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Endstreckenschaltung für elektrische Antriebe, insbesondere von Aufzügen,
Hebezeugen usw. Bei Antrieben, deren Fahrbahn genau begrenzt ist und die zum genauen
Einfahren. in die Haltestellung der Herstellung und Inne haltung einer niedrigen
Einfahrgeschwindigkeit bedürfen, wie Aufzüge, Seilbahnen, Schrägaufzüge, Katzfahrwerke
usw., ist es erforderlich, daB das Ziel auch ohne die Aufmerksamkeit eines Führers
erreicht wird. Dazu kommt, daB bei einem Teil dieser Antriebe das Lastmoment auch
negative Werte annehmen kann.
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Es ist bekannt, mittels eines Spannungswächters wechselweise den Antrieb
von Kraft auf Bremse umzuschalten. Aber einmal ist bei Kurzschlußmotoren, vor allem
in der Form von Motoren mit nach dem Stromverdrängungsprinzip gebautem Läufer, die
Verwendung eines Spannungswächters nicht möglich, ferner ergibt die sofortige Umschaltung
von Kraft auf Bremse oder umgekehrt einen unruhigen Betrieb, bei dem infolge des
häufigen Schaltens der Motor und die Schalt= geräte stark beansprucht werden.
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' Durch die Erfindung werden die Nachteile dadurch vermieden, daß
bei einem Kontakttachometer mit über seine Skala verteilten Kontakten zwischen den
an den Grenzen des einzuhaltenden Geschwindigkeitsbereiches angeordneten Schaltstellungen
für Kraft- und Bremsschaltungen eine Stellung für freien Auslauf angeordnet ist.
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Die Erfindung ist nicht in der Verwendung eines Kontakttachometers
an sich zu sehen, sondern in seiner vorstehend gekennzeichneten Anwendung zur Steuerung
des Antriebs von Kraft bzw. Bremse auf Auslauf, bei der der Antrieb bei ausgeschaltetem
Motor und gelüfteter Bremse sich selbst überlassen bleibt. Diese Steuerung ermöglicht
nicht nur ein weicheres Arbeiten, sondern entlastet auch Motor und Schaltgeräte,
bringt also sowohl maschinen- wie auch betriebstechnische Vorteile.
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In der Zeichnung sind in vereinfachter Form zwei Ausführungsbeispiele
des Erfindungsgedankens dargestellt, und zwar ist Abb. i eine Fahrsteuerung für
eine Katze oder eine Seilbahn, Abb. a eine Aufzugsteuerung.
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In Abb. i ist der Einfachheit halber eine Handkurbel als Steuermittel
gezeichnet, obgleich die Steuerung meist selbsttätig erfolgt. Der Fahrschalter K
hat in jeder Fahrtrichtung zwei Stellungen, je eine für volle Fahrt z und eine für
Einfahren i. Der Fahrschalter K erhält Strom von der Netzphase T über die
Endschalter
E. Auf der Stellung 2 für volle Fahrt (rechts) des Fahrschalters K ist über den
betreffenden Endschalter E der Stromkreis für das 1ZotorumkehrschützS, oder S, Tiber
die Leitungen s, bzw. zur Phase R geschlossen und nach dem Ansprechen dieses Schützes
und Schließen seines Hilfskontaktes auch der Stromkreis für das Bremslüfterschütz
B. Dieses letztere besitzt durch seinen Hilfskontakt Selbstspeisung, die unabhängig
von den Ständerumkehrschützen S, oder S= ist; es bleibt also beim Rückschalten des
Fahrschalters K von Stellung 2 auf i auch nach der Abschaltung des Fahrtschützes
eingeschaltet, so daß die Bremse gelüftet bleibt. Auf Stellung i des Fahrschalters
K werden einmal die beiden Wahlschütze W, und 117. mit der einen Seite über die
Leitung w an die Phase T angeschlossen, mit der anderen Seite liegen diese Wahlschütze
an den Kontaktsegmenten des Tachometers V und sind daher an die Phase R angeschlossen.
Das Tachometer stellt in der 'Nullstellung, also bei Stillstand des Antriebes, keinen
Kontakt her, wie aus uer Zeichnung zu ersehen ist. Ferner erhält auf Stellung i
des Fahrschalters K der eine der beiden Hauptkontakte jedes Wahlschützes Strom und
Spannung, und zwar in der einen Fahrtrichtung (Auslage des Fahrschalters K) das
eine Paar (Leitung p), in der anderen Fahrtrichtung das andere Paar (Leitung q).
