DE1041669B - UEberlastungsschutz fuer Auslegerkrane, insbesondere mit drehbarem Oberteil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

&L.35L· 3/16

INTERNAT. KL. B 66 C

PATENTAMT

M 28902 XI/35L·

ANMEIDEIiG: 28. NOVEMBER 1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 23. O KTO B ER 1958

Die Erfindung bezieht sich auf den Überlastungsschutz für Auslegerkrane, insbesondere solche mit drehbarem Oberteil.

Zur Sicherung von Kranen, insbesondere Auslegerdrehkranen, gegen Überlastung und die damit verbundene Kippgefahr ist eine Reihe von Mitteln bekanntgeworden. Im einfachsten Falle wird ein Ende des Lastseiles mit einer Federwaage verbunden und die Überschreitung eines vorher eingestellten Federweges entsprechend der größten zulässigen Last zum Ausschalten des Hubwerkes benutzt. Wo dies nicht möglich ist, werden vielfach federbelastete Seilablenkwaagen benutzt. Bei Auslegerkranen mit veränderlicher Ausladung, insbesondere sogenannten Turmdrehkranen oder Wippkranen, muß außer der angehängten Last auch die veränderliche Ausladung, also das Lastmoment gemessen und begrenzt werden. Hierzu werden beispielsweise Überlagerungsgetriebe benutzt, die die Belastung mit der jeweils zulässigen Ausladung in Beziehung bringen und das Hubwerk bzw. Wippwerk im Falle der Gefahr abschalten. Solche Getriebeanordnungen sind vielteilig, umständlich und kostspielig und lassen sich vor allem nachträglich nicht oder nur unter großen Schwierigkeiten einbauen. Auch ist es vielfach nicht möglich, einen eindeutigen Angriffspunkt für die Messung der Last zu finden. Zudem vernachlässigen die Messungen das veränderliche Eigengewichtsmoment des Wippauslegers und der mit dem Ausleger verbundenen beweglichen Teile sowie den Einfluß der Beschleunigungen, insbesondere der Dreh- und Fahrbeschleunigungen, des Winddruckes, etwaiger Schrägstellungen u. dgl., also die Gesamtheit der Einflüsse, die für die Kippgefahr maßgebend sind.

Es sind außerdem Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen der ganze drehbare Oberteil kippbar an der Drehsäule aufgehängt ist und sich gegen Federn abstützt, die ein Maß für das Kippmoment bilden. Andere Konstruktionen lagern das ganze Kranoberteil kippbar auf einer besonderen nachgiebigen Plattform in Verbindung mit einem gefederten Anschlag oder bilden eine Drehrolle durch eine Abstützung auf Federn als Meßorgan aus. In allen Fällen handelt es sich um schwere, aufwendige und kostspielige, teilweise auch gefahrbringende Konstruktionen. Eine nachträgliche Anordnung an einem vorhandenen Bauwerk ist bei diesen von vornherein ausgeschlossen.

Die Erfindung geht von der an sich bekannten Anordnung zweier korrespondierender Kraftmeßeinrichtungen an geeigneten, symmetrisch zur senkrechten Mittelebene des drehbaren Teiles gelegenen Angriffspunkten aus und besteht darüber hinaus darin, daß Bauteile des Kranes selbst als Kraftmeßorgane herangezogen werden in Verbindung mit an sich bekannten überlastungsschutz für Auslegerkrane,
insbesondere mit drehbarem Oberteil

Anmelder:

Mannheimer Maschinenfabrik
Mohr & Federhaff A. G., Mannheim

Dipl.-Ing. Heinz Römmelt, Mannheim,
ist als Erfinder genannt worden

Mitteln zur Überlagerung (Mittelwertbildung) der Anzeigen beider Kraftmeßeinrichtungen, derart, daß für die Lastbegrenzung und bzw. oder Kippmomentbegrenzung der Mittelwert der beiden Meßwerte bzw. ein diesen Mittelwert proportionaler Wert herangezogen wird.

Weitere Erfindungsmerkmale benennen geeignete Glieder für die Kraft- oder Momentenmessung, wie zwei symmetrische Stäbe desAusIegerfachwerkes, zwei Drehrollenlager oder Wippen für Drehrollenpaare, zwei korrespondierende Zug- oder Druckfasern in der Drehsäule.

