DRIVE ARRANGEMENT FOR HOISTING UNITS

Abstract: 1. A driving arrangement for a lifting mechanism, comprising a hydraulic transmission between an electric drive motor and a mechanical output device, such as a rope drum with transmission and brake, said hydraulic transmission comprising a variable-displacement pump which serves to control the drive and is designed for a driving power which is a multiple, e.g., three times, the rated power of the electric motor, characterized in that the displacement of the pump is variable by means of an electronic controller (8) in accordance with a predetermined, selectable programme in dependence on the input current of the electric motor (4).

Description: Antriebsanordnung fur Hubwerke Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für Hubwerke, mit einem Druckflüssigkeitsgetriebe zwischen elektrischem Antriebsmotor und mechanischer Abtriebseinrichtung, wie Seiltrommel samt Getriebe und Bremse, welches Druckflüssigkeitsgetriebe zur Antriebs steuerung eine Verstellpumpe aufweist. Druckflüssigkeitsgetriebe sind für Hubwerksantriebe besonders geeignet, da sie, abgesehen von ihrem einfachen Überlastungsschutz, ihrer hohen StoB- belastbarkeit, ihrem geringen Verschleiss und ihrer Möglichkeit, grosse Kräfte bei verhältnismässig kleinen Abmessungen und Gewichten übertragen zu können, vor allem eine einfache stufenlose Drehzahlregelung erlauben und anpassungsfähige An- und Auslaufvorgänge mit sich bringen. Da die Antriebssteuerung ausserdem über die Verstellpumpe, also durch' Veränderung der Pumpenförderung erfolgt, ergibt sich eine echte Leistungsregelung, so dass die überschüssige Energie im Teillastbetrieb nicht in Wärme umgesetzt zu werden braucht und der Elektromotor nur die der Hubgeschwindigkeit und der Last entsprechende Leistung abgeben muss, wobei seine Nennleistung allerdings der Vollast und der maximalen Hubgeschwindigkeit bei dieser Vollast anzupassen ist. DieseNennkidung des Elektromotors bestimmt bisher auch die Förderleistung der Verstellpumpe des Druckflüssigkeitsgetriebes, was zwar das Heben der Vollast mit gewünschter Hubgeschwindigkeit erlaubt, es aber nicht ermöglicht, die Hubgeschwindigkeit bei Teillastbetrieb wesentlich zu erhöhen, obwohl gerade eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit bei Teillast oft gefordert wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für Hubwerke der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die, ohne eine Uberlastung des Antriebsmotors oder des Druckflüssigkeitsgetriebes befürchten zu müssen, die gewünschte Erhöhung der Hubgeschwindigkeit im Teillastbetrieb gewährleistet und sich darüber hinaus noch durch eine an verschiedenste Betriebsbedingungen anpassbare Steuerung auszeichnet. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Verstellpumpe für eine Antriebsleistung ausgelegt ist, die einem Mehrfachen, beispielsweise dem Dreifachen der Nennleistung des Elektromotors entspricht, und dass die Pumpenverstellung über einen elektronischen Regler in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Elektromotors und/oder den Druck- bzw. den Temperaturverhältnissen im Druckflüssigkeitsgetriebe nach einem bestimmten, wählbaren Programm steuerbar ist. Durch die gegenüber der Leistung des Antriebsmotors beispielsweise um das Dreifache vergrösserte Förderleistung der Verstellpumpe kann eine Drittellast oder eine kleinere Last etwa dreimal schneller als die Vollast gehoben werden. Da die Drittellast beim Heben im Druckflüssigkeitsgetriebe auch nur einen Druck in der Grösse eines Drittels von dem bei Vollast hervorruft und die