Die Wahlschütze IV, und LTT@ haben die Aufgabe, entsprechend der Fahrtrichtung
die iAlotorschütze S, und S.= mit den Kontaktsegtnenten des Tachometers zu verbinden,
da ja beim Umkehrbetrieb das Fahrtschütz der einen Richtung Gegenstromschütz für
die andere Richtung ist. Die Schaltung besteht darin, daß von den beiden Kontakten
jedes Wahlschützes immer nur der eine Strom erhält und die 'Motorschütze an diese
Kontakte über Kreuz angeschlossen sind. Die Wahlschütze haben Anspring- und Haltestromkreise
und sind so an die Kontaktsegmente des Tachometers T angeschlossen, daß die Einschaltung
des Wahlschützes W., erst erfolgt, wenn die Geschwindigkeit den Wert a überschreitet,
die Einschaltung aber aufrechterhalten bleibt, bis die Geschwindigkeit b unterschritten
wird. Die Einschaltung des anderen Wahlschützes erfolgt nun nicht sofort, sondern
erst, wenn die Geschwindigkeit niedriger als c geworden ist und wird aufrechterhalten,
bis die Geschwindigkeit c unterschritten ist. Durch diese Anordnung wird zwischen
den Kraft- und Gegenstromschaltungen ein stromloser Auslauf erzielt. durch den einmal
das Arbeiten der Steuerung weicher gestaltet und zum anderen eine unnütze Abnutzung
der Schaltgeräte durch allzu häufiges Schalten verhindert wird. Die Schaltung für
selbsttätigen Betrieb ist grundsätzlich die gleiche, nur werden unter Verwendung
von Schützen, Endstreckenschaltern usw. die einzelnen Schaltungen in Abhängigkeit
vom Wege selbsttätig hergestellt.
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Der Betrieb spielt sich folgendermaßen ab: Die Handkurbel des Fahrschalters
K wird z. B. nach links bewegt und auf Stellung z eingestellt, wobei Stellung i
ohne Wirkung überschaltet wird, da das Kontakttachometer auf Null steht. Dann ist
folgender Stromkreis für das Schütz S2 geschlossen: Von der Phase T über den Endschalter
E, die Segmente des Fahrschalters K, die Leitung s2, den Hilfskontakt des Schützes
S, zur Spule des Schützes S= und Phase R. Dieses springt an, wodurch der Anspringstromkreis
für die Bremslüfterschützspule B vom Fahrschalter K
her geschlossen
wird. Dadurch wird die Bremse gelüftet und der Nlotor eingeschaltet. Beim Einfahren
in die Endstrecke wird die, Kurbel des Fahrschützes K von der Stellung 2 in die
Stellung i zurückbewegt. Das Bremslüfterschütz B bleibt hierbei eingeschaltet, da
sein Segment über beide Stellungen reicht und sein Selbstspeisekontakt geschlossen
ist. Auf Stellung i ist der Stromkreis für die Spulen des Wahlschützes W, und kh,
über die Segmente des Fahrschalters K und die Leitung w vorbereitet. In ihren
Anspring- und Haltestromkreisen liegen die Kontakte des Kontakttachometers V, und
zwar so, daß bei hoher Drehzahl das Wahlschütz W2, bei niedriger das Wahlschütz
W, eingeschaltet ist. Die erfolgte Einschaltung eines Wahlschützes wird bis zu einer
mittleren Drehzahl von vielleicht Zoo UpM aufrechterhalten. Ferner wird über das
andere Segment des Fahrschalters K und die Leitung p auf Stellung i dem linken Kontakt
des Wahlschützes IV, und dem rechten des Wahlschützes W2 Spannung zugeführt, so
daß beim Einschalten von W, das Motorumkehrschütz S2., bei Einschaltung von W2 das
Motorumkehrschütz S, eingeschaltet wird.
