DE1042210B - Einrichtung fuer hydraulische Windwerke mit regelbarer Speisepumpe zur Regelung auf lasthaltende Nullstellung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Motoren und Pumpen hydraulischer Windwerke haben gewisse Arbeitsmittelverluste durch Leckstellen. Infolge dieser Verluste würde eine Last die Winde in der Nullstellung in Senkrichtung in Bewegung setzen; die Last würde demnach mit einer diesem Arbeitsmittelverlust entsprechenden Geschwindigkeit absinken.

Um das zu vermeiden, ist es bekannt, eine Steuerung mit selbsttätig einfallender mechanischer Bremse vorzusehen, die im ganzen Bereich der lasthaltenden Null-Stellungen des hydraulischen Getriebes diese Bremse schließt. Das Absinken der Last wird also hier durch rein mechanisches Festbremsen des Getriebes und damit der Trommel verhütet.

Außerdem ist vorgeschlagen worden, die Steuerung des Windengetriebes derart auszubilden, daß der Schalthebel beim Stillsetzen der Last immer auf die Stellung zurückgestellt wird, derzufolge die Speisepumpe eine Fördermenge abgibt, welche den Arbeitsmittelverlusten entspricht, die sich bei der Windenhöchstlast ergeben. Bei geringeren Lasten bleibt die Nullstellung des Schalthebels unverändert; es wird aber in dieser Stellung¹ über ein von dem Arbeitsmitteldruck gesteuertes Ventil so viel von der Arbeitsmittelmenge, welche die Speisepumpe fördert, vor dem Eintritt in den hydraulischen Motor abgezweigt, daß dieser nicht mehr als die den bei geringerer Last entstehenden Leckverlusten entsprechende Arbeitsmittelmenge erhält.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für hydraulische Windwerke mit regelbarer Speisepumpe zur Regelung auf lasthaltende Nullstellung, in welcher die jeweiligen Arbeitsmittelverluste durch entsprechende Pumpenförderung ausgeglichen werden.

Zweck der Erfindung ist, die bekannten Einrichtungen zur Regelung auf lasthaltende Nullstellung zu verbessern. Es soll einmal erreicht werden, daß eine mechanische Bremse, die in nachteiliger Weise das Schwungmoment des Getriebes erhöht, d. h. einen wesentlichen Vorzug des hydraulischen Triebwerkes schmälert, vermieden wird, und daß zum anderen Mal eine verlustlose Regelung stattfindet. Bei der zuletzt genannten bekannten Einrichtung entstehen nämlich dadurch beträchtliche Leistungsverluste, daß die Speisepumpe ungeachtet der Größe der am Lastorgan hängenden Last immer eine Ausgleichsfördermenge liefert, die den Leckverlusten bei Maximallast entspricht.

Mit der Erfindung wird die Erkenntnis, daß Arbeitsmitteldruck und Leckverluste sich im gleichen Verhältnis wie das Lastgewicht ändern, ausgenutzt und so die angestrebte Verbesserung erzielt durch eine Rastvorrichtung mit einem die Nullstellung fixierenden und einem die Nullstellung markierenden Glied, von denen das eine an dem zur Pumpenverstellung dienen-Einriditung für hydraulische Windwerke

mit regelbarer Speisepumpe zur Regelung

auf lasthaltende Nullstellung

Anmelder:

Kampnagel Aktiengesellschaft

(vormals Nagel & Kaemp),

Hamburg 39, Jarrestr. 26

Johann Kreth, Hamburg,
ist als Erfinder gemannt worden

den Handsteuerhebel angeordnet und das andere auf derselben Drehachse wie der Handsteuerhebel drehbar gelagert und mit einer Lastwaage verbunden ist, die in Abhängigkeit von der Last seine Stellung und damit die lasthaltende Nullstellung des Windwerkes bestimmt.

