DE2460098C3 - Elektrischer Kettenantrieb für Hobelanlagen, Kettenkratzförderer u.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kettenantrieb für Hobelanlagen, Kettenkratzförderer u. dgl, mit einer Überlastsicherung und Bremsvorrichtung, bei welchem im Getriebezug des Antriebes ein Planetengetriebe vorgesehen ist, dessen Sonnanrad von einem Elektromotor angetrieben ist und mit dem in einer Leistungsverzweigung eine Arbeitsmaschine antriebsmäßig gekoppelt ist

Die Kettenantriebe für leistungsstarke Gewinnungsund Förderanlagen, wie vor allem schnellaufende Hobelanlagen, werden durchweg mit Scherbolzeneinrichtungen ausgestattet, um Überlastungen und einen Bruch der endlosen Hobelketten zu verhindern (DE-PS 11 33 325). Die bekannten Scherkopfgetriebe haben sich' zwar in der Be-gbaupraxis bewährt; sie sind aber dennoch nicht frei von Nachteilen. Insbesondere besteht der Nachteil, daß bei einem Scherbolzenbruch die lange und hochbelastete Hobelkette im Streb zurückschlagen kann, was zu einer Gefährdung des Strebpersonals und zu erheblichen Betriebsstörungen führen kann. Die bekannten Getriebe müssen außerdem mit Rücksicht auf den Scherkopf dreistufig ausgebildet werden, um den Scherkopf zu umgehen, obgleich sie bei den verhältnismäßig geringen Übersetzungen von z. B. 16 :1 durchaus auch zweistufig ausgeführt werden könnten. Die Getriebe bauen daher verhältnismäßig groß.

Bei den bekannten Hobelantrieben, die im allgemeinen mit polumschaltbaren Elektromotoren ausgerüstet werden, ist das Fahren mit höchstens zwei Geschwindigkeiten möglich, die aber für besondere Zwecke, wie z. B. für das Hineinfahren dt.s Hobels in den Maschinenstall oder für das Durciiöricrn von Störungen, zumeist ncvh erheblich zu hoch sind. Nachteilig ist auch, daß bei den leistungsstarktn Hobelanlagen für das Kettenspannen besondere Kettenspannvorrichtungen mit Hilfsantrieben vorgesehen werden müssen, da das Spannen der Ketten mit Hilfe der leistungsstarken Antriebsmotoren unvermeidbar zu Gefährdungen führt.

Es ist in der Antriebstechnik bekannt, Planetengetriebe als sogenannte Überlagerungsgetriebe einzusetzen. Dabei wird die Möglichkeit der Leistungsverzweigung im Planetengetriebe dazu genutzt, die Drehzahl yon Getrieben mit parallelgeschalteten und in der Drehzahl verstellbaren Antrieben zu steuern (Industrie-Anzeiger, 89. Jahrgang, Nr. 43, vom 30. Mai 1967, Seite

32). Der Überlagerungsteil kann von elektrischen, hydrostatischen oder hydrodynamischen Elementen gebildet werden. Bei hydrostatischer Überlagerung werden z. B. hydrostatische Arbeitsmaschinen, die wechselweise als Pumpe oder Motor arbeiten können, paar-

« weise direkt am Getriebe angebaut. Dabei ist es möglich, die abtriebsseitigen Maschinen hydraulisch zu verriegeln, so daß der Planetenträger arretiert wird und der Antrieb ausschließlich über die antriebsseitigen

Hydromotoren erfolgt Durch Veränderung der Drehzahl der Hydromotoren läßt sich die Abtriebs-Drehzahl einstellen.

Für Antriebszwecke ist ein Planetengetriebe bekannt, welches in einer Leistungsverzweigung des Getriebes eine Pumpe aufweist, die Druckflüssigkeit über ein einstellbares Drosselventil im Kreislauf fördert (US-PS 2212 046). Die Pumpe ist mit einem Zahnkranz, des Planetengetriebes getrieblich gekoppelt Sie besteht aus einer Zahnradpumpe, die im Schmierölsumpf des Pianetengetriebes angeordnet ist Mit diesem bekannten Getriehe wird der Zweck verfolgt durch mehr oder weniger starkes Abbremsen des Zahnkranzes die Drehgeschwindigkeit an der Abtriebsseite des Getriebes zu ändern. Das Getriebe wird demgemäß zur Einstellung is des Geschwindigkeits-Übersetzungsverhältnisses verwendet

