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Sicherheitsschaltung für elektrische Hebezeuge u. dgl. Die Unfallverhütungsvorschriften
für elektrische Hebezeuge schreiben vor, @daß,die Hubbewegung nach oben .durch einen
Endschalter begrenzt sein muß. Es soll also durch Iden Endschalter ein solcher Abschaltvorgang
erfolgen, der ein Zuhochfahren .des Lasthakens mit Sicherheit verhindert.
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Die Arbeitsweise dieses Endschalters beruht bei -sämtlichen Hebezeugschaltungen
darauf, daß ,er beim Überfahren .des von ihm zu begrenzenden Weges betätigt wird
und entweder den Stromkreis @d@es Antriebsmotors unmittelbar oder nur den tlilfstromkreis
eines Schützen unterbricht, welcher dann seinerseits den Motor abschaltet, je nachdem,
ob es sich um eine Hauptstrom- oder eine Hilfstrom-Endschaltung handelt. Gleichzeitig
mit der Abschaltung des Motors wird auch ,der Bremslüftmagnet, sofern ein solcher
vorhanden ist, abgeschaltet, oder das Bremsgewicht zum Einfallen bringt .und so
das Getriebe abbremst.
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Eine weitere Bedingung, die die Endschaltung erfüllen muß, ist die,
daß nach dem Ansprechen des Endschalters und dadurch erfolgter Stillsetzung .des
Getriebes die Möglichkeit besteht, nach .dem Umschalten des Kontrollers in die Senkstellung
Idas Getriebe im Senksinne zu bewegen, ohne (daß der Kranführer -gezwungen wird,
seinen Führerstand zu verlassen und auf die Kranbühne hinaufzusteigen, um erst von
Hand das Getriebe so weit zurückzudrehen, bis der Endschalter wieder eingeschaltet
hat. Umgekehrt gilt dies auch für die Senkbewegung, wenn außer dem Hubendschalter
auch ein solcher für Begrenzung der Senkbewegung vorhanden ist. Diese Forderung
wird dadurch erfüllt, daß der Hubendschalter im Kontroller auf der Senkseite überbrückt
ist bzw. daß der Strom, falls ein zweiter Endschalter zur Begrenzung der Senkbewegung
vorhanden ist, über diesen nach der Hubseite des Kontrollers geleitet wird.
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In einzelnen Fällen wird wohl auch von dieser Forderung abgesehen
in der Absicht, ,den Kranführer dadurch zu größerer Aufmerksamkeit zu erziehen,
.da er nach Überfahren
-des Endschalters jedesmal erst die Unbequemlichkeit
auf sich nehmen muß, auf den Kran hinaufsteigen und die Last ablassen zu müssen,
bevor er weiterfahren kann. Dies, läßt sich zwar bei weniger häufig benutzter; Laufkränen
durchführen, nicht aber bei im laufenden Betrieb angestrengt arbeitenden Kränen.
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So wird man in den meisten Fällen bei den Hubwerkschaltungen die Überbrückung
des Endschalters -vorfinden in der Weise, dall nach Umschalten des Kontrollers auf
die Senkseite der Motor ohne weiteres wieder im Senksinne arbeiten kann, auch wenn
der Endschalter für Hubbegrenzung den Motor vorher stillgesetzt hatte. In diesem
Falle erhält er , remslüfter durch das Umschalten des d Kontrollers wieder
Spannung und lüftet .die Bremse. Dasselbe gilt umgekehrt für die Senkbewegung, falls
für die Begrenzung der tiefsten Hakenstellung ein weiterer Endschalter vorhanden
ist. -Für das Stillsetzen des Hubwerkes ergeben s s ich somit zwei Möglichkeiten:
r. Betriebsmäßige Schaltung Der Kontroller wird, bevor,der Endschalter in Tätigkeit
tritt, in die Nullstellung zurückgebracht. Hierdurch wird der Antriebsmotor abgeschaltet
und zugleich auch der Bremslüfter. Die Bremse fällt ein und setzt das Getriebe still.
