-
Vorrichtung zur Erzeugung verstärkter Steuerbewegungen unter Verwendung
eines Hilfsmotors Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung verstärkter
Steuerbewegungen unter Verwendung eines Hilfsmotors, insbesonderefürSteuervorgänge
bei Großfördergeräten, wie Baggern, Kabelbaggern, Löffelbaggern, Kranen od. dgl.
Bei derartigen Geräten erfordert insbesondere das Bremsen und das Kuppeln bestimmter
Bewegungsvorgänge, bei denen große Kräfte abgefangen bzw. übertragen werden sollen,
Schwierigkeiten. Eine Steuerung derartiger Vorgänge in direktem Schaltgang von Hand
ist nicht möglich. Es ist bekannt, <len Steuervorgang pneumatisch mit Preßluft
oder Drucköl oder auch elektrisch anzutreiben. Die Verwendung von Preßluft hat den
Nachteil, daß sich Luftfeuchtigkeit in den Leitungen absetzen kann, wobei das Wasser,
beispielsweise bei Frost und insbesondere bei kleinen Drosselquerschnitten, Störungen
verursachen kann. Die Verwendung von Drucköl hat vornehmlich bei größeren Entfernungen
wegen der Trägheit des (51s Nachteile. Zur elektrischen Steuerung ist bereits vorgeschlagen
worden, die Steuerbewegungen durch ein mit einem Motor festverbundenes Getriebe
zu erzeugen, wobei der Motor zur Einleitung der Steuerbewegung eingeschaltet und
am Ende der Steuerbewegung abgeschaltet wird. Eine derartige Steuerung geht verhältnismäßig
langsam vor sich und ist demzufolge nachteilig, wenn häufige und schnelle Schaltungen
hintereinander ausgeführt werden sollen.
-
Die Erfindung erstrebt einen Antrieb zur Erzeugung einer Steuerbewegung,
der den Nachteil der geschilderten Ausführungsform nicht besitzt. Die
Erfindung
besteht darin, daß als Hilfsmotor ein mit dem Antrieb für die Steuerglieder kuppelbarer
elektrischer Durchziehmotor vorgesehen ist. Der Motor ist ständig eingeschaltet
und läuft, solange die Steuerbewegung nicht eingeschaltet wird, leer in einer Richtung
um. Zur Erzeugung der Steuerbewegung wird der Motor mit dem Antrieb gekuppelt, der
von dem umlaufenden Motor in geringer Zeit bewegt wird. Am Ende der Steuerbewegung
bleibt der Motor unter Spannung stehen. Unter Durchziehmotor wird dabei ein Motor
verstanden, der so ausgebildet ist, daß er unter ständiger Abgabe eines Drehmoments
bei Stillstand die überschüssige Wärme abgibt, ohne Schaden zu leiden. Die Vorrichtung
nach der Erfindung hat den Vorteil, daß einerseits das benötigte Drehmoment dauernd
zur Verfügung steht und andererseits auch im Sinne einer Sicherung der durchgeführten
Steuerbewegung beibehalten wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine übermäßigen
Abnutzungen auftreten.
-
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung können zur Abnahme mehrerer
Steuerbewegungen von einem Durchziehmotor mehrere mit diesem abwechselnd kuppelbare
Antriebe vorgesehen sein. Zur Erzeugung zweier entgegengesetzt gerichteter Steuerbewegungen
kann der Antrieb als Wechsel-, vorzugsweise als Wendegetriebe ausgebildet sein.
Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn zwei zueinander entgegengesetzt gerichtete
Steuerbewegungen von einem Antrieb, wie z. B. einer Steuerscheibe, abgenommen werden
sollen.
-
Die Kupplung zwischen dem Durchziehmotor und dem Antrieb bzw. dem
Wechsel- oder Wendegetriebe kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Sie
kann durch Hand oder auch pneumatisch oder elektrisch, vorzugsweise durch elektrohydraulische
Hubgeräte, gesteuert werden. In den letzteren Fällen hat die Bedienungsperson nur
einen Druckknopf bzw. einen Schalter zu betätigen.
-
Die Kupplung zwischen dem Durchziehmotor und dem Steuerungsantrieb
kann mit einer in Öffnungsrichtung wirkenden Feder versehen sein. Bei Verwendung
eines Wende- bzw. Wechselgetriebes können eine oder zwei in Öffnungsrichtung wirkende
Federn vorgesehen sein, wobei deren Stellung durch Anschläge bei geöffneter Kupplung
vorzugsweise begrenzt ist.