Als die Nullstellung fixierendes Glied wird zweckmäßig ein an dem Pumpenhandsteuerhebel verschiebbar gelagerter, von einer Feder belasteter Riegel vorgesehen. Nach einem weiteren Merkmal ist das die Nullstellung markierende Glied als mit einer Rast versehenes Segment ausgebildet, das eine hebelartige Verlängerung aufweist, an der die Lastwaage angreift. Vorteilhaft ist die Lastwaage als hydraulische Lastwaage ausgebildet, bestehend aus einem Kraftspeicher in Verbindung mit einem Zylinderkolbensystem, dessen mit dem die Nullstellung markierenden Glied gelenkig verbundener Kolben von dem Arbeitsmittel aus der Druckleitung beaufschlagt wird und unter dem Einfluß des Kraftspeichers steht.

Überall dort, wo bei einem Hebezeug mit hydraulischem Windwerk eine Lastbegrenzung bzw. Lastmomentbegrenzung vorgesehen werden muß, kann die erfindungsgemäße Einrichtung in Verbindung mit

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einem entsprechenden zusätzlichen Schaltorgan gleichzeitig auch diesen Zweck erfüllen.

An Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles wird der Erfindungsgegenstand beschrieben. Es zeigt S

Fig. 1 die eigentliche Einrichtung in Ansicht mit der Lastwaage im Längsmittelschnitt,

Fig. 2 im Schema ein hydraulisches Kranhubwerk, das mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehen ist. ίο

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Rastvorrichtung und einer Lastwaage. Die Rastvorrichtung wird gebildet von einem Rastsegment 1 und einem Riegel 2. Das Rastsegment 1 ist auf demselben fest angeordneten Bolzen 3 drehbeweglich gelagert, auf dem auch der zur Pumpenverstellung dienende Handsteuerhebel 4 drehbar angeordnet ist. Zur Fixierung der Nullstellung des Handsteuerhebels 4 ist das Rastsegment mit einer Ausnehmung, der Rast 5, versehen. Das Rastsegment 1 ist über seinen Drehpunkt, dem Bolzen 3, nach unten zu einem Hebelarm verlängert.

Das andere Glied der Rastvorrichtung, der Riegel 2, ist an ein zylindrisches Bauteil 6 angeschweißt. Dieses Teil 6 ist im Inneren des rohrförmigen oberen Endes des Handsteuerhebels 4 angeordnet und mit Gleitpassung eingepaßt. Eine Feder 7 drückt das Teil 6 und damit den Riegel 2 ständig in Richtung Handsteuerhebeldrehpunkt. In das rohrförmige obere Ende des Haudsteuerhebels 4 ist ein Langloch 8 gefräst. Durch dieses ragt der Riegel 2 nach außen, um in Verbindung mit der Rast 5 des Segmentes 1 den Handsteuerhebel 4 in der Nullstellung festzusetzen.

Am unteren Ende der hebelartigen Verlängerung des Segmentes 1 ist mittels Bolzen 9 die Lastwaage angeschlossen. Die Lastwaage ist als hydraulische Lastwaage gestaltet. Sie besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 10 mit Deckel 11, einem Kolben 12 und einem Kraftspeicher in Form der Feder 13. Die Feder 13, die zwischen dem Zylinderdeckel 11 und einem auf dem Kolben 12 aufgeschraubten Federteller 14 eingespannt ist, ist so bemessen, daß sie bei leerem Lastorgan das Rastsegment 1 mit einer geringen Vorspannung in der gezeichneten Nullstellung fixiert. Um die Feder 13 in mäßigen Abmessungen zu halten, ist der Federteller 14 mehrfach durchbohrt. Der Zylinder 10 ist mit Hilfe an ihm angeschweißter Zapfen 15 in einem Bock 16 drehbeweglich gelagert. In dem Boden des Zylinders 10 ist ein Rohr 17 eingeschraubt. Dieses verbindet den Zylinder 10 der Lastwaage mit der Druckleitung des Windwerkes.

An das untere Ende des Handsteuerhebels 4 ist mittels Bolzen 18 die zur Verstellung der Pumpe dienende Steuertransmission 19 angeschlossen.

An Hand der Fig. 2 sei nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung erläutert.