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Notschaltung Der Lasthaken wird so hoch gehoben, daß der Endschalter
den Stromkreis unterbricht. Hierdurch werden Motor und Bremslüfter abgeschaltet
und das Getriebe stillgesetzt.
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Für diese beiden Fälle ist natürlich unibedingte Voraussetzung, daß
der Bremslüfter zuverlässig arbeitet, und daß der Bremsmechanismus stets in bestem
Zustand gehalten ist.
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Durch diese Endschaltung, welche sich bei fast allen normalen Kontrollerschaltumgen
findet" dürfte die eingangs erwähnte Unfallverhütungsvorschrift erfüllt sein. Es
hat sich aber gezeigt, daß als weitere Voraussetzung hierbei auch die Kontroller
stets richtig bedient werden müssen. Aus fehlerhafter Bedienung der Kontrol.ler
ergibt sich nämlich ein dritter Fall, :bei dem die bisher allgemein angewendete
Endschaltung unwirksam wird. 3. Fehlerhafte Bedienung des Kontrollers Dieser Fall
wird zumeist bei Hebezeugen mit größerer Hubgeschwindigkeit (Hilfshub) sowie beim
Aufziehen des leeren Hakens eintreten: Der Kranführer fährt den leeren Haken in
der letzten Hubstellung, also mit größter Geschwindigkeit aufwärts. Kurz bevor der
Endschalter betätigt wird, will er das Getriebe .dadurch stillsetzen, ,daß er den
Kon-,.Iroller in die Nullstellung bringt. Versehent-
| h aber schaltet er nicht in die Nullstellung, |
| Bern über diese hinweg in die Stellung |
| ;nken I. Da der Bremslüfter eine gewisse |
"Trägheit besitzt, genügt der kurze Moment des Durchganges der Kontrollerwalze durch
die Nullstellung nicht, um ihn abzuschalten, die Bremse zum Einfallen zu bringen
und das Getriebe abzubremsen. Da der Bremslüfter auf der Stellung Senken 1 sofort
wieder Spannung erhält, bleibt die Bremse gelüftet, und das Getriebe läuft noch
so lange weiter aufwärts, bis seine lebendige Kraft durch das nun im Senksinne drehende
Moment des Motors überwunden wird. Wenn hierbei auch der Hubendschalter betätigt
wird, so kann er doch den Bremslüfter nicht mehr abschalten, da er ja durch den
auf Senken stehenden Kontroller überbrückt ist. Dadurch ist nun auch die ganze Endschaltung
unwirksam geworden.
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Die Praxis hat ergeben, daß der geschilderte dritte Fall weit häufiger
eintritt als angenommen wird, und oft wurde in einem solchen Falle die Schuld in
einem Versagen des Bremslüfters oder Endschalters gesucht, wätrend in Wirklichkeit
nur fehlerhafte Bedienung vorlag. In den gewöhnlich eng gebauten Führerständen der
Laufkräne wird der Kranführer, besonders bei Ausführung mehrerer Kranbewegungen
gleichzeitig, oft einen seitlich oder hinter ihm stehen=den Kontroller bedienen
müssen. Da er dabei die Last oder die Fahrbahn im Auge behalten muß, ist er gezwungen,
in den meisten Fällen den Kontroller blind zu bedienen, d. h. er kann nicht die
Stellung .des Zeigers auf dem Markenring beobachten, sondern er muß sich beim Schalten
auf sein Gefühl verlassen, welches jedoch im Augenblick der Gefahr nur zu häufig
zu versagen pfiggt. Es kommt noch hinzu, daß die Rastenscheiben der Kontroller sich
mit der Zeit ausarbeiten oder die Druckfedern der Sperrhebel nachlassen, so daß
die Stellungen der Kontrollerwalze nicht mehr deutlich genug fühlbar sind. Mintunter,
trotz bester Beaufsichtigung, entfernen die Kranführer auch selbst die Sperrhebelfedern,
da diese ihnen die Bedienung erschweren.