Es ist ferner ein Planetengetriebe mit Oberlastsicherung bekannt bei dem ein feststellbarer Getriebeteil durch in beiden Drehrichtungen federnd abgestützte Bremsringteile gegen Drehung nachgiebig so gehalten ist daß er bei Oberschreiten eines bestimmten Drehmomentes drehabhängig gelüftet wird (DE-AS 1197712). Solche Bremssteuergetriebe sind für den Einsatz in Bergbau-Untertagebetrieben und für die hier verwendeten Hochleistungsanlagen ungeeignet, da das Getriebe räumlich zu aufwendig baut ferner die Unsicherheit des mechanischen Reibungskoeffizienten in der mechanischen Bremsvorrichtung aufweist und wegen der Gefahr von örtlichen Überhitzungen der Bremsvorrichtung eine Gefahr in sich birgt Außerdem ist eine Leistungsteilung durch Anbau mehrerer Reibungsbremsen auf dem Umfang des Außenkranzes des Planetengetriebes wegen der Unsicherheit des Reibungsbeiwertes praktisch nicht möglich.

Es ist auch schon seit langem bekannt Planetengetriebe als Überlagerungsgetriebe für den Antrieb von Untertage-Fördermitteln einzusetzen, um diese mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreiben zu können (DEMA G-Nachrichten, 1959, Heft 156, Seiten 39 und 40). Ferner ist eine kombinierte Antriebsstation für einen Kratzerförderer und eine Gewinnungsmaschine bekannt die mit einem elektrischen Fördererantrieb und einem hydrostatischen Antriebs-Getriebe für die Hobel-Zugkette ausgerüstet ist (DE-GM 66 00 002). Das hydrostatische Getriebe ist mittels einer Kupplung von dem Antriebskettenrad des Hobels abkuppelbar und mit dem Antrieb für die Kettenrad-Trommel des Förderers kuppelbar. Dabei ist die Anordnung so getroffen, naß dem hydrostatischen Getriebe als erste Stufe ein als Planetengetriebe ausgebildetes "ädergetriebe nachgeordnet ist, welches gleichzeitig zwei benachbarte Wellen antreibt von denen die eine über eine Kupplung mit dem Hobelkettenrad und die andere über eine Kupplung zur Kettenrad-Trommel geführt ist Damit wird erreicht daß der hydrostatische Antrieb im Bedarfsfall auch zum Anfahren des Förderers herangezogen werden kann.

Durch das ältere Patent 24 03 817 Ut eine z.B. als Hobelantrieb verwendbare Antriebseinheit vorgeschla- e>o gen worden, bei der der Kettenrädantrieb am Haupt- und Hilfsantrieb jeweils von einem Elektromotor über ein Umlaufrädergetriebe erfolgt, mit welchem zugleich eine als Motor oder Pumpe arbeitende hydrostatische Verdrängereinheit in einer Getriebeverzweigung verbunden ist Die beiden hydrostatischen Verdrängereinheiten sind zu einem hydrostatischen Ferngetriebe mit geschlossenem Kreislauf verbunden, so daß ein Druck- und Mengenausgleich zwischen den Verdrängereinheiten bewirkt wird. Die Zuordnung der hydrostatischen Verdrängereinheiten zu den Umlaufrädeirgetrieben bewirkt einen Lastausgleich zwischen den Asynchron-Elektromotoren am Haupt- und Hilfsantrieb, In den Kreislauf des hydrostatischen Ferngetriebes ist ein Oberdruckventil eingesetzt um einen Überlastungsschutz zu erhalten, wodurch auf die sonst übliche Scherbolzensicherung verzichtet werden kann. Außerdem können die Verdrängereinheiten als Anfahrhilfe verwendet werden, um den Anfahrvorgang zu steuern. Zu diesem Zweck wird in eine Kurzschlußleitung der hydrostatischen Verdrängereinheit ein Vorspannventil eingebaut

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Kettenantrieb für Hobelanlagen und Kettenkratzförderer od. dgl. zu schaffen, der mit einer gegenüber den herkömmlichen Scherbolzengetrieben verbesserten Überlastsicherung und in der Ausführung eines Bremssteuergetrisbes mit einer funktionssicheren Bremsvorrichtung ausgestattet ist und der zw.'-.demäßig auch für den Langsamiauf sowie vor allem auch für das Kettenspannen verwendbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektrischen Kettenantrieb der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Arbeitsmaschine, wie bekannt aus einer Hydropumpe besteht deren Ausgang durch ein Druckbegrenzungsventil gesichert mittels eines Sperrventils hydraulisch absperrbar ist, und daß eine Drosselvorrichtung vorgesehen ist, an weiche der Pumpenausgang durch das bei Überlast des Kettenantriebes ansprechende Druckbegrenzungsventil und das auf der Pumpendruckseite vor der Drosselvorrichtung angeordnete Sperrventil anschließbar ist