Das hier dargestellte Kranhubwerk besteht aus einem elektrischen Antriebsmotor 20, der die regelbare Speisepumpe in Form einer Axialkolbenpumpe 21 im Dauerlauf antreibt. Die Pumpe 21 ist durch Rohrleitungen 22 und 23 mit dem hydraulischen Hubmotor 24 verbunden. Der Motor 24 treibt über die Welle 25, das Zahnradgetriebe 26 und die Welle 27 die Hubtrommel 28 an. Die Pumpe 21 gleicht eventuell auftretende Leckverluste aus, indem sie über Leitung 29 aus einem Behälter 30 Arbeitsmittel ansaugt. Die hier dargestellte erfindungsgemäße Regeleinrichtung entspricht hinsichtlich ihrer Gestaltung völlig dem Beispiel nach Fig. 1. Die Steuertransmission,, die den Handsteuerhebel 4 mit dem verstellbaren Teil der Axialkolbenpumpe 21 verbindet, wird von der Stange 19 gebildet. Zum Anschluß des Zylinders 10 der hydraulischen Lastwaage an die Druckleitung 22 des Hubwerkes dient die Rohrleitung 17.

Befindet sich keine Last am Lastorgan, so werden, sobald der Handsteuerhebel 4 in die Nullstellung gebracht wird und der Riegel 2 in die Rast 5 des Segmentes 1 einrastet, Pumpendruck und -leistung gleich Null. Da somit keine Kräfte auftreten, die das Hubwerk antreiben oder infolge Leckens in Senkrichtung durchziehen, ist der Stillstand des Hubwerkes in unbelastetem Ztistand gewährleistet.

Hängt dagegen eine Last am Hubseil, so erzeugt diese im Hydrauliksystem einen dem Lastgewicht entsprechenden Gegendruck und Leckverlust. Dadurch würde sich die Last mit einer dem Leckverlust entsprechenden Geschwindigkeit abwärts bewegen. Der vom Lastgewicht erzeugte hydraulische Gegendruck übt nun auf den Kolben 12 der erfindungsgemäß vorgesehenen Lastwaage eine Verstellkraft aus. Der Kolben 12 bewegt sich, indem er die Feder 13 zusammendrückt, aus dem Zylinder 10 so weit heraus, bis die Feder 13 dieser Verstellkraft das Gleichgewicht hält. Gleichzeitig mit der Ortsveränderung des Kolbens 12 erfährt das mit ihm durch Bolzen 9 verbundene Rastsegment 1 eine entsprechende Verstellung.

Schaltet nun der Kranführer nach einem Arbeitsgang den Handsteuerhebel 4 in die Nullstellung (Riegel 2 in Rast 5 des Segmentes eingerastet), so ist diese Nullstellung entsprechend der Verstellung des Rastsegmentes 1 um einen gewissen Winkelbetrag verschoben, d. h. obwohl der Handsteuerhebel 1 in Nullstellung ist, bleibt die Pumpe 21 auf eine gewisse Fördermenge eingestellt und speist ■— richtige Bemessung des Verstellweges vorausgesetzt — soviel Arbeitsmittel in die Druckleitung 22, wie durch Lekken im Motor 24 verlorengeht.

Die Last bleibt daher in ihrer örtlichen Lage unverändert. Wenn der Verstellweg für ein bestimmtes Lastgewicht richtig ermittelt und eingestellt ist, stimmt er auch für alle anderen Lastgewichte, weil die Verstellung mit Hilfe der Lastwaage in Abhängigkeit von der Last erfolgt und Arbeitsmitteldruck und Leckverluste sich im gleichen Verhältnis wie das Lastgewicht ändern. Die lasthaltende Nullstellung des Hubwerkes ist damit gesichert.

