

außer Wirksamkeit kommt, wenn die Überlastung oder ein etwaiger Widerstand beseitigt werden. Erreicht wird dieses durch die Anwendung von zwei unter Einschaltung je eines Schneckengetriebes auf ein Differentialgetriebe bekannter Konstruktion wirkende, im Nebenschluß gesteuerte, ständig laufende Motoren verschiedener Große, von denen der größere, beim Heben belastete Motor mit einer Compoundwicklung oder der kleinere mit einer Gegencompoundwicklung versehen wird, die so bemessen sind, daß bei einer bestimmten Überlastung die Windentrommel zur Ruhe kommt.
Eine solche Winde nebst Schaltschema, nach welchem der größere, beim Heben belastete Motor mit einer Compoundwicklung versehen ist, zeigt Abb. i. In dieser ist« der Hubmotor, b der kleinere, im wesentlichen nur zum Steuern dienende Motor, der deshalb Steuermotor oder auch Senkmotor genannt wird, e und f konische Räder des Differentialgetriebes, die mit den zugehörigen Schneckenrädern fest verbunden sind, g konische Räder des Differentialgetriebes, die sich auf ihren Achsen h drehen und durch die sie die Trommel i in Bewegung setzen. Die vier Achsen h, die mit der Windenachse k aus einem Stück bestehen, bilden gleichzeitig die Arme der zweiteiligen, quer zur Achse getrennten Trommel. Der Nebenschlußwiderstand ist im Schema mit n, die zugehörige Bürste mit 0 bezeichnet, m ist ein mit der Bürste 0 gekuppelter, zum Steuern der Winde dienender Regulierhebel.

Angenommen werde nun, daß beide Motoren bei der gezeichneten mittleren Stellung der Bürste 0 mit gleicher Umdrehungszahl laufen und die Übersetzung in beiden Schneckengetrieben gleich ist. Werden die Drehrichtungen nun noch so gewählt, daß die Schneckenräder in entgegengesetzter Drehrichtung laufen, dann ruht bei der gezeichneten mittleren Bürstenstellung die Trommel i. Legt man jedoch die Bürste 0 auf »Heben«, dann wird das Feld des Motors b verstärkt, das des Motors α geschwächt; dadurch werden die Umdrehungen des Motors b vermindert, die des Motors α gesteigert, so daß die Trommeüi in Drehung gelangt und die Last gehoben wird. Die umgekehrten Verhältnisse treten ein, wenn die Bürste 0 auf »Senken« gebracht wird. Durch Legen der Bürste in die dazwischenliegenden Stellungen können Hub- und Senkgeschwindigkeit geregelt werden.

Zu dieser Regelung von Hand kommt nun noch die durch die Compoundierung selbsttätig wirkende hinzu, die wie bei den gewöhnlichen Winden mit Hauptstromregelung, aber in weiteren Grenzen, die Lastgeschwindigkeit beeinflußt, indem kleine Lasten mit höherer Geschwindigkeit und größere Lasten mit kleinerer Geschwindigkeit gehoben werden.

_Bei kleinen Lasten ist der Einfluß der Compoundierung nur gering, so daß die durch den Nebenschlußregler herbeigeführte Feldschwächung nur wenig vermindert wird. Je größer jedoch die Last ist, desto stärker ist auch der Hauptstrom und der Einfluß der Compoundierung, der schließlich bei zu starker Überlastung so groß wird, daß der durch den Regler herbeigeführte Unterschied der Feldstärken ganz aufgehoben wird, so daß beide Motoren auch bei voll ausgelegtem Regler mit gleicher Umdrehungszahl laufen und die Lastbewegung auf Null zurückgeht.

Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, daß das Feld des Steuermotors b gemäß dem Schema in Abb. 2 mit einer Gegencompoundwicklung versehen wird, die vom Hauptstrom des Motors α durchflossen wird. Beim· Heben wird das durch den Regler verstärkte Feld des Motors b durch die Gegencompoundierung mehr oder weniger geschwächt, und diese Schwächung steigt bei einer bestimmten Überlastung so hoch, daß Gleichheit in der Umdrehungszahl beider Motoren und Stillstand der Windentrommel herbeigeführt werden. Der Vorteil dieser Schaltung besteht insbesondere darin, daß der Hubmotor als reiner Nebenschlußmotor ausgeführt werden kann.