Dadurch, daß die in der Leistungsverzweigung des Planetengetriebes angeordnete Hydropumpe bei Überlast mit ihrem Pumpenausgang selbsttätig an die Drosselvorrichtung angeschlossen wird und Druckmittel über die Drosselvorrichtung fördert, wird die Energie der bewegten Masse des Elektromotors und der von ihm angetriebenen Teile vernichtet und damit der Antrieb sanft abgebremst Ein Zurückschlagen der Kette kann hierbei nicht eintreten. Das auf der Druckseite der Hydropumpe vor der Drosselvorrichtung angeordnete umschaltbare Sperrventil ist so ausgebildet daß es die Druckseite der Hydropumpe normalerweise hydraulisch verriegelt bei Überlast dagegen mit der Drosselvorrichtung verbindet Die Betätigung t'es umschaltbaren Sperrventils kann im Falle der Überlastsicherung mit Hilfe des Druckbegrenzungsventils erfolgen, welches an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen ist. Bei hydraulisch gesperrter Hydropumpe wird der Zahnkranz des Planetengetriebes festgehalten, so daß der Hobel cd. dgl. von dem Elektromotor mit Höchstgeschwindigkeit über das Planetengetriebe angetrieben wird. Fährt sich 6er Hobel am Abbaustoß fest, so steigt das Drehmoment des gesamten Antriebssatzes und damit auch das an dem Zahnkranz und der Hydropumpe wirkende Drehmoment. Der hydraulische Gegendruck der Hydropumpe erreicht dabei einen Spitzenwert, wodurch das auf diesen Wert eingestellte Druckbegrenzungsventil anspricht und das Sperrventil umschaltet so daß die Hydropumpe unter Freigabe des Zahnkranzes des Planetengetriebes Druckflüssigkeit Ober die Drosselvorrichtung fördern kann. Auf diese Weise wird über die Drosselvorrichtung die kinetische Energie der umlaufenden Masse vernichtet und die bewegte Masse abgebremst, wobei zu·

gleich die Hobelkette unter einer genau bemessenen Vorspannung verbleibt und an einem Zurückschlagen gehindert wird.

Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, daß beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils zugleich der Elektromotor des Antriebssatzes über einen Druckschalter od. dgl. selbsttätig abgeschaltet wird, im hydraulischen Pumpenkreis wird außerdem zweckmäßig ein Umschaltventil zwischen der Saug- und Druckseite der Hydropumpe angeordnet, welches in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors betätigt wird. Beim Anfahren der Hobelanlage mit einer bestimmten Drehrichtimg des Elektromotors wird das Umschaltventil so geschaltet, daß die Druckseite der Hydropumpe geschlossen und damit die Pumpe blokkiert wird. Bei dem raschen Hochlaufen besonders der poltimschaltbaren Elektromotoren und durch deren Drehmomentspitze veranlaßt weicht der an sich gegen Umlauf blockierte Zahnkranz zusammen ΐϊύϊ der !!ydropumpe zunächst so lange aus. wie es die Elastizität der Flüssigkeitssäule und des Rohrleitungssystems gestattet. Dadurch wird ein verhältnismäßig sanftes Anfahren der Anlage und infolgedessen ein Herausschlagen der Hobelketie aus dem Kettenstern und eine unnötige Vorspannung der Kette vermieden. Durch Einschalten eines Druckspeichers auf der Druckseite der Pumpe kann die Elastizität des Systems beim Anlaufvorgang ohne weiteres erhöht werden. Hierdurch ergibt sich eine Verzögerung im Motoranlauf, wodurch auch elektrische Einschaltspitzen zumindest weitgehend abgebaut werden können.

Die Verwendung der Hydropumpe für das Abbremsen des Kettenantriebes bietet die Möglichkeit, die Hydropumpe so auszubilden, daß sie auch als Hydromotor arbeiten kann, wobei eine gesonderte Druckmittelquelle zur Speisung der als Hydromotor arbeitenden Hydropumpe vorgesehen wird. Diese Anordnung ermöglicht es, die Hobel- oder Förderkette im Bedarfsfall mit erheblich verminderter Geschwindigkeit allein mit dem Hydromotor zu fahren, wobei der Elektromotor bzw. das mit ihm gekuppelte Sonnenrad des Plaretengetriebes festgesetzt werden kann Die Hydro pumpe kann bei ihrer Arbeitsweise als Hydromotor für das Kettenspannen oder für den Langsamlauf des Hobels z. B. im Bereich der Strebenden bzw. der hier befindlichen Maschinenställe Verwendung finden.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenantriebes sind die mit dem Sonnenrad und dem Zahnkranz kämmenden Planetenräder in bekannter Weise an einem gemeinsamen Planetenträger gelagert, der im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und mit der ausgangsseitigen Getriebestufe des Getriebes antriebsmäßig gekoppelt isL Vorzugsweise ist dabei der Zahnkranz des Planetengetrie- bes von mehreren mit seiner Außenverzahnung im Zahneingriff stehenden, im Getriebegehäuse gelagerten Ritzeln gehalten und zentriert, von denen mindestens ein Ritzel mit der Hydropumpe verbunden ist Nach der Erfindung können somit die bisher verwendeten Ketten- bzw. Hobelantriebe so ausgebildet werden, daß bei Wegfall der zweiten Stufe im Gehäuse des Stirnradgetriebes anstelle der bisher vorhandenen Eingangsstufe ein Planetengetriebe vorgesehen wird, dessen äußerer Zahnkranz im Getriebegehäuse ebenfalls dreh bar verlagert ist und durch die Hydropumpe über deren Ritzel je nach Bedarf festgelegt oder zur Mitnahme durch das angetriebene Sonnenrad und die Planetenräder freigegeben wird.

