-
Kippsicherung für einen Kran od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf
eine Kippsicherung für einen Kran od. dgl., an dessen Ausleger eine hydraulische
Wippeinrichtung angreift, mit einem Steuerzylinder, in dem jeweils ein dem Druck
in den Wippzylindern entsprechender Flüssigkeitsdruck herrscht und dessen Kolben
beim Erreichen eines vorher bestimmten Druckes gegen den Widerstand einer Feder
ein den Kranantrieb beeinflussendes Schaltglied betätigt, mit dem ein auf die Kranausladung
ansprechendes Korrekturglied zusammenarbeitet.
-
Bei einer bekannten Kippsicherung dieser Art bildet der in dem Steuerzylinder
befindliche Kolben das Schaltglied. Die auf den Kolben wirkende Feder steht unter
dem Einfluß eines weiteren Kolbens, dessen Kolbenstange mit einer Rolle an einer
Kurvenscheibe anliegt, die über ein Gestänge in Abhängigkeit von der Änderung des
Neigungswinkels der Wippzylinder geschwenkt wird. Hierdurch soll eine Überschreitung
des zulässigen Lastmomentes verhindert werden. Demgegenüber werden gemäß der vorliegenden
Erfindung besondere Mittel vorgesehen, um den Umstand zu berücksichtigen, daß bei
einer Verringerung der Ausladung des Kranauslegers, dessen Stützlager gegenüber
dem Kranstützpunkt versetzt ist, die Standsicherheit des Kranes in stärkerem Maße
erhöht wird, als der waagerechte Abstand der Last von der waagerechten Schwenkachse
des Auslegers abnimmt.
-
Die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß das Korrekturglied
durch einen Nachholkolben gebildet wird, der in einem Zylinder von einem der jeweiligen
Ausladung des Kranauslegers entsprechenden Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird,
derart, daß er bei größter Ausladung einen das Schaltglied tragenden Hebel od. dgl.
in einer solchen durch einen Anschlag bestimmten Lage hält, daß der Kolben des Steuerzylinders
unter der Wirkung des betreffenden, dem höchstzulässigen Lastmoment entsprechenden
Flüssigkeitsdruckes das Schaltglied betätigt, während bei verringerter Ausladung
entsprechend dem dann verringerten, auf den Nachholkolben wirkenden Flüssigkeitsdruck
der Hebel mit dem Schaltglied durch eine Rückholfeder von dem Kolben des Steuerzylinders
so weit weggeschwenkt wird, daß das Schaltglied erst bei einem erhöhten, in den
Wippzylindern wirkenden Flüssigkeitsdruck betätigt wird.
-
In der Zeichnung ist eine Schaltung für ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes dargestellt.
-
Es ist angenommen, daß der Ausleger eines fahrbaren Wippdrehkranes
mittels zweier Wippzylinder 1 und zugehöriger Plungerkolben 2 gehoben und gesenkt
wird. Das Drucköl wird den Zylindern 1 aus einer Leitung 3 durch einen Ventilblock
4 zugeführt, der durch eine Steuerleitung 5 mit einem Sperrverteilerblock verbunden
ist.
-
An einem der Zylinder 1 sitzt ein Zwischenzylinder 6. Zwischen
den beiden Abschlußstutzen 7, 8 dieses Zylinedrs ist ein Kolben 9 frei beweglich
geführt. Der Zwischenzylinder ist durch den einen Abschlußstutzen 7 mit dem Innern
des Wippzylinders 1 und durch den anderen Abschlußstutzen 8 über eine Steuerleitung
10 mit einem fest am Kranoberbau sitzenden Steuerzylinder 11 verbunden.
-
In dem Steuerzylinder 11 ist ein Tauchkolben 12
geführt,
der an seinem außerhalb des Zylinders 11
befindlichen Ende eine Schaltscheibe
13 trägt. Diese befindet sich in der dargestellten Lage, die durch eine Markierung
14 bestimmt ist, in einem gewissen Abstand von der Schaltscheibe 15 eines
elektrischen Endschalters 16, bei dessen Betätigung der Kranantrieb ausgeschaltet
wird.
-
An dem Kolben 12 ist ein den Steuerzylinder 11 umgreifendes Gehäuse
17 befestigt, das sich in seinem Innern mittels einer weichen Druckfeder
18 gegen den Zylinder 11 stützt. Außerdem kann sich das Gehäuse 17 mit seiner
hinteren Stirnwand über eine Zusatzfeder 19, die härter ist als die Hauptfeder 18,
gegen ein Widerlager auf einer Schaltstange 20 stützen. Diese kann mittels
eines Hebels 21 verschoben werden. In der mit ausgezogenen Linien dargestellten
Lage des Hebels 21 und der Stange 20 ist die Feder 19 gespannt. In
der mit gestrichelten Linien dargestellten Lage des Hebels 21 ist die Stange so
weit nach rechts verschoben, daß die Zusatzfeder 19 praktisch nicht wirksam wird.