Als Meßorgan wird zweckmäßig ein an sich bekannter elektrischer Geber benutzt, der die zu messende Formänderung in einen proportionalen Spannungswert umsetzt und an einem geeigneten Meßgerät erkennbar bzw. für Schaltvorgänge verwertbar macht. Die Mittelwertbildung aus zwei solchen Spannungsmessungen erfolgt in an sich bekannter Weise, etwa dadurch, daß beide Geber hintereinandergeschaltet werden, so daß die beiden Meßspannungen sich addieren und der Summenwert gleich dem doppelten Mittelwert beider Meßspannungen wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigt

Abb. 1 die Anordnung eines Überlastungsschutzes in einem normalen Drehkran mit Fachwerkausleger,

Abb. 2 an einem Turmdrehkran mit veränderlicher Ausladung,

SOS 659/97

Abb. 3 an der Drehrollenlagerung eines solchen ; Kranes,

Abb. 4 an in Wippen gelagerten Drehrollenpaaren und

Abb. 5 an einem Säulenwippdrehkran.

Der nach der Erfindung benutzte elektrische Geber, der etwa induktiver Art sein kann, ist als bekannt vorausgesetzt und nicht besonders dargestellt, ebenso nicht die zugehörige Schaltanordnung zur Einwirkung auf das Hubwerk und bzw. oder das Wippwerk. Der normale Auslegerdrehkran in Fachwerkbauweise besitzt ein drehbares Oberteil mit Maschinenhaus 1, einen Ausleger 2, eine Schnabelrolle 3, über die das Lastseil 4 läuft und die Last P trägt. Das ganze Kranoberteil dreht sich mit Drehrollen 6 auf dem feststehenden Schienenring 7. Die Belastung P bzw. das Lastmoment entsprechend Last P mal Ausladung α ist nun proportional, beispielsweise mit der Spannung der oberen Gurtstäbe 8 und 9. Durch Messung dieser Stabspannungen kann das Lastmoment bestimmt bzw. begrenzt werden. Solange der Kran in Ruhe ist und die Last senkrecht hängt, werden die Spannungen der Stäbe 8 und 9 gleich groß sein. Wird jedoch der Kran durch Drehen in Pfeilrichtung 10 beschleunigt, so wird die Zugspannung in 9 größer, in 8 um denselben Betrag kleiner als der ruhenden Last entspräche. Mißt man also den Mittelwert beider Spannungen oder einen diesem Mittelwert proportionalen Wert, etwa die Summe beider Werte 8 und 9, so ist dies wieder ein Maß für die Größe der Last bzw. des Lastmomentes.

Zur Messung der Spannungen 8 und 9 kann erfindungsgemäß entweder an die Stäbe ein an sich bekannter Kraftmesser mit elektrischem Geber angeschlossen, oder die Spannung der Stäbe selbst kann gemessen werden, indem deren elastische Formänderung unier Last durch Dehnungsmesser b und c bestimmt wird. Hierzu eignen sich die an sich bekannten elektrischen Dehnungsmesser, wie Dehnungsmeßstreifen u. dgl., besonders aber solche mit induktivem Geber, die die gemessene Formänderung unmittelbar in eine proportionale Spannung umwandeln. Der Meßwert wird in dem Anzeigegerät in bekannter Weise durch eine Kontaktanordnung begrenzt und durch diese die Winde im Hubsinn abgeschaltet, so daß ein Anheben unzulässig großer Last verhindert wird.

Bei der weiteren Anwendung nach Abb. 2, bei einem Turmdrehkran mit veränderlicher Ausladung a, stützt sich der Ausleger 11 über Drehrollen 12, 13 auf dem Schienenring 14 des feststehenden Turmes 15. Damit bildet beispielsweise der Druck der Drehrollen 12 ein Maß für das Lastmoment P mal a. Die beiden vorderen Drehrollen 12, die sich in der Ansicht decken, liegen symmetrisch zur Auslegermittelebene. Bei Drehbeschleunigung, bei Fahrbeschleunigung senkrecht zur Auslegerrichtung, bei Wind u.dgl. wird die eine Drehrolle stärker belastet als die andere. Immer aber ist der Mittelwert beider Drehrollendrücke ein Maß für das jeweilige Lastmoment. Zudem enthält die Messung der Drehrollendrücke den Einfluß des Eigengewichtsmomentes der wandernden Laufkatze sowie den Einfluß von Beschleunigungs- und Windkräften, soweit sie in der Momentenebene wirken und zur Erhöhung der Kippgefahr beitragen.