ίο

Beim Langsamfahren der Anlage, z. B. beim Hineinfahren des Hobels in den Maschinenstall, kann bei dem erfindungsgemäßen Kettenantrieb so verfahren werden, daß von dem Hobelfahrer, der Automatik des Hobelwegmessers oder aber von einem Magnetendschalter od. dgl. am Hobelkörper das Sperrventil geöffnet wird, so daß nunmehr die Pumpe entsperrt und die Pumpendruckseite mit der Drosselvorrichtung verbunden wird. Die Hydropumpe fördert dadurch Druckflüssigkeit über die Drosselvorrichtung, wobei sie zugleich die Geschwindigkeit des Hobels durch Abbremsen des Zahnkranzes des Planetengetriebes herabsetzt. Wird der Elektromotor gleichzeitig abgeschaltet, so läuft er nur noch unter Wirkung seines Schwungmomentes weiter, bis der Hobel in der Endstellung gegen einen mechanischen Anschlag fährt. Dabei wird die mechanische Energie des Läufers des Elektromotors über die Drosselvorrichtung vernichtet.

Das Fahre;; gegen d

n Endanschlag erfolg',

gefahrlos. Mit Hilfe der in diesem Fall als Bremsvorrichtung arbeitenden hydraulischen Vorrichtung ist auch ein Langsamfahren des Keltenantriebes bei laufendem Elektromotor möglich, wie dies z. B. beim Durchgang des Hobels durch eine Störungszone angebracht sein kann. Weist die Hobelanlage, wie üblich, an beiden Enden einen Antrieb (Haupt- und Hilfsantrieb) auf. so kann ein Langsamfahren des Hobels auch so bewerkstelligt ι.^rden. daß nur mit demjenigen Hobelantrieb gefahren wird, der jeweils den Hobel auf sich zu zieht. Bei dem anderen Antrieb wird die Hydropumpe auf Drucklosumlauf geschaltet, so daß sie der vom Hobel mitgeschleppten Kette praktisch keinen Widerstand entgegensetzt Der ziehende Antrieb erreicht dabei eine Geschwindigkeit und eine Zugkraft, die abhängig ist von der Bremswirkung der dem ziehenden Antrieb zugeordneten und uber ihre Drosselvorrichtung fördernden Hydropumpe.

Beim Kettenspannen kann ähnlich verfahren werden wie bei dem vorstehend beschriebenen Langsamfahren der Hobelanlage. Beispielsweise kann beim Spannen der Kette eines Kettenkratzförderers auch so vorgegangen werden, daß zunächst beide Antriebe zum Kettenspannen herangezogen werden, um erst einmal die gesamte Losekette aus dem Kettenstrang herauszuziehen. Es kann dann anschließend so gearbeitet werden, daß der spannende Elektromotor ständig durchläuft, wobei die Hydropumpe gegen einen vorbestimmten Gegendruck fördert, so daß das Kettenrad mit der vorgesehenen Spannung stehenbleibt und im Verein mit Sperrklinken od. dgl. das gefahrlose Kürzen oder Verlängern der Kette gestattet. Die vorgesehenen Funktionen k. .nnen sämtlich in geschlossenem oder offenem hydraulischen Kreislauf der dem jeweiligen Antrieb zugeordneten Hydropumpe durchgeführt werden.

Mit Hilfe der Erfindung wird ein leistungsfähiger, funktionssicherer Kettenantrieb für schnellaufende und leistungsstarke Hobelanlagen, Kettenkratzförderer u. dgl. geschaffen, bei dem die bisher üblichen Scherbolzeneinrichtungen als Oberlastsicherung entfallen können, der ferner ein weiches, elastisches Anfahren der Anlage ermöglicht und ein weiches Abbremsen der Anlage im Fahr- oder Auslaufbetrieb zuläßt. Außerdem kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kettenantriebes das Kettenspannen in einfacher Weise gefahrlos durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 im Schnitt das Getriebe eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes,

Fig.2 schematisch das bei dem Getriebe gemäß F i g. 1 im Getriebegehäuse eingangsseitig angeordnete Planetengetriebe nebst Hydropumpe, S

F i g. 3 den Kettenantrieb gemäß den F i g. 1 und 2 in einem Schaltschema.