An
die Steuerleitung 10 ist eine Justierpumpe 22 angeschlossen, mittels derer Leckverluste
ausgeglichen werden und dafür gesorgt wird, daß beim Ausgangszustand, wenn die hydraulische
Hubvorrichtung 1, 2 nicht belastet ist, der Öldruck in dem Zwischenzylinder 6 und
dem Steuerzylinder 11 den Druck des Öles in dem Wippzylinder 1 überwiegt. Hierbei
liegt demgemäß der Kolben 9 an dem Abschlußstutzen 7 des Zwischenzylinders 6 an,
und die Schaltscheibe 13 befindet sich in der dargestellten, durch die Markierung
14 bestimmte Lage.
-
Wenn die Leitung 10 oder eine an sie angeschlossene Leitung undicht
wird, so hat dies nicht ein Auslaufen des Wippzylinders 1 zur Folge, weil der Kolben
9 den Inhalt dieses Zylinders von der Steudurch die Markierung 14 bestimmten Lage.
-
Es sei zunächst angenommen, daß der Wippdrehkran nur auf seinen Rädern
ruht, also seine Stützbasis nicht durch ausgefahrene Stützen vergrößert ist. Für
diesen Fall muß der Hebel 21 in die mit gestrichelten Linien dargestellte Lage geschwenkt
sein, so daß die Zusatzfeder 19 nicht wirksam ist. Wenn nun der Ausleger
belastet und angehoben wird, steigt der Öldruck innerhalb der Zylinder 1, so daß
der Kolben 9 in dem Zylinder 6 verschoben wird und den gleichen Druck auf das Öl
in der Steuerleitung 10 und in dem Steuerzylinder 11 überträgt. Durch diesen Öldruck
wird der Kolben 12 nach rechts bewegt, und zwar mit steigendem Öldruck in zunehmendem
Maße entsprechend der fortschreitenden Zusammendrückung der Feder 18. Wenn die Belastung
des Auslegers so groß geworden ist, daß die Grenze der Standsicherheit des nicht
abgestützten Kranes erreicht wird, trifft die Schaltscheibe 13 des Kolbens 12 auf
die Scheibe des Endschalters 16, und der Kranantrieb wird ausgeschaltet.
-
Wenn die Stützbasis des Kranes durch Ausschieben von Stützen vergrößert
wird, wird der Schalthebel 27. in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage
geschwenkt. Nunmehr muß der Kolben 12 außer der Hauptfeder 18 auch die Zusatzfeder
19 zusammendrücken, so daß er erst bei einem entsprechend höheren Öldruck die Scheibe
15 des Endschalters 16 erreicht. Der Kranantrieb wird daher erst bei einer erhöhten
Belastung des Auslegers, die der verarößerten Standsicherheit entspricht, ausgeschaltet.
-
Nicht dargestellte Blockierungsvorrichtungen soraen dafür, daß die
zusätzliche Feder 19 nur dann eingeschaltet werden kann, wenn die Stützen
ausgefahren sind, und daß die Stützen nur dann eingezogen werden können, wenn die
zusätzliche Feder 19 durch Betätigung des Hebels 21 ausgeschaltet ist.
-
Die Bauart des Kranes bringt es mit sich, daß dann, wenn sich der
Kranausleger in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, eine größere Standsicherheit vorhanden
ist, als wenn der Kranausleger quer zur Fahrzeuglängsachse verschwenkt ist. Man
kann daher im ersteren Fall höhere Drücke in den Wippzylindern 1 zulassen als im
letzteren Fall. Um dem Rechnung zu tragen, ist der Endschalter 16 an einer durch
einen Dreieckhebel gebildeten Schwinge 23 angebracht, die am seitlich verschwenkbaren
Kranoberbau um eine lotrechte Achse 24 schwenkbar gelagert ist. Der Dreieckhebel
wird durch eine Feder 25 mit einer Rolle 26 in Anlage an einer länglichen Kurvenscheibe
27 gehalten, die fest im Kranunterbau sitzt. Bei der dargestellten Lage liegt die
Rolle 26 an einer Längsseite der Scheibe 27 an. Dies entspricht der Einstellung
des Kranauslegers in Fahrtrichtung. Wenn der Kranoberbau mit dem Ausleger um 90°
seitwärts verschwenkt wird, läuft die Rolle 26 auf eine der Schmalseiten der Scheibe
27 auf. Dies hat zur Folge, daß der Dreieckhebel 23 nach links verschwenkt und damit
die Entfernung zwischen der Schaltscheibe 15 des Endschalters 16 und der in der
Ausgangslage befindlichen Schaltscheibe 13 des Kolbens 12 verkleinert wird. Demzufolge
wird der Endschalter 16 schon beim Erreichen eines kleineren Öldruckes in dem Wippzylinder
1 betätigt, so daß der Kranantrieb entsprechend der verringerten Standsicherheit
bei seiner Querlage weniger hoch belastet werden kann als bei seiner Einstellung
in Fahrzeuglängsrichtung. Entsprechend der Gestalt der Scheibe 27 wird bei einer
Schwenkung des Kranoberbaues um 360° der Endschalter zweimal in die der größten
Standsicherheit entsprechende Lage und zweimal in die der kleinsten Standsicherheit
entsprechende Lage gegenüber dem Steuerzylinder 11 verschwenkt. In allen diesen
Fällen wird je nach der Betätigung des Hebels 21 eine kleine oder eine große Stützbasis
entsprechend dem freistehenden bzw. abgestützten Zustand des Kranes berücksichtigt.