-
Zwischen dem Durchziehmotor und der Kupplung kann eine das zu übertragende
Drehmoment begrenzende zweite Kupplung, wie Flüssigkeits-, Luft-oder Reibungskupplung
od. dgl., eingeschaltet sein, die als zusätzliche Sicherung des Durchziehmotors
bei Spannungsspitzen vor Überlastungen .dient. In diesem Falle kann der Motor nach
Beendigung der Steuerbewegung - also wenn der Antrieb stillsteht - ausnahmsweise
weiterlaufen, wobei die Kupplung ständig ein bestimmtes Drehmoment überträgt, das
den beendeten Steuervorgang in seiner Endlage hält. Dadurch ergibt sich der Vorteil,
daß der Motor bei Spannungsspitzen nicht überlastet wird und nicht ausfällt und
daß andererseits auch in einem solchen Falle die Steuerlage eingeschaltet bleibt.
Die Kupplung nach der Erfindung kann vorteilhaft zur Steuerung der Hubwinde und
Löffelvorschubwinde des Löffelbaggers verwendet werden, wie an Hand des folgenden
Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert wird. Die Kupplung kann weiterhin vorteilhaft
zur Steuerung des Windenantriebes von Kabelbaggern verwendet werden.
-
Es ist bereits eine Steuerungseinrichtung für elektrische Maschinen
bekannt, bei welcher der Regler im Stromkreis der Maschine durch einen über einen
besonderen Hilfsstromkreis gespeisten Hilfsmotor verstellt wird. Dabei entspricht
jeder Stellung des Handsteuerschalters für den Hilfsmotor eine bestimmte Stellung
des Hauptreglers dadurch, daß dem eingestellten Drehmoment des Hilfsmotors ein sich
in Abhängigkeit von der Stellung des Hauptreglers stetig änderndes Drehmoment das
Gleichgewicht hält.
-
Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Verminderung der Schaltkräfte bei
durch Hebel zu bedienenden Getrieben für Kraftübertragungen bekannt, bei der zwischen
dem Bedienungsschalthebel und dem zu schaltenden Getriebe ein Reibungsgetriebe eingeschaltet
ist, das aus einer ständig umlaufenden Reibungsscheibe mit einem Reibband besteht,
dessen eines Ende an einem Winkel angelenkt ist, der mit dem zu betätigenden Schaltgetriebe
in Verbindung steht, während das andere Ende des Reibbandes unter Zwischenfügung
eines Klapphebels an den Bedienungshandhebel angeschlossen ist. Diese Vorrichtungen
haben den Nachteil einer ständigen Reibung im Reibungsgetriebe.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand eines
Antriebs der Löffelvorschubwinde eines Löffelbaggers dargestellt, und zwar zeigt
Abb. I eine Seitenansicht der Gesamtanordnung, Abb. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung,
Abb.3 eine Ansicht der Steuerscheibe in Richtung A der Abb. 2, Abb. 4. einen Schnitt
entlang der Linie a-a der Abb). I, Abb.5 einen Schnitt entlang der Linie b-b der
Abb. 2 und Abb. 6 einen Schnitt entsprechend Abb. 4.
-
In Abb. i und 2 sind .Bremsbänder i und 2 dargestellt, die auf Bremsscheiben
3 und 4. arbeiten. Diese Bremsscheiben können Bremsen der Trommeln sein. Die Bremsscheiben
können aber auch mit Differential- oder Planetengetrieben verbunden sein, wobei
beim Anhalten der Bremsen die Getriebeträger als Kupplungsmittel dienen. Das eine
Ende der Bremsbänder i und 2 ist als Festpunkt an dein Lager 6 befestigt, während
das andere Ende mit den Bolzen 7 der Winkelhebel 8 bzw. 9 spannbar verbunden ist.
Die Winkelhebel 8 und 9 sind um die Lager 6 schwenkbar, die in der Stützkonstruktion
io befestigt sind. An dem freien Ende sind an den Winkelhebeln 8 und 9 gelenkig
die Zugstangen i i und 12 angelenkt (vgl. Abb. 3). Diese greifen in den Gelenkpunkten
13 und 14 an die Steuerscheibe 15 an. Die Steuerscheibe 15 ist auf der Achse 16
(vgl. Abb. 4 und 5) aufgekeilt, die das Zahnrad 17 trägt.