Das Getriebe des dargestellten Kettenantriebs besteht, wie üblich, aus einem zweiteiligen Getriebegehäuse 10 mit den darin angeordneten Getriebestufen. Mit Il ist die Getriebeingangswelle und mit 12 die Getriebe-Abtriebswelle bezeichnet. Mit der Eingangswelle 11 ist ein Elektromotor 13 (F i g. 3) verbunden, der z. B. aus einem polumschaltbaren Motor bekannter Art besteht. Mit der Abtriebswelle 12 steht das (nicht dargestellte) Kettenrad bzw. die Kettentrommel des Kettenantriebs in antriebsmäßiger Verbindung. Die Eingangsstufe des Getriebes wird von einem Planetengetriebe 14 gebildet, bestehend aus einem auf uei Eingangswelle 11 drehfest angeordneten Sonnenrad 15, den hiermit im Eingriff stehenden Planetenrädern 16 und einem äußeren Zahnkranz 17. mit dessen Innenverzahnung 18 die Planetenräder 16 kämmen. Die drei Planetenräder 16 sind an einem gemeinsamen Planetenträger 19 gelagert. Die Drehachsen der Planetenräder 16 sind mit 20 bezeichnet. Der hülsenförmige Planetenträger 19 umgreift die Welle 11 und ist im Getriebegehäuse bei 21 drehbar gelagert. Mit dem Planetenträger 19 ist eine Zwischenwelle 22 drehfest verbunden, die ebenfalls in dem Getriebegehäuse gelagert ist und mit der VeIIe 11 fluchtet. Auf der Welle 22 sitzt ein Zahnrad 23, welches mit einem auf der Abtriebswelle 12 angeordneten Stirnrad 24 größeren Durchmessers im Eingriff steht. Die Räder 23 und 24 bilden die übliche Grundstufe des Getriebes.

Der Zahnkranz 17 des Planetengetriebes weist eine Außenverzahnung 25 auf, mit welcher mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Ritzel 26 im Zahneingriff stehen, die ihrerseits mit ihren Wellen 27 im Getriebegehäuse drehbar gelagert sind. Die Ritzel 26 dienen zur Zentrierung und Halterung des drehbaren Zahnkranzes 17. Zumindest eines der Ritzel 26 ist mit einer verlängerten Welle 27' (Fig. 1) versehen, mit welcher eine Hydropumpe 28 antriebsmäßig verbunden ist. Die Anordnung ist demgemäß so getroffen, daß beim «5 Umlauf des Zahnkranzes 17 die Hydropumpe 28 über die Welle 27' angetrieben wird, so daß sie Druckflüssigkeit fördert, sofern ihre Druckseite nicht hydraulisch blockiert ist.

Das hydraulische System ist aus F i g. 3 zu erkennen. Die Hydropumpe 28 ist an die hydraulischen Anschlußleitungen 29 und 30 angeschlossen, die ihrerseits mit einem als VrWegeventil ausgebildeten Umschaltventil 31 verbunden sind, welches mit Hilfe einer elektroma gnetischen Umschaitvoirichtung 32 auf elektrischem ss Wege umschaltbar ist An der Ausgangsseite ist das Umschaltventil 31 einerseits über eine Leitung 33 mit einem Sperrventil 34 und andererseits Ober eine Leitung 35 mit einem Druckbegrenzungsventil 36 verbunden, dessen Ausgang 37 zu einem Vorratsbehälter 38 für das hydraulische Druckmedium führt An die Leitung 33 ist ebenfalls ein Druckbegrenzungsventil 36' angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Druckschalter 39 und mit einem Steuerkolben 40 des Sperrventils 34 verbunden ist Der Ausgang des Sperrventils 34 ist über eine Leitung 41 an den Vorratsbehälter 38 angeschlossen, wobei in der Leitung 41 eine einstellbare Drosselvorrichtung 42 angeordnet ist Mit 43 sind an die Leitungen 29 und 30 angeschlossene, in Gegenrichtung öffnende Rückschlagventile bezeichnet, deren Ablaufseite über eine gemeinsame Leitung 44 mit dem Vorratsbehälter 38 verbunden ist. Zwischen die Leitungen 33 und 44 ist ein weiteres Rückschlagventil 45 eingeschaltet. Ein entsprechendes Rückschlagventil 45' befindet sich zwischen der Leitung 33 und einer das Druckbegrenzungsventil 36' mit dem Steuerkolben 40 verbindenden hydraulischen Leitung 46.

Das Sperrventil 34 ist außerdem über eine elektrische Steuerleitung 47 und einen Elektromagneten 48 betätigbar. Das elektromagnetisch betätigbare Umschaltventil 31 ist mit dem Elektromotor 13 des Kettenradantriebs so gekoppelt, daß es bei der jeweiligen Drehrichtung des Elektromotors 13 und damit auch der Hydropumpe 28 die Druckseite der Pumpe mit dem Sperrventil 34 und die Saugseite der Pumpe mit dem Vorratsbehälter 38 verbindet.

Die Druckbegreiiiungäveriiüc 3S, 3S' äüf der jeweiligen Druckseite der Hydropumpe 28 sind auf die höchst zulässige Kettenkraft eingestellt; sie ersetzen somit die bei den herkömmlichen Keltenantrieben vorgesehenen Scherbolzen. Es empfiehlt sich, die Druckbegrenzungsventile so auszubilden, daß sie auf unterschiedliche Druckwerte einstellbar sind.

Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Kettenantriebs ist wie folgt:

Es sei angenommen, daß der Elektromotor 13 des Kettenantriebs rechts herum anläuft und die Hydropumpe 28 in die Leitung 29 fördert. Das elektromagnetisch betätigte Umschaltventil 31 befindet sich hierbei in der gezeichneten Schaltstellung. Dasselbe gilt für das Sperrventil 34. welches somit die Druckseite der Hydropumpe 28 verschließt und damit die Pumpe hydraulisch verriegelt. Beim Anlaufen des Elektromotors 13 wird somit der Zahnkranz 17 des Planetengetriebes durch die hydraulisch verriegelte Pumpe 28 und das somit festgelegte Ritzel 26 festgehalten mit der Folge, daß der Elektromotor 13 die Abtriebswelle 12 und damit das Kettenrad bzw. die Kettentrommel über das Sonnenrad 15, die um die Achse der Welle 11 rotierenden Planetenräder 16, den Planetenträger 19 und die Stirnräder 23 und 24 mit maximaler Geschwindigkeit antreibt. Da die Hydropumpe und die hydraulischen Leitungen des hydraulischen Systems auch im verriegelten Zustand eine gewisse Elastizität aufweisen, kann sich der Zahnkranz 17 beim raschen Hochlaufen des Elektromotors 13 zunächst etwas mitdrehen, wodurch eine gewisse Anlaufverzögerung und demzufolge ein weiches, stoßfreies Anlaufen des Antriebes erreicht wird. Die Elastizität des hydraulischen Systems kann durch Einschalten eines Gasspeichers od. dgl. im Bedarfsfall erhöht werden. Auf diese Weise lassen sich die elektrischen Einschaltspitzen beim Einschalten des Elektromotors 13 weitgehend abbauen. Außerdem läßt sich eine stoßfreie, gleichmäßige Beschleunigung des Kettenbandes beim Anfahren erreichen.

Während des Normalbetriebes ist wie beschrieben, die Hydropumpe 28 und damit der Zahnkranz 17 des Planetengetriebes blockiert so daß der Hobel mit der Höchstgeschwindigkeit gefahren wird. Fährt sich der Hobel fest so steigt das Drehmoment des gesamten Antriebes und damit auch des Zahnkranzes sprunghaft an. Der hydraulische Gegendruck der Hydropumpe 28 in der Leitung 29 erreicht einen Spitzenwert bei dem das einstellbare Druckbegrenzungsventil 36' anspricht und dadurch den Durchfluß zu der Leitung 46 freigibt Hierdurch wird über den Druckschalter 39 und eine

hiermit verbundene hydraulische oder elektrische Leitung 49 der Elektromotor 13 über sein Motorschütz 13' abgeschaltet. Zugleich wird das Sperrventil 34 über den Steuerkolben 40 umgeschaltet, so daß nun die Druckseite der Hydropumpe 28 mit der einstellbaren S Drosselvorrichtung 42 in Verbindung steht. An der Drosselvorrichtung 42 wird der hydraulische Druck auf der Pumpendr!ekseite zu dem Vorratsbehälter 38 hin abgebaut. Die hydraulisch entriegelte Pumpe 28 wird von dem nun umlaufenden Zahnkranz 17 angetrieben, wobei die Energie der umlaufenden Masse des Elektromotors 13 und der von ihm angetriebenen Teile sanft abgebremst und über die Drosselvorrichtung 42 vernichtet wird. Dabei ist sichergestellt, daß die Hobelkette unter einer genau bemessenen Vorspannung bleibt und nicht zurückschlägt. Sobald sich der Druck auf der Druckseite der Pumpe 28 unter den am Druckbegrenzungsventil 36' eingestellten Wert abgebaut hat, schließt das Druckbegrenzungsventil, wobei die Druckflüssigkeit am Steuerkolben 40 des Sperrventils 34 über das Rückschlagventil 45' in die Druckleitung 33 zurückfließt und das Sperrventil z. B. unter Federkraft wieder in die gezeichnete Normalstellung zurückgeschaltet wird. Zugleich wird der Druckschalter 39 entlastet, wodurch über die Steuerleitung 49 der Überlastvorgang abgeschlossen.