Die Art der Messung des Drehrollendruckes nach Abb. 3 und 4 zeigen in Abb. 3 bei einer Drehrolle 12 deren Abstützung beispielsweise auf einen Biegeträger 16, dessen Durchbiegung Unter Last mit einem elektrischen Dehnungsmesser ä, wie oben beschrieben, gemessen und zur Lastmomentbegrenzung verwendet wird. Bei in Wippen gelagerten Doppelrollen 12 nach Abb. 4 dient die Durchbiegung der Wippe YI, gemessen durch den Formänderungsmesser e, als Maß für die Belastung. Die weitere Summierung beider Meßwerte und Einwirkung auf Hub- und Wippwerk entspricht dem oben geschilderten Vorgang.

Bei der Anwendung an einem Säulenwippdrehkran nach Abb. 5 ist an der Drehsäule 18, deren Oberteil beispielsweise in Form zweier Blechträger 19 ausgebildet sein kann, der Wippausleger 20 mit der Schnabelrolle 21 angelenkt. Das Lastseil 22 führt von der nicht gezeichneten Winde über eine Umlenkrolle 23 im Säulenkopf nach einer Umlenkrolle 24 im Ausleger, von da zurück zu einer weiteren Umlenkrolle 23 und schließlich über Schnabelrolle21 zur Last/³. Hierbei erfährt das Säulenoberteil eine Biegebeanspruchung, deren Größe dem Lastmoment P mal α unmittelbar proportional ist und darüber hinaus Einflüsse der Schwerpunktsverlagerung der beim Wippen bewegten Teile, Einflüsse von Beschleunigungen, Windkräfte usw., soweit sie sich in der Kippebene auswirken, einschließt. Erfindungsgemäß wird diese Durchbiegung ermittelt, indem beispielsweise die Verkürzung der Druckfasern der beiden Blechträger 19 ermittelt wird. Dies geschieht dadurch, daß an den Druckgurten korrespondierende Dehnungsmesser / angesetzt werden. Der weitere Vorgang vollzieht sich, wie bereits geschildert.

Der Vorteil der Anordnung gegenüber dem Bekannten besteht in der außerordentlichen Einfachheit der Anbringung, die auch an vorhandenen Anlagen jederzeit nachträglich möglich ist, sowie in der hohen Genauigkeit, da die Einflüsse der senkrecht zur Momentenebene gerichteten Dreh- und Fahrbeschleunigung sowie des einseitigen Winddruckes ausgeschaltet werden. Umgekehrt werden aber auch alle Einflüsse, die zur Erhöhung der Kippgefahr beitragen, wie etwa Verschiebung des Schwerpunktes der beweglichen Teile, Wind oder Beschleunigungskräfte in der Momentenebene-sowie Neigung des ganzen Krans in der Ebene infolge ungleicher Fahrbahnhöhe u. dgl., in ihrer Größe eindeutig erfaßt und zur Kippmomentbegrenzung mit herangezogen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Überlastungsschutz für Auslegerkrane, insbesondere solche mit drehbarem Oberteil, bei denen zwei Kraftmeß einrichtungen an geeigneten symmetrisch zur senkrechten Mittelebene des drehbaren Teils gelegenen Angriffspunkten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtungen der Bauteile des Krans selbst in Verbindung mit Mitteln zu deren Formänderungsmessung und an sich bekannten Mitteln zur Überlagerung (Mittelwertbildung) der Anzeigen beider Meßeinrichtungen gebildet sind, derart, daß für die Lastbegrenzung und bzw. oder Kippmomentbegrenzung der Mittelwert der beiden Meßwerte bzw. ein diesem Mittelwert proportionaler Wert herangezogen wird.

2. Überlastungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kranen in Fachwerkbauweise zwei symmetrisch angeordnete Fachwerkstäbe mit Dehnungsmessern versehen werden.

3. Überlastungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehkranen die Mittel zur Formänderungsmessung an den Stützorganen zweier symmetrisch angeordneter Drehrollen oder Drehrollenpaare angebracht sind.

4. Überlastungsschutz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von in Wippen gelagerten Drehrollenpaaren die Mittel zur Formänderungsmessung an zwei symmetrisch angeordneten Wippen angebracht sind.

5. Überlastungsschutz nach Anspruch 1, insbesondere für Säulendrehkrane, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier korrespondierender Dehnungsmesser an den Zug-Druckgurten der Drehsäule.

und bzw. oder

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 678 797, 573 743; französische Patentschrift Nr. 1 086 700; britische Patentschrift Nr. 233 158.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen