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Vorrichtung zum Vermeiden von Kranzusammenstößen Bei Krananlagen laufen
häufig mehrere Kräne auf der gleichen Fahrbahn, so daß, insbesondere bei großer
Geschwindigkeit, die Gefahr eines Zusammenstoßes besteht. Um dies zu verhindem,
sind schon verschiedene Einrichtungen bekanntgeworden. Diesen bekannten Einrichtungen
ist gemeinsam, daß bei Annäherung an ein Fahrthindernis eine Schutzinaßnahme, z.
B. ein Warnsignal, ausgelöst oder der Antrieb stillgesetzt wird. So hat man beispielsweise
die Fahrgeschwindigkeit der Kräne mit einer Meßvorrichtung aufgenommen und die Kräne
bei gegeneinander gerichteter Bewegung in Abhängigkeit von der Größe der Fahrgeschwindigkeit
automatisch gebremst. Es ist auch schon bekannt, zur Auslösung von Schutzmaßnahmen
aus Sendem und Empfängern gebildete Einrichtungen zu verwenden, bei denen von den
Sendern eine gerichtete Wellenstrahlung ausgesendet wird. Bei dieser bekannten Einrichtung
wird beim Auftreffen der Wellenstrahlung auf den Empfänger ein Warnzeichen ausgelöst
und/oder der Antrieb stillgesetzt.
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Bekannt ist ferner, bei Sicherheitseinrichtungen der vorgenannten
Art eine Sendeanlage und eine Empfangsanlage so anzuordnen, daß die Wellenstrahlung
erst bei einer vorgegebenen Entfernung der Kräne mit der Wirkung auf die Empfänger
auftrifft, daß die Schutzmaßnahmen erst bei dieser Entfernung ausgelöst werden.
Zu diesem Zweck hat man die Empfangswinkel der Empfänger sehr groß gemacht und die
Empfänger so angeordnet, daß die von den Sendem ausgesendete Wellenstrahlung erst
von einer vorgegebenen Entfernung der Kräne an auf die Empfänger auftrifft. Die
vorgesehenen Schutzmaßnahmen werden in diesem Falle ausgelöst, sobald die von einem
Sender ausgesendete Wellenstrahlung in den Empfangsbereich des zugehörigen Empfängers
fällt; Die Schutzmaßnahmen werden aufgehoben, wenn die gerichteten Strahlen beim
Entfernen der Kräne nicht mehr in den Empfangsbereich gelangen. Nach einer anderen
bekannten Anordnung ist vorgesehen, die Schutzmaßnahmen dann auszulösen, wenn bei
geringem Abstand der Kräne die Wellenstrahlung nicht mehr in den Bereich des zugehörigen
Empfängers gelangt. Auch diese Anordnung erfordert einen großen Empfangsbereich.
Bei diesen bekannten Maßnahmen ist jedoch die Empfangsintensität sehr klein mit
der nachteiligen Folge, daß Unsicherheiten für das Ansprechen der Schutzmaßnahmen
auslösenden Einrichhmg in Kauf genommen werden müssen.
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Schließlich ist es auch bekannt, die Sender zweier auf einer Fahrbahn
laufender Schienenfahrzeuge so anzuordnen, daß die gerichtete Wellenstrahlung in
einem Winkel zur Bewegungsrichumg der Fahrzeuge verläuft und dadurch entfemungsabhängig
Schaltvorgänge auslöst. Diese bekannte Einlichtung hat jedoch den Nachteil, daß
die Schutzmaßnahmen auslösende Einrichtung sowohl beim Eintritt in den Gefahrenbereich
wie beim Austritt aus dem Gefahrenbezeich anspricht, weil jede Belichtung des Empfängers
die vorgesehenen Schutzmaßnahmen auslöst. Dies ist je-
doch unerwünscht, da
es nur darauf ankommt, beim Eintritt in den Gefahrenbereich Signale zu geben oder
den Antrieb stillzusetzen.
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Bei auf einer Kranbahn laufenden Kränen ist es ferner häufig notwendig,
zwei, Kräne teiweise innerhalb eines Abstandes voneinander einzusetzen, der nach
den Betriebserfahrungen kleiner ist als der Ab-
stand, der durch die Anordnung
der Ernpfänger als Gefahrenbereich anzusehen ist. Auch hierfür sind die bislang
bekannten Einrichtungen nicht geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, Schutzmaßnahmen zu treffen,
die beim Arbeiten zweier Kräne in einem Bereich, in dem die Gefahr eines
Zusammenstoßes besteht, das Gefahrenmoment herabsetzen.
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Nach der Erfindung sind zu diesem Zweck auf jedem von zwei auf einer
Fahrbahn laufenden Kränen eine Lichtsendeanlage und eine Lichtempfangsanlage angeordnet.
Dabei sind die Lichtstrahlen der Sendeanlage, durch die, entfermingsabhängige Schaltvorgänge
ausgelöst werden, schräg zur Fahrtrichtung gerichtet. Die Lichtempfangsanlage ist
mit einer Einrichtung in einem Stromkreis geschaltet, durch die- bei einer vorgegebenen
Entfernung der Kräne Schutzmaßnahmen ausgelöst werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun einmal in der
Weise gelöst daß beim Eintreten eines Krans in den Gefahrenber--ich eine Schut2maßnahme,
beispielsweise ein Signal, ausgelöst wird, weiches erst ausgeschaltet wird, Wenn
der Kran den Gefahrenbereich verläßt. Für diesen Lösungsweg ist
die
Anordnung von mindestens zwei Empfängern auf einem Kran in der Weise vorgesehen,
daß bei Annäherung der Kräne der Sendestrahl kurz nacheinander auf beide Empfänger
auftrifft. Erfindungsgemäß sind die Empfänger über Ruhe- und Arbeitsstromkontakte
mit einem die Schutzmaßnahmen auslösende Einrichtung steuernden Relais verbunden.
Die Kontakte sind dabei erfindungsgemäß so geschaltet, daß der Stromkreis bei Annäherung
der Kräne zur automatischen Auslösung von Schutzmaßnahmen nach Belichten des Empfängers,
auf welchen der Lichtstrahl bei kleinerem Kranabstand auftrifft, geschlossen ist.
Hingegen wird der Stromkreis wieder geöffnet, wenn beim Entfernen der Kräne der
Empfänger, auf welchen der Lichtstrahl bei größerem Kranabstand auftrifft, belichtet
wird.
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Nach einem weiteren Lösungsweg der der Erfindung zugrunde liegenden
Aufgabe ist eine geschwindigkeitsabhängige Abschaltung des Fahrwerks beim Einfahren
in den unmittelbaren Gefahrenbereich mit der Wirkung vorgesehen, daß ein Kran bei
langsamer Fahrt in den Gefahrenbereich eintreten und auch in diesem arbeiten kann,
daß der Kran bei zu schneller Fahrt dagegen abgebremst wird. Zu diesem Zweck ist
erfindungsgemäß auf dem einen Kran ein Empfänger mit hinreichender Empfangsbreite
vorgesehen, um beim Eintritt und Austritt des den Empfangsbereich durchwandernden
Lichtstrahls jeweils verschiedene Schaltvorgänge auszulösen. Dieser Empfänger ist
über einen Arbeitsstromkontakt mit einem eine Brernsvorrichtung steuernden Relais
mit Kontakten sowie einem auf eine vorgegebene Anlaufzeit einstellbaren und bei
Belichtung des Empfängers anlaufenden Zeitrelais verbunden. Die Kontakte sind dabei
erfindungsgemäß so geschaltet, daß der Bremsstromkrei.s nur ansprechen kann, wenn
die Belichtungszeit des Empfängers kleiner ist als die eingestellte Anlaufzeit des
Zeitrelais.
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Beide vorgenannten Maßnahmen lassen sich mit Vorteil in der Weise
kombinieren, daß der Kran bei langsamer Fahrt in den Gefahrenbereich einfahren und
in diesem bei dauerndem Ansprechen eines Warnsignals arbeiten kann, welches erst
beim Verlassen des Gefahrenbereichs wieder ausgeschaltet wird. Außerdem wird der
Fahrantrieb beim Eintritt in den Gefahrenbereich ausgeschaltet, wenn die Relativgeschwindigkeit
der beiden auf der gleichen Fahrbahn laufenden Kräne zu groß ist. Zur Durchführung
dieser besonders vorteilhaften Maßnahme werden also mindestens zwei Empfänger, die
in Abhängigkeit von dem Abstand der Kräne kurz nacheinander belichtet werden, auf
einem Kran angeordnet. Die Empfänger sind dabei in einem Signalstromkreis derart
geschaltet, daß der Signalstromkreis bei Belichtung des Empfängers, auf den der
Lichtstrahl bei kleinerem Kranabstand auftrifft, geschlossen und bei Belichtung
des Empfängers, auf welchen der Lichtstrahl bei größerem Kranabstand auftrifft,
geöffnet ist. Außerdem sind der Empfänger, auf den der Lichtstrahl bei kleinem Kranabstand
auftrifft, und ein auf eine vorgegebene Anlaufzeit einstellbares Zeitrelais mit
Kontakten, welches bei Belichtung des vorbezeichneten Empfängers anläuft, in einem
Bremsstromkreis so geschaltet, daß der Bremsstromkreis nur ansprechen kann, wenn
die Belichtungszeit des Empfängers kleiner ist als die eingestellte Anlaufzeit des
Zeitrelais.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
besteht darin, den Bremsstromkreis mittels zweier bei Annäherung der Kräne nacheinander
ansprechenden Empfänger zu steuern, wobei dasZeitrelais anläuft, sobald derEmpfänger,
auf den der Lichtstrahl bei großem Kranabstand auftrifft, belichtet wird. Der Bremsstromkreis
kann bei dieser Ausbildungsform nur ansprechen, wenn die Zeitspanne von der Belichtung
des bei großem Kranabstand belichteten Empfängers bis zur Belichtung des bei kleinem
Kranabstand belichteten Empfängers kleiner ist als die eingestellte Anlaufzeit des
Zeitrelais.
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Eine gleichfalls vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, mehrere mit unterschiedlicher Anlaufzeit eingestellte Zeitrelais in dem Bremsstromkreis
zu schalten. Durch diese Schaltung wird mittels einer an sich bekannten Bremseinrichtung
die Bremskraft stufenweise erhöht. Diese erfindungsgemäße Maßnahme läßt sich mit
Vorteil dahin abwandeln, daß durch die Schaltung mehrerer Zeitrelais mehrere Bremsen
in zeitlicher Folge betätigt werden.
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Da Kräne häufig - beispielsweise in Tiefofenhallen von Walzwerken
- bei Sichtbehinderung durch Staub, Nebel od. dgl. arbeiten müssen, hat es
sich als zweckmäßig erwiesen, Infrarotstrahlensender und -empfänger zu verwenden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der in schematischer
Darstellung in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele erläutert werden.
Es zeigt F i g. 1 die Lichtsende- und -empfangsanlage für zwei auf einer
Fahrbahn laufenden Kräne mit der erfindungsgemäßen Anordnung zweier Empfänger, F
i g. 2 die erfindungsgemäße Schaltung der beiden Empfänger nach F i
g. 1 mit der in einem Stromkreis liegenden Schutzmaßnahmen auslösenden Einrichtung,
F i g. 3 eine Lichtsende- und -empfangsanlage für zwei auf einer Fahrbahn
laufende Kräne mit der erfindungsgemäßen Anordnung eines Empfängers, F i
g. 4 die erfindungsgemäße Schaltung des nach F i g. 3 angeordneten
Empfängers in dem Bremsstromkreis.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht die erfindungsgemäße Einrichtung
zum Vermeiden von Kranzusammenstößen aus einem Sender 1, beispielsweise für
Infrarotlicht, der auf dem einen Kran 2 von zwei Kränen 2, 3 angeordnet ist,
die, sich auf der gleichen Fahrbahn befinden. Die Verwendung von Infrarotlicht hat
den Vorteil, daß der Empfang auch bei Sichtbehinderung durch Staub oder Nebel nicht
beeinträchtigt wird. Auf dem anderen Kran 3 der beiden Kräne 2,
3 ist die Empfangsanlage vorgesehen. Nach dem in F i g. 1 gegebenen
Ausführungsbeispiel besteht die Empfangsanlage aus zwei Empfängern 4 und
5, die so angeordnet sind, daß der von dem Sender 1 ausgesendete Lichtstrahl
bei Annäherung der beiden Kräne zunächst auf den Empfänger 4 und bei weiterer Annäherung
auf den Empfänger 5 auftrifft. Als Empfänger werden bei Verwendung von Sendern
für Infrarotlicht zweckmäßig geeignete Fototransitoren mit elektrischen Verstärkern
verwendet. Wie in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist Kran 2 ebenfalls mit
einer entsprechenden Lichtempfangsanlage und Kran 3 mit einem Sender ausgerüstet.