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Es ist mehrfach einwandfrei festgestellt worden, daß Reißen der Seile
und.damit Herabstürzen des Kranhakens auf solche Bedienungsfehler zurückzuführen
sind. Daher wurden an dem 7,5-t-Hilfsschubwerk eines Laufkranes, dessen Hubgeschwindigkeit
1a m/min betrug, bei leerem Haken Messungen mit folgerndem Ergebnis vorgenommen:
r. Der leere Haken wunde mit größter Hubgeschwindigkeit aufwärts gezogen (letzte
Hubstellung)
bis zum Abschalten durch den Endschalter; der Nachlaufweg betrug hierbei 35 bis
40 cm.
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2. Der leere Haken wurde mit größter Geschwindigkeit aufwärts gezogen
und der Kon-.. troller vor dem Ansprechen des Endschalters .schnell in die Nullstellung
zurückgebracht', der Nachlaufweg betrug hierbei ebenfalls 35 bis 40 cm.
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3. Der leere Haken wunde mit größter Geschwindigkeit aufwärts gezogen
und der Kontrollor aus der letzten Hubstellung schnell über ,die Nullstellung hinweg
in die Stellung Senken I gebracht; hierbei ergab sich ein Nachlaufweg von 3oo bis
325 cm.
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Bei einem solchen Überschalten kurz vor der höchsten Hakenstellung
wurde :das Tragseil, das einen Durchmesser von i9 mm und eine Bruchfestigkeit von
23oo kg besaß, glatt zerrissen.
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Hieraus ergibt sich, daß die bisher allgemein angewendete Endschaltung
den Unfallverhütungsvorschriften nicht genügt, da sie durch falsche Bedienung ,des
Kontroll.ers unwirksam gemacht werden kann.
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Umaber auch für den Fall fehlerhafter Bedienung größtmöglichste Sicherheit
für :den Kranbetrieb zu schaffen, ist nach der Erfindung (die Kontrollerschaltung
.derart ausgebildet, daß beim Ansprechen des Endschalters für eine Richtung gleichzeitig
auch der Strom für die andere, also für beide Bewegungsrichtungen ausgeschaltet
wird, und daß zur Überbrückung des oder der Endschalter ein besonderer Schalter
mit selbsttätiger Rückführung vorgesehen ist. --
Bei Bergwerksförderanlagen
mit Endschalter ist es an sich bekannt, für .den ausgelösten Endschalter einen besonderen,
willkürlich betätigten Überbrückungschalter vorzusehen, um in der Übertreibstellung
bei geschlossenem Überbrückungstromkreis die Bremse lüften und die Maschine wieder
in Gang setzen zu können.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei Schaltungen für elektrische
Hebezeuge u. ,dgl., bei welchen also ein Kontrollor vorgesehen ist, ein ungewolltes
Überschalten des Kontrollors, beispielsweise aus der Hub- in die Senkstellung, vollkommen
ungefährlich istil .da in jedem Fall nach Ansprechen (des ubendschalters der Bremslüfter
stromlos wird und auch stromlos bleibt und somit das Hubwerk stillsetzt; andererseits
ist die Wiederinbetriebnahme ,durch eine einfache Maßnahme möglich. Das Einschalten
- des besonderen Schalters kann z. B. von Hand, mechanisch oder elektromagnetisch
erfolgen.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist die Kontrollerwalze noch
mit besonderen Kontakten und Anschlüssen derart versehen, daß der Überbrückungschalter
immer nur in der ersten Kontrollerschaltstell.ung derjenigen Bewegungsrichtung im
Stromkreis liegt, welche .dem ausgeschalteten Endschalter entgegengesetzt gerichtet
ist. Hierdurch wird erreicht, daß beispielsweise nach Überfahren des Hubendschalters
nur eine einzige Bewegungsmöglichkeit für das Hubwerk o.,dgl. besteht, und zwar
Senken, und diese auch nur in der ersten Senkstellung. Erst nachdem der Hubendschalter
infolge des Senkens wieder eingeschaltet ist, kann die Anlage ohne Betätigung des
Überbrückungschalters wieder in normalen Betrieb genommen werden. Die .gleichen
Verhältnisse gelten entsprechend auch beim Überfahren des Endschalters für Senken
usw.