Mit dem Alter der Motoren oder Pumpen nehmen auch deren Leckverluste zu. Dies würde bedeuten, daß die Regeleinrichtung im Laufe der Zeit diese Arbeitsmittelverluste nicht mehr vollständig ausgleicht und das sichere Halten der Last in der Nullstellung in Frage gestellt wäre. Um dafür Vorsorge zu treffen, empfiehlt es sich, die Übersetzung zwischen dem Kolben 12 der Lastwaage und dem Handsteuerhebel 4 veränderbar zu gestalten, d. h. eine Nachstellmöglichkeit vorzusehen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man das untere hebelarmartige Ende des Rastsegmentes 1 in sich verschiebbar macht oder daß man zwischen Bolzen 3 und Bolzen 9 mehrere Bohrungen in das Rastsegment einbringt, um mit Hilfe des Bolzens 9 den Angriffspunkt des Kolbens 12 am Segment verändern zu können. Durch Austausch des Kraftspeichers der Lastwaaga kann den zunehmenden Leckverlusten ebenfalls begegnet werden.

In B"ig. 1 ist veranschaulicht, wie die Einrichtung gleichzeitig zur Begrenzung der Last verwendet werden kann._; Hierfür ist das hebelarmartige untere Ende des Rastsegmentes 1 verlängert, wie gestrichelt bei 31 angedeutet, und mit einer Schaltrolle 32 versehen. Zusätzlich ist ein Schalter 33 vorgesehen. Seine Plazierung ist bestimmt durch die höchstzulässige Last. Je

nach der Größe der Last wird von dem Kolben 12 der Lastwaage unter Vermittlung des Segmentes 1 die Schaltrolle 32 bewegt. Beim Anheben einer die zulässige Höchstlast übersteigende Last drückt die Rolle 32 den Stößel des Schalters 33 ein und setzt auf die übliche Weise damit das Hubwerk außer Betrieb.

Die Begrenzung des Lastmomentes kann in ähnlicher Weise, erfolgen. Nur muß dann der Schalter 33 nicht ortsfest, sondern von dem Ausleger her entsprechend dessen Ausladungsveränderung ortsbeweglich sein, z. B. auf einem. Schlitten oder Wagen angeordnet.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft ein Hubwerk, bei dem sich die Bewegungsrichtung, aber nicht die Kraftrichtung ändert. Der Erfmdungsgegenstand kann darüber hinaus auch für Antriebe, bei denen dies Kraftrichtung wechselt, Anwendung finden. Dafür ist jedoch notwendig, daß die Lastwaage zweiseitig wirkend ausgebildet wird.

Claims (6)

Patentansprüche.

1. Einrichtung für hydraulische Windwerke mit regelbarer Speisepumpe zur Regelung auf lasthaltende Nullstellung, in welcher die jeweiligen Arbeitsmittelverluste durch entsprechende Pumpenförderung ausgeglichen werden, gekennzeichnet durch eine Rastvorrichtung (1, 2, 5) mit einem die Nullstellung fixierenden (2) und einem die Nullstellung markierenden Glied (1, 5), von denen das eine an dem zur Pumpenverstellung dienenden Handsteuerhebel (4) angeordnet und das andere auf derselben Drehachse (3) wie der Handsteuerhebel drehbar gelagert und mit einer Lastwaage (10-14) verbunden ist, die in Abhängigkeit von der Last seine Stellung und damit die lasthaltende Nullstellung des Windwerkes bestimmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die Nullstellung fixierendes Glied ein an dem Pumpenhandsteuerhebel (4) verschiebbar gelagerter, von einer Feder (7) belasteter Riegel (2) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Nullstellung markierende Glied als mit einer Rast (5) versehenes Segment (1) ausgebildet ist, das eine hebelartige Verlängerung aufweist, an der die Lastwaage (10-14) angreift.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine hydraulische Lastwaage, bestehend aus einem Kraftspeicher (13) in Verbindung mit einem Zylinderkolbensystem (10-12), dessen mit dem die Nullstellung markierenden Glied (5, 1; gelenkig (9) verbundener Kolben (12) vom Arbeitsmittel aus der Druckleitung (22,17) beaufschlagt wird und unter dem Einfluß des Kraftspeichers steht.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Nullstellung markierende Glied (1, 5), die Lastwaage (10-14) oder das bzw. die Verbindungselement(e) (9) zwischen beiden im Sinne einer Nachstellung der lasthaltenden Nullstellung verstellbar sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vorrichtung (33) zur Begrenzung der Last und/oder einer Vorrichtung zur Begrenzung des Lastmomentes vereinigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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