Die Anordnung könnte auch so getroffen werden, daß bei Überlastung des Kettenantriebs der Elektromotor 13 unter gleichzeitigem Abbremsen der umlaufenden Masse lediglich abgeschaltet wird, während das erneute m Einschalten des Elektromotors in anderer Weise, z. B. durch Handbetätigung, herbeigeführt wird. Es versteht sich, daß bei Anordnung von zwei Antrieben an den beiden Umkehrstellen der endlosen Kette (Haupt- und Hilfsantrieb) gleichzeitig beide Antriebe abgeschaltet und abgebremst werden.

Wird die Drehrichtung des Elektromotors 13 geändert, so fördert die Hydropumpe 28 in die Leitung 30. Bei der Änderung der Motordrehrichtung wird das elektromagnetisch betätigte Umschaltventil 31 selbsttä- *° tig umgeschaltet, so daß die Pumpe nun über die Leitung 29 und das Saugventil 43 aus dem Vorratsbehälter 38 ansaugt und in die Leitungen 30, 33 fördert. Die Schaltvorgänge sind im übrigen dieselben wie beim vorstehend beschriebenen Rechtslauf des Elektromo- +5 tors.

Erfolgt durch eine äußere Krafteinwirkung an der Hobelkette eine Drehrichtungsänderung des Getriebes und somit auch der Hydropumpe 28, so würde bei geschaltetem Rechtslauf die Leitung 30 zur Drucklei- so tung. Die Hydropumpe 28 saugt in diesem Fall über das Saugventil 43 aus dem Vorratsbehälter 38 und fördert gegen das Druckbegrenzungsventil 36 in den Vorratsbehälter zurück. Die hydraulische Anordnung arbeitet in diesem Fall als Rücklaufbremse.

Bei Annäherung des Hobels an die Hobelumkehre bzw. beim Hineinfahren des Hobels in den Maschinenstall wird von dem Hobelfahrer, von der Automatik des (nicht dargestellten) Hobelwegmessers oder durch einen am Hobelkörper selbst angeordneten Magnetendschalter bei einem vorgegebenen Abstand des Hobels vor der Endstellung das Sperrventil 34 über die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 48 umgeschaltet, so daß die Hydropumpe entriegelt wird und Druckflüssigkeit über die Drosselvorrichtung 42 in den Ablauf fördern kann. Dabei wird der Zahnkranz 17 des Planetengetriebe ■ ebenfalls entriegelt und zugleich der Elektromotor 13 abgeschaltet mit der Folge, daß die kinetische Energie des Läufers des Elektromotors und der angetriebenen Teile über die Drosselvorrichtung 42 vernichtet und damit der Hobel abgebremst wird. Der Hobel fährt weich und gefahrlos gegen seinen Endanschlag.

Eine Langsamfahrt des Hobels z. B. beim Durchfahren einer Störungszone läßt sich in gleicher Weise durch Umschalten des Sperrventils 34 über die Steuerleitung 47 bewerkstelligen. In diesem Fall wird ein Teil der von dem Elektromotor 13 aufgebrachten Antriebsenergie von der über die Drosselvorrichtung 42 fördernden Hydropumpe 28 vernichtet und damit der Hobel auf die gewünschte Langsamfahrt abgebremst.

Bei der für Hobelanlagen üblichen Anordnung von zwei Antrieben an den Strebenden (Haupt- und Hilfsantrieb) kann bei Langsamfahrt auch nur mit demjenigen Antrieb gefahren werden, welcher den Hobel auf sich zu zieht. Bei dem anderen Antrieb wird dann die Hydropumpe 28 auf drucklosen Umlauf geschaltet, so daß sie der vom Hobel mitgeschleppten Kette praktisch keinen Widerstand entgegengesetzt. Die Geschwindigkeit bzw. die Zugkraft an dem ziehenden Antrieb läßt sich durch die Einstellung der Bremswirkung am Zahnkranz 17 steuern. Dies kann durch entsprechende Einstellung der Drosselvorrichtung 42 bewirkt werden.