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Auf .den Zeichnungen ist :die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
schematisch veranschaulicht: Abb. i zeigt zwecks Gegenüberstellung eine bekannte
Fahrschaltung mit zwei parallel geschalt,cten Hauptstromendschaltern g1, g2 zur
Begrenzung der Auf- und Abwärts- bzw. Vor-und Rückwärtsbewegung und einem - Hauptstrombremslüfter
i.
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Abb.2 zeigt eine Fahrschaltung nach Abb. i, jedoch mit der neuen Sicherheitschaltung.
Hierbei sind die Hauptstromendschalter g1, gl nicht wie bisher parallel, sondern
h.intereiriandergeschaltet. Ferner ist im Hauptstromkreis als Überbrückungschalter
ein Druckknopfschalter 2 vorgesehen, welcher mit zusätzlichen Kontakten 3, q. der
Kontaktwalze in Verbindung steht. Wird nun beispielsweise der Hubendschalter g1
und damit auch der Bremslüfter i ausgeschaltet, so bleibt der Bremslüfter ausgeschaltet
und dadurch die Anlage mittels .der Bremsvorrichtung stillgesetzt, ganz gleich,
in welche Stellung die Kontrollerwalze gebracht wird. Zwecks Wiederinbetriebnahme
muß man zunächst -die Kontrollerwalze in die Stellung Rückwärts i bringen, wodurch
mittels .des Kontaktes 3 der Schalter 2 in den Hauptstromkreis eingeschaltet ist.
Schließt man nunmehr den Schalter 2, so wird der Motor im Rückwärts,drehsinne in
Bewegung gesetzt und darauf der Hubendschalter g1 wieder selbsttätig eingeschaltet.
Ist dies geschehen, dann kann .die Anlage normal ohne Betätigung des Dzuckknopfschalters
2 weiterbedient werden. Für die umgekehrte Bewegungsrichtung gelten entsprechend
die gleichen Verhältnisse.
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Abb. 3 zeigt eine Fahrschaltung wie Abb. 2. jedoch ist zum Überbrücken
eines ausgeschalteten Endschalters ein Starkstromschütz 5 vorgesehen, welches durch
einen im Hilfstrom liegenden Druckknopf 2 betätigt wird.
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A!bb. q. zeigt eine Schaltanlage wie A!bb. 3, jedoch ist hier (der
Bremslüfter als Nebenschlußbremslüfter 6 ausgebildet.
Abb. 5 zeigt
eine bekannte Fahrschaltung mit Hilfstromendschaltung und einem Nebenschlußbremslüfter
6, aber ohne die neue Sicherheitschaltung, während Abb.6 .die Fahrschaltung der
Abb. 5 mit der neuen Sicherheitschaltung darstellt.
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Die beschriebene Sicherheitschaltung läßt sich natürlich in gleicher
Weise bei allen üblichen Hebezeugschaltungen anwenden, sowohl für die normalen Fahr-
und Fahrbremsschaltungen als auch für sämtliche Hubwerkschaltungen.
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Desgleichen kann die erfindungsgemäße Sicherheitschaltung natürlich
auch bei Hubwerkscbaltungen o. dgl. in Anwendung gebracht werden, bei denen nur
die eine Be-,vegungsrichtung durch einen Endschalter gesichert ist.