Pumpenleistung dem Produkt aus Druck und Fördervolumen proportional ist, kann die Pumpe daher bei gleicher Leistung die dreifache Flüssigkeitsmenge fördern, was auch einer Erhöhung der Hubgeschwindigkeit etwa um das Dreifache entspricht. Das Verhältnis der Leistungen von Antriebsmotor und Verstellpumpe bestimmt somit die Steigerungs möglichkeit der Hubgeschwindigkeit einer Teillast gegenüber Vollast. Um dabei die Verstellung der Pumpe im gewünschten Sinne steuern zu können, ist ein elektronischer Regler vorgesehen, der die Hubgeschwindigkeit der jeweiligen Last anpasst, die Hubgeschwindigkeit wunschgemäss steigert oder sie lastunabhängig in der gewählten Höhe konstant hält, die unterschiedlichen Verhältnisse beim Heben und Senken berücksichtigt, die Uberlastung des Elektromotors oder des Druckflüssigkeitsgetriebes durch geeignete Verstellung der Pumpe verhindert u. dgl. Dazu sind dem Regler verschiedene Programme eingegeben, nach denen der Regler dann arbeitet, wobei diese Programme in einfacher Weise über einen Meisterschalter oder über eine Steuerbirne od. dgl. abrufbar sind. Zur Befehlsgabe, d.h. zur Programmwahl, genügt beispielsweise bereits ein zweistufiger Schalter, der auf Stufe 2 eine Erhöhung der Geschwindigkeit, auf Stufe 1 ein Konstanthalten der Geschwindigkeit und auf Stufe 0 ein Zurückschwenken der Pumpe und deren Ausschalten bewirkt, welche Funktionen durch das jeweils gewählte Programm vom Regler automatisch gesteuert werden. Zur Bremsung der Last wird die Verstellpumpe zurückgeschwenkt, wodurch eine Verminderung der Förderleistung erfolgt. Die Rückschwenkzeit und damit die Bremsverzögerung ist dabei ebenfalls über das gewählte Programm einstellbar. Darüber hinaus erlaubt der Regler auch die Berücksichtigung verschiedenster Grössen bei der Pumpenverstellung, so dass sich gleichzeitig mit der Steuerung eine vollständige Funktionskontrolle erreichen lässt. Das Druckflüssigkeitsgetriebe zusammen mit der reglegesteuerten Verstellpumpe ergibt als weiteren Vorteil die Möglichkeit, einen Kurzschlussläufer als Antriebsmotor für die Verstellpumpe verwenden zu können, für den dann ab einer gewissen Leistung zur Vermeidung hoher Anlauf ströme ein Stern-Dreieck-Anlauf gewählt werden wird. Um den Hydromotor des Druckflüssigkeitsgetriebes auch als Stillstandsbremse für das Hubwerk verwenden und die vor allem als Sicherheitsbremse dienende mechanische Bremse weitgehend entlasten zu können, ist in einer Weiterbildung der Erfindung dem Hydromotor zum Ausgleich der bei seinem Einsatz als Stillstandsbremse auftretenden Leckage eine Nachsaugeinrichtung zugeordnet. Da der Hydromotor durch die nicht zu vermeidende Leckage bei Belastung trotz Abschaltung des Druckflüssigkeitsgetriebes langsam dreht und nach Entleerung seine Bremswirkung überhaupt verliert, muss dafür gesorgt sein, dass die Leckage laufend ersetzt wird, wozu eine einfache Saugleitung mit einem Rückschlagventil, die Druckflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in den Getriebekreislauf nachfüllen kann, vollkommen ausreicht. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Antriebsanordnung für Hubwerke in einem einfachen Schaltschema dargestellt. Ein Druckflüssigkeitsgetriebe 1 mit einer Verstellpumpe 2 und einem Hydromotor 3 ist einem elektrischen Antriebsmotor 4 und einer aus Bremse 5, Getriebe 6 und Seiltrommel 7 bestehenden mechanischen Abtriebseinrichtung zwischengeordnet. Ein Regler 8 steuert dabei die Verstellung der Pumpe 2 in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Motors 4 und den durch einen Druckwächter 9 angezeigten Druckverhältnissen im