DE4242671C2 - Gleichstromantrieb für Hubwerke und Kranlaufwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichstromantrieb der gattungsgemäßen Art.

Für solche Gleichstromantriebe wird in großem Umfang der robuste und langlebige Asynchronmotor mit Kurzschlußläufer eingesetzt, vgl. die DE 24 36 491 B2. Zur Bremsung benötigt man jedoch eine zusätzliche Bremseinrichtung für die Verzögerung. Ein Spannungszwischenkreisumrichter oder ein Sanftanlaufgerät mit Phasenanschnittsteuerung ist für einen Asynchronmotor sehr aufwendig infolge der dreiphasigen Erregung. Die Kosten sind insbesondere bei kleinen Antriebsleistungen unverhältnismäßig hoch. Die Phasenanschnittsteuerung führt infolge der verringerten Drehzahl zu einer unzulässigen Erwärmung des Motors. Weitere Gleichstromantriebe sind in "f+h - fördern und heben" 33 (1993) Nr. 11, S. 823-828 beschrieben. Es sind dort zusätzlich zu der Drehrichtungsumschaltung mechanische Bremsen erforderlich.

Die DE 36 41 654 C2 beschreibt ein Schneckengetriebe zum Antrieb von Fenstern, Aufzügen und dergleichen. Für einen Laufwerkantrieb ist das beschriebene Schneckengetriebe nicht ohne weiteres einsetzbar, weil neben einer Arbeitsschnecke eine Sicherheitsschnecke vorgesehen ist. Eine solche Anordnung ist in einem Laufwerk nicht akzeptabel.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung des Fahrantriebs, daß die Bremsung mit einfachen, an den Laufwerkbetrieb angepaßten mechanischen Komponenten erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als allein die Bremswirkung des Getriebes für die Abbremsung des Fahrantriebs ausgenutzt wird. Dieses gibt eine sichere Abbremsung. Die Rutschkupplung dient zur Ausschaltung von Belastungsrückwirkungen oder Überlastungszuständen.

Die Getriebeanordnung kann als Schneckengetriebe ausgebildet sein. Ein anderes geeignetes Getriebe ist ein Gleitkeilgetriebe. Zur Reduzierung des Gesamtwirkungsgrades kann man auch mehrere Einzelgetriebe miteinander kombinieren.

Eine Drehzahlanpassung zwischen dem Gleichstrommotor und dem Schneckengetriebe wird dadurch sichergestellt, daß zwischen dem Gleichstrommotor und der Eingangswelle des Schneckengetriebes ein Vorgelegegetriebe zur Reduktion der Schneckeneintriebsdrehzahl angeordnet ist.

Eine Steuerung des Gleichstrommotors wird dadurch ermöglicht, daß ein Stellglied zur stufenlosen Einstellung der Drehzahl des Gleichstrommotors vorgesehen ist. Man benötigt in diesem Fall nur ein elektronisches Schaltelement für die Steuerung des Gleichstroms.

Da bei einem Gleichstrommotor der Ankerstrom direkt proportional zum Drehmoment ist, ist dadurch eine besonders wirkungsvolle Steuerung möglich, daß das Stellglied durch eine Stromüberwachung eine Drehmomentüberwachung durchführt, die entweder als Drehmomentbegrenzung oder als Überlastabschaltung arbeitet.

Eine zusätzliche Steuerung wird dadurch ermöglicht, daß das Stellglied auch als Drehzahlbegrenzer für den Gleichstrommotor wirksam ist.

Ein Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, in der darstellen:

Fig. 1 eine Fahrkatze in der Ansicht und

Fig. 2 in der Draufsicht.

Eine Fahrkatze 11 eines Kranlaufwerks läuft mit Rädern 12 und 13 auf nicht dargestellten Schienen. An der Fahrkatze 11 ist eine Traverse 14 eines Hallenkrans oder dergleichen befestigt. Die gegenüberliegende Fahrkatze ist nicht dargestellt.

Die Erfindung betrifft den Antrieb der Fahrkatze 11 durch einen Gleichstrommotor 1, der über eine Rutschkupplung 4 und ein Vorgelegegetriebe 2 zur Reduktion der Drehzahl eine Schnecke eines Schneckengetriebes 3 antreibt. Man kann auch ein anderes Getriebe mit reduziertem Wirkungsgrad oder eine Getriebekombination vorsehen. Das Schneckenrad des Schneckengetriebes 3 treibt das Rad 12 an. Zusätzlich kann man eine Haltebremse 5 vorsehen.

Der Gleichstrommotor 1 kann permanenterregt sein. Die Abtriebsdrehzahl eines solchen Gleichstrommotors ist so niedrig, daß man auf das Vorlegegetriebe verzichten kann. Bei Einsatz eines Universalmotors mit hoher Drehzahl wird dieselbe durch das Vorgelegegetriebe 2 auf die zulässige Eintriebsdrehzahl des Schneckengetriebes reduziert. Dieses Vorgelegegetriebe 2 kann als Riemengetriebe ausgebildet sein.

Das Schneckengetriebe hat einen verminderten Wirkungsgrad, so daß es als Bremse wirksam ist. Der Wirkungsgrad des Schneckengetriebes wird entsprechend der gewünschten Bremszeit bemessen.

Dynamische Belastungen durch den Kran und/oder die Last, die auf die Abtriebsseite des Schneckengetriebes einwirken, wirken auf das Getriebe zurück und können infolge der hohen kinetischen Energie des schnelldrehenden Rotors des Gleichstrommotors zu einer Überlastung des Getriebes führen. Solche Überlastungen können durch die Rutschkupplung 4 ausgeschaltet werden, die dem Vorgelegegetriebe zugeordnet oder in dasselbe integriert ist.

Eine stufenlose, ruckfreie Beschleunigung des Antriebssystems erzielt man durch ein dem Gleichstrommotor vorgeschaltetes Stellglied in Form einer Phasenanschnittsteuerung oder einer Pulsweitenmodulation.

Da das Drehmoment eines Gleichstrommotors direkt proportional dem Ankerstrom ist, kann diese Eigenschaft für eine lastpendeldämpfende Regelung ausgenutzt werden.

Claims (6)

1. Gleichstromantrieb für Hubwerke und Kranlaufwerke mit einer Bremseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gleichstrommotor eine Rutschkupplung und folgend eine Getriebeanordnung mit reduziertem Wirkungsgrad nachgeschaltet ist.

2. Gleichstromantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeanordnung als Schneckengetriebe ausgebildet ist.

3. Gleichstromantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichstrommotor und der Eingangswelle des Schneckengetriebes ein Vorgelegegetriebe zur Reduktion der Schneckeneintriebsdrehzahl angeordnet ist.

4. Gleichstromantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß daß ein Stellglied zur stufenlosen Einstellung der Drehzahl des Gleichstrommotors vorgesehen ist.

5. Gleichstromantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied durch eine Stromüberwachung eine Drehmomentüberwachung durchführt, die entweder als Drehmomentbegrenzung oder als Überlastabschaltung arbeitet.

6. Gleichstromantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied auch als Drehzahlbegrenzer für den Gleichstrommotor wirksam ist.