Beim Kettenspannen wird ähnlich verfahren wie bei dem vorstehend beschriebenen Langsamfahren. Nach dem Herausziehen der Loskette kann der spannende Elektromotor so geschaltet werden, daß er ständig durchläuft und seine Hydropumpe gegen einen gewissen Gegendruck arbeitet, so daß das Kettenrad hier mit der vorgesehenen Spannung stehenbleibt und im Verein mit Sperrklinken das gefahrlose Kürzen oder Verlängern der Kette gestattet.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Planetenträger 19 des Planetengetriebes vollständig in dem Getriebegehäuse gelagert; er wird bei der Montage mittels Zahnkupplung auf die Ritzelwelle 22 des Grundgetriebes genau fluchtend und spielfrei aufgesetzt Die drei Planetenräder 16 zentrieren sowohl das Sonnenrad 15 wie auch den Zahnkranz 17. Es besteht die Möglichkeit, dem Planetengetriebe mehrere Hydropumpen 28 zuzuordnen, die über die äußeren Ritzel 26 angetrieben werden und jeweils einen eigenen hydraulischen Schaltkreis oder einen gemeinsamen hydraulischen Schaltkreis mit Drosselvorrichtung aufweisen. Für die Ausführung des Planetengetriebes mit der Leistungsverzweigung zur Pumpe gibt es im übrigen unterschiedliche Lösungswege. Um die Außenverzahnung des Zahnkranzes 17 zu vermeiden, kann der Antrieb der Hydropumpe 28 z.B. auch über die Innenverzahnung 18 des Zahnkranzes erfolgen. Da sich der Zahnkranz im Normalbetrieb im Stillstand befindet, genügt im allgemeinen eine einfache Gradverzahnung. Anstelle einer einstellbaren Drosselvorrichtung 42 könnte auch ein anderer Energieverbraucher bzw. Energievernichter vorgesehen werden. Es empfiehlt sich, das gesamte hydraulische System (F i g. 3) zu einer geschlossenen Baueinheit zusammenzufassen, welche unmittelbar am Gehäuse des Getriebes 10 anschließbar ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Kettenantrieb für Hobelanlagen, Kettenkratzförderer u. dgl, mit einer Überlastsicherung und Bremsvorrichtung, bei welchem im Getriebezug des Antriebes ein Planetengetriebe vorgesehen ist, dessen Sonnenrad von einem Elektromotor angetrieben ist und mit dem in einer Leistungsverzweigung eine Arbeitsmaschine antriebsmäßig gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmaschine, wie bekannt, aus einer Hydropumpe (28) besteht, deren Ausgang durch ein Druckbegrenzungsventil (36, 36') gesichert mittels eines Sperrventils (34) hydraulisch absperrbar ist, und daß eine Drosselvorrichtung (42) vorgesehen ist, an welche der Pumpenausgang durch das bei Überlast des Kettenantriebes ansprechende Druckbegrenzungsventil (36') und das auf der Pumpendruckseite vor der Drosselvorrichtung (42) angeordnete Sperrventil (34) anschließbar ist.

2. Elektrischer Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (34) mittels eines an den Ausgang des Druckbegrenzungsventils (36') angeschlossenen Steuerkolbens (40) umschaltbar ist.

3. Elektrischer Kettenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (34) über eine gesonderte Steuerleitung (47) schaltbar ist

4. Elektrischer Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen den Elektromotor (13) beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils (36¹J selbsttätig abschaltenden Druckschalter (39).

5. Elektrischer Kettenantriej nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Saug- und Druckseite der Hydropumpe (28) ein in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors (13) betätigtes Umschaltventil (31) angeordnet ist

6. Elektrischer Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daO auf der Druckseite der Hydropumpe (28) ein Gasspeicher angeordnet ist

7. Elektrischer Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydropumpe (28) auf drucklosen Umlauf schaltbar ist.

8. Elektrischer Kettenantrieb nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine gesonderte Druckmittelquelle zur Speisung der als Hydromotor arbeitenden Hydropumpe (28) vorgesehen ist.

9. Elektrischer Kettenantrieb nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Feststellvorrichtung für den abgeschalteten Elektromotor (13) oder das mit ihm antriebsmäßig gekoppelte Sonnenrad (15) des Planetengetriebes (14) in Verbindung mit der Fremdeinspeisung der in diesem Fall als Hydromotor arbeitenden Hydropumpe (28).

10. Elektrischer Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Sonnenrad (15) und dem Zahnkranz (17) kämmenden Planetenräder (16) an einem gemeinsamen Planetenträger (19) gelagert sind, der im Getriebegehäuse drehbar gelagert ist und mit der ausgangsseitigen Getriebestufe des Getriebes antriebsmäGig gekoppelt ist.

U. Elektrischer Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (17) des Planetengetriebes (14) von mehreren mit seiner Außenverzahnung (25) im Zahneingriff stehenden, im Getriebegehäuse gelagerten Ritzeln (26) gehalten und zentriert ist, von denen mindestens ein Ritzel mit der Hydropumpe (28) verbunden ist.