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Die Einschaltung der Wahlschütze hängt von der Stellung des Zeigers
des Tachometers, d. h: von der jeweiligen Geschwindigkeit, ab. War nun beim Rückschalten
auf Stellung i die Fahrgeschwindigkeit hoch genug, d. h. größer als a, so wird im
Zeitpunkt der Rückschaltung das Wahlschütz 1i2 erregt werden, seine Kontakte schließen
und über seinen rechten - denn nur dieser führt über die Leitung p Spannung - das
llotorschütz*S, einschalten. Es wird also selbsttätig in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
Gegenstrom gegeben. Hierdurch sinkt die Geschwindigkeit ab, die Einschaltung des
Wahlschalters W2 wird zunächst Tiber seinen Selbsthaltekontakt
aufrechterhalten,
bis der Tachometerzeiger auch das Selbsthaltesegment bei b verlassen hat. Ist das
geschehen, so sind Wahlschütz und Motorumkehrschütz stromlos und fallen ab. Die
Bremse aber bleibt gelüftet, so daß der Antrieb frei ausläuft. Erhöht sich jetzt
unter dem Einfluß negativer Lastmomente die Geschwindigkeit wieder genügend, also
über a hinaus, so wiederholt sich das Spiel der Einschaltung von W2 und Si. Im anderen
Falle nimmt die Geschwindigkeit weiter ab, bis schließlich der Zeiger das Anspringsegment
für das Wahlschütz W1 bei d erreicht hat und dieses einschaltet. Das Wahlschütz
W1 schließt seine Kontakte und schaltet über seinen linken Kontakt - denn nur dieser
führt über Leitung p Spannung -das Fahrtschütz S2, das beim Verlassen des entsprechenden
Segmentes in Stellung 2 des Fahrschalters K stromlos geworden war, erneut ein. Je
nach der jeweiligen Geschwindigkeit wird somit der Antrieb selbsttätig auf Kraft,
Auslauf oder elektrische Bremsung geschaltet, bis an der vorgesehenen Haltestelle
durch Ansprechen des Endschalters E die ganze Anlage stillgesetzt wird.
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Der Betrieb in der anderen Einschalt- und Fahrtrichtung unterscheidet
sich von dem geschilderten nur dadurch, daß jetzt nicht die beiden äußeren Kontakte
der Wahlschütze, sondern ihre beiden inneren Spannung führen. Durch Einschalten
des Wahlschützes W2 beim Rückgang auf Stellung i wird das Motorumkehrschütz S2 eingeschaltet
als Gegenstromschütz, da jetzt Motorumkehrschütz S1 das Fahrtschütz zwar.
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Eine Anwendung der Erfindung bei Aufzügen zeigt Abb. 2 in sehr vereinfachter
Form. S1 und S. sind wiederum die Motorumkehrschütze, die über die Kontakte eines
weiteren Schützes P den Motor tYl speisen. F1 und F2 sind die Feineinstellungsschalter
auf dem Fahrkorb, die bei ungenauem Halten in ausgleichender Richtung Kontakt geben;
G ist der Gestängekontakt, St der Stockwerkschalter. Das Tachometer V steht dauernd
unter Spannung, solange der Hauptschalter eingeschaltet ist, ebenso das Feineinstellungsschütz
P, solange der linke Gestängekontakt C geschlossen ist oder der Tachometerzeiger
sich bei kleiner Geschwindigkeit auf dem kurzen Kontakt befindet.
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In der Zeichnung ist der Aufzug in der 3. Haltestelle von unten stehend
gezeichnet. Um nach der q.. Haltestelle zu fahren, wird die Steuerung in bekannter
Weise dadurch in Gang gesetzt, daß der" Stromkreis für das Aufwärtsschütz S2 über
den obersten Kontakt des Stockwerkschalters St hergestellt wird. Bei steigender
Drehzahl verläßt der Zeiger des Tachometers seine Stellung auf dem kurzen Segment,
das Tippschütz P bleibt aber geschlossen, da sein Spulenstromkreis über den Gestängekontakt
C verläuft. Bei weiterem Hochlaufen des Aufzugmotors tritt der Tachometerzeiger
auf das lange Segment und vollendet dadurch den Stromkreis für das Sperrschütz Z,
dessen Kontakt im Stromkreis der Feineinstellung liegt. Die etwas späte Öffnung
_ dieses Feineinstellungsstromkreises ist ohne Bedeutung, da dieser bereits vor
dem Einschalten des Motorumkehrschützes durch den rechten Gestängekontakt C unterbrochen
worden ist.