Die Schaltung kann nun noch dahin vereinfacht werden, daß nur die Umdrehungen eines Motors, zweckmäßig des Senkmotors b, verändert werden, wie das Schema in Abb. 3 zeigt. Das Regulierbereich muß in diesem Falle so bemessen sein, daß die Umdrehungen des Motors b beim Heben kleiner, beim Senken größer als die des Hubmotors α werden, und zwar um so viel, daß die Trommel in jedem Falle die der verlangten Seilgeschwindigkeit entsprechende Umdrehungszahl macht.

Versieht man nun noch den Senkmotor b

mit der vorbesprochenen Gegencompoundwicklung, dann erhält man für den Hubmotor j

gemäß dem Schema der Abb. 4 einen einfachen Nebenschlußmotor, der stets mit voll erregtem, unverändertem FeMe arbeitet.

Zu erwähnen ist noch, daß man die beiden vorbeschriebenen Hauptstromwicklungen auch zugleich verwenden kann, was besonders dann in Frage kommt, wenn bei Verwendung vorhandener MotormodeHe der Wicklungsraum eines Motors nicht ausreicht. Ein dementsprechendes Schema zeigt Abb. 5.

Da Winden nur beim Heben, also nur bei einer Trommeldrehrichtung, Arbeit zu leisten haben, braucht auch nur der eine Motor, der Hubmotor, für die volle Leistung bemessen zu werden, während der andere wesentlich kleiner ausgeführt werden kann, Die Leistung des Steuermotors b wird durch ein annähernd selbstsperrendes Schneckengetriebe übertragen, so daß er durch die Rückwirkung der Last gar nicht oder nur wenig beeinflußt wird.

Seine Größe kann daher auf ¹Z₅ bis ¹^₀ von der des Hubmotors herabgesetzt werden. Die Leistung des Hubmotors wird stets durch ein Schneckengetriebe von hohem Wirkungsgrad übertragen, tum den Strombedlarf und die Motorgröße möglichst einzuschränken.

Für eine Bremse ist die Scheibe u vorgesehen. Im normalen Betriebe wird die Bremse nicht gebraucht. Sie wird nur dann angezogen, wenn der Strom aus irgendeinem

Grunde während des Hebens oder Senkens der Last fortbleibt. Beim Steuern der Winde ist lediglich der Hebel m nach· der einen oder anderen Seite umzulegen. Bleibt der Hebel« sich selbst überlassen, dann geht er unter dem Einfluß einer Feder oder einer mechanischen, von der Winde selbst angetriebenen Abstellung in die Nullstellung zurück.

Die vorliegende Winde hat gegenüber den bekannten, jetzt gebräuchlichen elektrischen mit Hauptstromsteuerung folgende Vorteile: 55-

Während des Betriebes wird der Strom an keiner Stelle unterbrochen. Das An- und Abstellen, das Umkehren und Regeln der Lastbewegung geschieht lediglich durch Stromschwächung und -verstärkung, so daß Lichtbogenbildungen und das Verbrennen von Kontakten nicht vorkommen können.

Der elektrische Teil· der Winde sowie die Schaltung sind einfach und leicht übersichtlich, so daß etwaige Störungen schnell beseitigt und Instandsetzungen auch von wenig geschultem Personal vorgenommen werden können.

Die für die jetzigen elektrischen Winden erforderlichen großen Widerstände mit ihrem besonderen Raumbedarf kommen in Fortfall. Die Winde kann von ungeschiultem Personal gesteuert werden, da hierzu nur ein einziger leicht beweglicher Hebel zu bedienen ist.

Die Winde kann nicht überlastet werden und ist so betriebssicher wie eine Dampfwinde.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Elektrische Winde, deren Trommel mittels eines Differentialgetriebes durch zwei ständig laufende Gleichstrommotoren angetrieben wird, dadurch) gekennzeichnet, daß der Hubmotor (a) oder der Senkmotor (b) mit einer Compoundwicklung versehen wird oder auch beide Wicklungen zugleich vorgesehen werden, die so bemessen sind, daß die Trommel (i) bei einer bestimmten Überlastung der Winde zur Ruhe kommt, wem schädliche Beanspruchungen der Windenteile zu vermeiden).

   ' 2. Elektrische Winde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmotor (a) durch ein nicht selbstsperrendes Schneckengetriebe (c) auf das Wendegetriebe (e, f, g) wirkt, während der Senkmotor (&) wesentlich kleiner — etwa für ¹Z₅ der Hubmotorleistung und darunter — ausgeführt wird und durch ein selbstsperrendes Schneckengetriebe (c£) auf das Wendegetriebe (e, f, g) einwirkt, um eine Rückwirkung der Last auf dien Senkmotor (b) zu verhindern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.