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Bei Annäherung der beiden Kräne trifft der Sendestrahl zunächst auf
den Empfänger 4, doch ist das Relais 7 erst stromdurchflossen, wenn nach
Belichten des Empfängers 5 der Kontakt 6 geschlossen ist. Durch das
Relais 7 wird der in Ruhestellung geöffnete
Kontakt
8 betätigt, so daß der Signalstromkreis geschlossen ist und -wie in
der Zeichnung beispielsweise dargestellt ist - durch die Warnlampe
9 Lichtsignale und durch das Signalhom 10 akustische Warnzeigen gegeben
werden. Sobald bei weiterer Annäherung der Kräne der gerichtete Sendestrahl den
Empfänger 5 nicht mehr trifft, öffnet sich der Kontakt 6
wieder; doch
bleibt der Signalstromkreis üb#er den von dem Relais 7 betätigten Kontakt
11 und über den von dem Empfänger 4 gesteuerten und in Ruhestellung geschlossenen
Kontakt 12 stromdurchtlossen. Es werden also auch dann Signale gegeben, wenn der
Empfänger 5 nicht mehr belichtet wird. Erst wenn die Kräne sich bei umgekehrter
Fahrtrichtung wieder so weit voneinander entfernt haben, daß der Sendestrahl den
Empfänger 4 trifft, wird der Kontakt 12 und damit auch der Signalstromkreis geöffnet.
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Durch die neue Einrichtung wird also während der ganzen Dauer des
Aufenthalts der beide Kräne im Gefahrenbereich das Gefahrenmoment angezeigt, und
erst bei einer Entfernung, die größer ist als der Ab-
stand, bei dem der Empfänger
4 belichtet wird, werden die ausgelösten Schutzmaßnahmen aufgehoben.
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In F i g. 3 und 4 ist eine Ausführungsform der Sende- und Empfangsanlage
mit der zugehörigen Schaltung wiedergegeben, bei der der Fahrantrieb des Krans
3 stillgesetzt wird, wenn dieser Kran mit zu schneller Fahrt in den Gefahrenbereich
des Krans 2 eintritt. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, wird nach Belichten des
Empfängers 5 der Kontakt 13 geschlossen, so daß das Relais
14 und ebenfalls das Zeitrelais 15
stromdurchflossen wird. Durch die beim
Auftreffen des Sendestrahls auf den Empfänger 5 in diesem ausgelöste Spannung
wird außerdem der Kontakt 19 geschlossen, während der von dem Relais 14 betätigte
und in Ruhestellung geschlossene Kontakt 20 sich mit einer kleinen zeitlichen Verzögerung
öffnet. Das hat zur Folge, daß das, Bremsrelais 17 über den in F i
g. 4 geöffnet dargestellten, im Betriebszustand jedoch geschlossenen Selbsthaltekontakt
18 stromdurchflossen bleibt. Entsprechend den üblichen Betriebsbedingungen,
nach denen die Bremse nur geschlossen ist, wenn das BreinsreIais, stromlos ist,
bedeutet das, daß die Bremse gelüftet bleibt. Die Belichtungsdauer des Empfängers
5 entspricht der Zeit, die der Kran 1 zum Durchlaufen des Empfangbereichs,
das ist die in F i g. 3 mit 16 bezeichnete Strecke, benötigt. Die
Zeit, die zum Durchlaufen der Strecke 16 gebraucht wird, hängt ab von der
Relativgeschwindigkeit, mit der sich die Kräne einander nähern. Diese Zeit wird
- wie nachfolgend gezeigt wird - mit der eingestellten Anlaufzeit
des Zeitrelais 15 verglichen.