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Bei Annäherung an die oberste Haltestelle wird durch Stockwerkschalter
St der Motor stillgesetzt, und zwarwerdenGestängekontakt, Motorumkehr- und Tippschütz
stromlos. Je nach der Stellung des Fahrkorbes schließt nun bei ungenauem Einfahren
der Feineinstellungsschalter F1 oder F2 seinen Kontakt. Dies ist so lange ohne Wirkung,
als die Geschwindigkeit des Aufzuges noch so groß ist, daß über den Tachometerkontakt
das Sperrschütz Z eingeschaltet bleibt, und selbst dann zunächst noch, wenn infolge
des Absinkens der Geschwindigkeit das Sperrschütz Z stromlos wird und seinen Kontakt
schließt. In diesem Fall wird nämlich wohl das jeweilige Motorschütz S1 oder S2
über den geschlossenen rechten Gestängekontakt G, Kontakt des Sperrschützes Z und
»des entsprechenden Feineinstellungsschalters F1 oder F2 eingeschaltet, aber das
Tippschütz P hält noch so lange seine Kontakte offen, bis bei ganz kleiner Geschwindigkeit
der Stromkreis für dieses Schütz durch das Tachometer geschlossen wird. Sobald also
der Zeiger des Tachometers V beim Rückgang das kurze Segment berührt, wird durch
Ansprechen des Tippschützes .P der Stromkreis für den Motor M vollendet und dieser
eingeschaltet. Der Motor fährt erneut etwas hoch, so daß sofort wieder der Tachometerkontakt
unterbrochen und das Tippschütz P ausgeschaltet wird, während das Motorschütz über
den Kontakt des Feineinstellungsschalters F1 oder F2 eingeschaltet bleibt, bis die
Bündigstellung erreicht ist. Der abgeschaltete Motor vermindert nun wieder seine
Drehzahl, bis über den Kontakt des Tachometers das Tippschütz P - erneut Strom erhält
und den Motor M zum zweiten Male einschaltet. Von dieserkurzzeitigen Schaltung bleibt
der Bremslüfter verschont, da sein Stromkreis nur über die Umkehrschütze S1 bzw.
S2 und nicht über das Tippschütz P verläuft. Die Bremse bleibt also während der
ganzen Zeitdauer der Einschaltung eines Motorumkehrschützes gelüftet. Das Ein- und
Wiederausschalten des Tippschützes.P wiederholt sich so lange, bis die Bündigstellung
erreicht ist und der Feineinstellungsschalter F1 bzw. F2 seinen Kontakt
öffnet.
Dadurch wird das Motorschutz S, oder S_ und mit diesem gleichzeitig auch der Bremslfifter
stromlos. Der gesamte Antriel> wird also stillgesetzt.
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Diese Anordnung bietet noch einen großen Vorteil dadurch, daß bei
unerwünschtem Anwachsen der Geschwindigkeit, z. B. bei negativen Lasten. über das
Kontakttachometer h und das Sperrschütz 7 der Antrieb abgeschaltet und die Bremse
zum Einfallen gebracht wird. Normalerweise kommt diese Wirkung aber bei den kleinen
Entfernungen, die zurückzulegen sind, nicht in Frage.
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Abb.3 zeigt in Schaulinien die Arbeitsweise einer Steuerung, hei der
ein Kontakttachometer vereinfachter Ausführung Verwendung gefunden hat. Die Vereinfachung
bezieht sich auf die Kontaktanordnung, und zwar sind hierbei nur Anspringkontakte,
keine Selbstspeisekontakte erforderlich. Der Tachoineterzeiger ist mit einer Dämpfung
versehen und eilt deswegen der tatsächlichen Drehzahl etwas nach. Diese Nacheilung
wird zur Steuerung benutzt, 1vie die Schaulinien zeigen. Die stark ausgezogene Kurve
stellt die Motordrehzahl dar, die nach deal Abschalten von ihrem Höchstwert auf
Null absinkt. Die schwach ausgezogene Linie zeigt die Bewegurig des Tachoineterzeigers.
Es ist zu erkennen. daß der Zeiger in dem Zeitpunkt, in welchem die Geschwindigkeit
tatsächlich bereits etwa Null geworden ist, eine Geschwindigkeit T'"l anzeigt. Im
gleichen Augenblick berührt der Zeiger den Kontakt des Tachoineters, über den er
das Motorschütz wieder einschaltet, so daß die Drehzahl wieder ansteigt. Die Abwärtsbewegung
des Tachoineterzeigers geht unter dem Einfluß der erneut ansteigenden Geschwindigkeit
in eine Aufwärtsbewegung über und erreicht die Linie v", zu einer Zeit. in welcher
die Motorgeschwindigkeit bereits höher ist. Bei Überschreitung der Linie v"t öffnet
der Zeiger den Kontakt des Tachometers und schaltet den Motor ab, dessen Drehzahl
nunmehr wieder abfällt. In gleicher Weise, wie beschrieben, folgt der Zeiger nun
verzögert dem Drehzahlabfall, wodurch nach einer gewissen Zeit eine erneute Einschaltung
erfolgt. Dies Spiel wie-<lerholt sich so lange, bis der Antrieb durch Erreichen
der Endstellung ganz stillgesetzt tvird.