Dieses
kämmt mit dem Ritzel 18 (vgl. Abb. 4), das auf der Schaltwelle i9 sitzt. Diese Welle
ist beidseitig in den Kugellagern 20 in dem Gehäuse 21 gelagert. Auf der Welle i9
sitzt, mit Nut und Feder kraftschlüssig mit ihr verbunden, die verschiebbare Hohlwelle
22, die auf beiden Seiten Kupplungslamellen 23 und 24 trägt. Diese Kupplungslamellen
haben Gegenstücke in den frei auf der Steuerwelle i9 laufenden Zahnrädern 25 und
26, die mit den Ritzeln 27 und 28 kämmen. Diese sitzen auf den geteilten Achsen
29 und 3o, die über die Kegelräder 31 von dem Kegelritzel 32 von dem Durchziehmotor
33 angetrieben werden. Auf der Hohlwelle 22 sitzt der Schaltring 34, der über den
Hebel 35 gesteuert wird. Dieser Hebel 35 ist über die Achse 36 mit dem Hebel 37
verbunden, von dem das Gestänge 38 zu dem Doppelhebel 39 führt. An den beiden Enden
des Doppelhebels 39 greifen die Gestänge 40 und 41 an, an deren Enden die Pedale
bzw. Handhebel bzw. elektrohydraulische Druckgeräte, wie z. B. Eldro-Lüfter, 42
und 43 sitzen. An dem Doppelhebel 39 greift weiterhin eine Rückholfeder 44 an, die
das Bestreben hat, die Kupplung auszurücken, d. h. den Schaltring 34 so zu verschieben,
daß die Hohlachse 22 weder über die Kupplung 23 noch über die Kupplung 24 mit den
Zahnrädern 25 oder 26 gekuppelt ist.
-
Die neue Steuervorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Durchziehmotor
33 steht dauernd unter Spannung. In der Mittelstellung sind die Kupplungen 23 und
24 ausgerückt. Die Steuerscheibe 15 befindet sich in der in Abb. 3 dargestellten
Lage. In dieser Lage sind die beiden Bremsbänder i und 2 gelockert. Die Bremsscheiben
3 und 4 können frei umlaufen. Der Durchziehmotor 33 läuft ebenfalls frei um und
treibt die beiden zueinander entgegengesetzt umlaufenden Räder 25 und 26 an. Wenn
eine der Bremsen eingerückt werden soll, wird durch Niederdrücken des Pedals 42
der Schaltring 34 beispielsweise so bewegt, daß die Kupplung 23 zum Eingriff kommt.
Dadurch wird die Drehbewegung des Stirnrades 25 über die Hohlwelle 22 auf das Ritzel
18 und damit über das Stirnrad 17 auf die Steuerscheibe 15 übertragen. Diese
bewegt sich in der Richtung des Pfeiles 45. Dadurch wird die Zugstange angehoben
und die zugehörige Bremse 3 angezogen. Da die Steuerscheibe sich nicht weiterbewegen
kann, bleibt der Durchziehmotor 33 stehen. Fr ist so ausgelegt, daß er unter ständiger
Übertragung seines Drehmomentes die Bremse 3 in angezogenem Zustand hält, ohne daß
der Motor übermäßig warm wird. Soll die Bremse gelöst werden, läßt die Bedienungsperson
den Schalthebel 42 los. Die Feder 44 rückt das Schaltgestänge in die Mittellage,
so daß die Kupplung 23 gelöst wird.
-
Soll die Bremse 4 angezogen werden, betätigt die Bedienungsperson
den Hebel 43. Dabei wird in analoger Weise die Kupplung 24 eingerückt, so daß das
entgegengesetzt zum Stirnrad 25 umlaufende Stirnrad 26 in Eingriff kommt. Dadurch
wird dann die Steuerscheibe 15 in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil 45 bewegt,
so daß über die Zugstange 12 die Bremse 4 angezogen wird. Beim Loslösen des Hebels
43 drückt die Feder 44 die Kupplung in die Mittelstellung, so daß beide Bremsen
gelöst sind.
-
An den Winkelhebeln 8 kann eine Rückholfeder46 angreifen, die die
gelösten Bremsen lockert. Das Steuergetriebe für die Kupplung kann an Stelle des
dargestellten Wendegetriebes auch in anderer Form ausgebildet sein.
-
Abb. 6 zeigt eine Ausführungsform entsprechend Abb.4, bei der zwischen
dem Durchziehmotor 33 und dem Kegelritzel 32 eine Kupplung 47 eingeschaltet ist,
die das zu übertragende Drehmoment begrenzt und dazu dient, den Durchziehmotor bei
Spannungsspitzen zusätzlich vor Überlastungen zu sichern. Als derartige Kupplung
kann eine Flüssigkeits-, Luft- oder Reibungskupplung dienen, die so ausgelegt ist,
daß sie bis zu einem bestimmten Drehmoment die Antriebskraft des Motors 33 auf das
Ritzel 32 überträgt und das Ritzel 32 in der Lage festhält. Der Motor 33 läuft dann
weiter. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Motor nicht überlastet wird.