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Nähern sich die Kräne 2 und 3 mit so großer Relativgeschwindigkeit,
daß die Zeit für das Durchlaufen der Strecke 16 kleiner ist als die eingestellte
Anlaufzeit des Zeitrelais 15, so bleibt der Kontakt 21 geöffnet. Dagegen
wird, sobald der Empfänger 5 bei weiterer Annäherung nicht mehr belichtet
wird, der Kontakt 19 geöffnet, bevor sich der durch das Relais 14 mit einer
geringen zeitlichen Verzögerung betätigte Kontakt 20 schließt. Da auch der Kontakt
21 geöffnet bleibt, hat das die Wirkung, daß das Bremsrelais 17 stromlos
und somit die Bremswirkung ausgelöst wird.
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Nähern sich die Kräne dagegen mit so kleiner Relativgeschwindigkeit,
daß die Zeit für das Durchlaufen der Strecke 16 größer ist als die eingestellte
Anlaufzeit des Zeitrelais 15, so wird durch dieses der Kontakt 21 geschlossen,
bevor bei weiterer Annäherung der Kräne der Empfänger 5 mit der Folge wieder
unbelichtet ist, daß der Kontakt 19 geöffnet und mit geringer Verzögerung
der Kontakt 20 geschlossen wird. Das bedeutet, daß das Bremsrelais über den Selbsthaltekontakt
18 und den Kontakt 21 stromdurchflossen ist. Die Bremse bleibt also gelüftet,
da der Kontakt 21 auch während des Zeitraums zwischen dem öffnen des Kontaktes
19 und dem Schließen des Kontaktes 20 die Stro-inzuführung zum Relais
17 aufrechterhält. Nach Stillstand des Krans kann durch Schließen des Kontaktes
22 die Bremswirkung wiederaufgehoben werden. Dies kann entweder von Hand
oder in an sich bekannter Weise automatisch erfolgen.
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Durch die entsprechend dein in F i g. 3 und 4 wiedergegebenen
Ausführungsbeispiel ausgestaltete neue Einrichtung zum Vermeiden von Kranzusammen
stößen kann somit das Arbeiten zweier Kräne nebeneinander auch im Gefahrenbereich
ermöglicht werden, wenn die Kräne mit langsamer Fahrt in den Gefahrenbereich eintreten,
während bei einer Fahrt, bei der wegen hoher Geschwindigkeit die Gefahr eines Zusammenstoßes
besteht, als Schutzmaßnahme der Antrieb automatisch stillgesetzt wird.
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Es kann vorteilhaft sein, neben der Abgabe von Warnsignalen, die anzeigen,
daß zwei Kräne sich im Gefahrenbereich befinden, dann den Fahrantrieb stillzusetzen,
wenn die Kräne mit zu großer Geschwindigkeit in den Gefahrenbereich eintreten. Die-s
ist insbesondere für Kräne vorteilhaft, die häufig in unmittelbarer Nachbarschaft
innerhalb des Ge-fahrenbereichs arbeiten müssen. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen,
die Ausführungsforin nach F i g. 1 und 2 der neuen Einrichtung mit der Ausführungsform
nach F i g. 3 und 4 miteinander zu kombinieren. Diese Kombination ist in
der Zeichnung nicht dargestellt. Nach dieser zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
wird dabei die Schaltung nach F i g. 4 mit dem Empfänger 5 verbunden,
also mit dem Empfänger, auf den der Lichtstrahl bei kleinem Kranabstand auftrifft.
Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, die Schaltung so vorzunehmen, daß
das Zeitrelais 15
anläuft, sobald der Empfänger 4, also der Empfänger, auf
den der Lichtstrahl bei großem Kranabstand auftrifft, belichtet wird. Ferner können
auch erfindungsgemäß, wie in der Zeichnung nicht dargestellt ist, mehrere Zeitrelais
in dem Bremsstromkreis geschaltet sein, durch die mittels einer an sich bekannten
Bremseinrichtung die Bremskraft stufenweise erhöht wird oder mehrere Bremsen in
zeitlicher Folge betätigt werden.