Druckflüssigkeitsgetriebe 1, wobei das jeweilige Steuerprogramm des Reglers 8 durch einen Meisterschalter oder eine Steuerbirne 10 wählbar ist. Um für den Teillastbetrieb eine gegenüber dem Vollastbetrieb grössere Hubgeschwindigkeit zu erreichen, ist die Förderleistung der Verstellpumpe 2 beispielsweise dreimal grösser als die Nennleistung des Antriebsmotors 4. Dadurch kann Teillast auch bis zu dreimal schneller als Vollast gehoben werden, da bei geringerem Förderdruck im Druckflüssigkeitsgetriebe 1, der sich beim Heben der Teillast einstellt, bei gleichbleibender Leistung ein erhöhter Förderstrom erreichbar ist, der über den Hydromotor 3 eine entsprechend vergrösserte Drehzahl der Seiltrommel 7 verursacht. Zur Uberwachung der Verstellbewegung der Pumpe 2 und der Abgleichung der Pumpenleistung gegenüber der Antriebsleistung dient der Regler 8, dem darüber hinaus noch zusätzlich verschiedene Programme für die Steuerung des Antriebes eingegeben werden können, so dass das Hubwerk wunschgemäss funktioniert und dazu lediglich über eine einfache Schalterbetätigung am Meisterschalter bzw. an der Steuerbirne 10 das Steuerprogramm gewählt zu werden braucht. Im Normalbetrieb werden alle Funktionen des Hubwerkes über die Verstellpumpe 2 durchgeführt. Dies gilt sowohl für das Heben als auch für das Senken der Last 11, fur die Bremsung der Last wie für das Stillhalten der Last. Um dieses Stillhalten der Last mit dem Druck flüssigkeitsgetriebe 1 allein erreichen zu können, muss der Hydromotor 3 als Stillstandsbremse wirken, wozu ihm eine Nachsaugeinrichtung 12 zugeordnet ist, die aus einem Vorratsbehälter 13 Druckflüssigkeit über ein Rückschlagventil 14 ansaugt und dadurch die nicht zu vermeidende Leckage des Hydromotors bei seinem Bremseinsatz ausgleicht. Selbstverständlich wird im Notfall die Bremse 5 eingesetzt, die hier aber nur als Sicherheitsbremse vorhanden sein muss. Auch der Uberlastschutz für den Antriebsmotor 4 einerseits und das Druckflüssigkeitsgetriebe anderseits ist durch die Verstellpumpe 2 gegeben, deren Verstellung durch den Regler 8 eben in Abhängigkeit von einstellbaren Grenzwerten bei der Stromaufnahme durch den Motor 4 oder bei den Druckoder Temperaturverhältnissen im Druckflüssigkeitsgetriebe 1 geregelt wird, wobei im Überlastfall das Sicherheitsprogramm des Reglers 8 ein gegenüber dem Normalbetrieb besonders rasches Zurückschwenken des Verstellmotors 2 verursacht.

Claims: Patentansprüche: 1. Antriebsanordnung für Hubwerke, mit einem Druckflüssigkeitsgetriebe zwischen elektrischem Antriebsmotor und mechanischer Abtriebseinrichtung, wie Seiltrommel samt Getriebe und Bremse, welches Druckflüssigkeitsgetriebe zur Antriebs steuerung eine Verstellpumpe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellpumpe (2) für eine Antriebsleistung ausgelegt ist, die einem Mehrfachen, beispielsweise dem Dreifachen der Nennleistung des Elektromotors (4) entspricht, und dass die Pumpenverstellung über einen elektronischen Regler (8) in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Elektromotors (4) und/oder den Druck- bzw. Temperaturverhältnissen im Druckflüssigkeitsgetriebe (1) nach einem bestimmten, wählbaren Programm steuerbar ist. 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hydromotor (3) des Druckflüssigkeitsgetriebes (1) zum Ausgleich der bei seinem Einsatz als Stillstandsbremse auftretenden Leckage eine Nachsaugeinrichtung (12) zugeordnet ist.

Inventors: LACKNER, HERBERT, MEINGASSNER, ALOIS
Applicants: VOITH-WERKE ING. A. FRITZ VOITH GESELLSCHAFT M.B.H. & CO. KG.
Application year: 1981
Main classification: B66D1
IPC codes: B66D1