-
Wenn sich die Ausladung des Kranauslegers verringert, indem z. B.
der Ausleger teleskopartig eingeschoben wird, kann naturgemäß der Ausleger eine
größere Last aufnehmen. Bei der bisher beschriebenen Vorrichtung könnte aber die
Last gegenüber der bei größter Ausladung im äußersten Fall zulässigen Last bei Verringerung
der Ausladung nur in dem Ausmaß erhöht werden, daß der Öldruck in den Wippzylindern
1 unverändert bleibt, da bei der bisher beschriebenen Vorrichtung die Abschaltung
ausschließlich unter dem Einfluß des Öldruckes in den Wippzylinder 1 erfolgt. Dieser
Umstand berücksichtigt aber nicht, daß bei Verringerung der Ausladung des Kranauslegers
die Standsicherheit des Kranes in stärkerem Maße zunimmt als sich der waagerechte
Abstand der Last von der waagerechten Schwenkachse des Auslegers verkleinert. Das
gilt vor allen Dingen dann, wenn die Entfernung zwischen der Kippkante des Kranes
und der Kranmitte groß ist im Verhältnis zu der Entfernung des Fußes des Wippzylinders
von der Kranmitte, also vor allem dann, wenn,die Kippkanten des Kranes durch ausgeschobene
Stützen nach außen verlegt sind.
-
Um diesen Umstand zu berücksichtigen, wird die Wirkung des Steuerzylinders
11 und des Kolbens 12 überlagert von der Wirkung einer zusätzlichen Steuerung, die
im folgenden beschrieben wird.
-
Der Endschalter 16 sitzt auf einem Hebel 44, der in
einem Gelenk 45 an dem Dreieckhebel 23 gelagert ist. Auf das obere Ende des Hebels
44 wirkt die Stange eines Kolbens 46, der sich in einem Zylinder 47 befindet. Der
Zylinder ist durch eine Leitung 48
mit dem unteren Ende des Zylinders 49 eines
Ausziehwerkes verbunden. Wenn der zugehörige Kolben 50 durch den auf seiner Unterseite
wirkenden Öldruck nach oben (in der Zeichnung betrachtet) verschoben wird, wird
der Teleskopausleger entsprechend seiner größten Ausladung ausgeschoben. Der unter
dem Kolben 50 herrschende Öldruck drückt bei feststehendem Zylinder 47 den Kolben
46 gegen den Widerstand einer Feder 51 nach links hin und hält so den Hebel 44 in
Anlage an einem Anschlag 52.
-
Die dargestellte Lage des Hebels 44 entspricht sonach dem ganz ausgezogenen
Teleskopausleger, also
der größten Ausladung. Wird der Ausleger
eingezogen, verschwindet der Druck unter dem Kolben 50, und folglich wird
der Hebe144 unter der Wirkung der Feder 51 in dem Gelenk 45 nach rechts
geschwenkt. Hierdurch vergrößert sich die Entfernung zwischen der Schaltscheibe
15 des Endschalters 16 und der in der Ausgangsstellung befindlichen Schalt-Scheibe
13 des Kolbens 12. Wegen des hierdurch bedingten größeren Schaltweges des Kolbens
12 wird der Endschalter 16 erst bei einem höheren Öldruck betätigt als vorher.
Der Kranantrieb wird also erst dann ausgeschaltet, wenn die der verminderten Ausladung
entsprechend erhöhte Standsicherheit des Kranes ausgenutzt ist.
-
Der Zylinder 47 ist durch eine Stange 53 mit einem Hebel 54 verbunden,
der wiederum mit einem Wippzylinder der Hubeinrichtung verbunden ist. Beim Anheben
des Auslegers führen die Wippzylinder gewisse Schwenkbewegungen aus, und diese werden
auf den Hebel 54 übertragen. Infolgedessen wird der Zylinder 47 in dem Maße, in
dem der Ausleger eine steilere Lage einnimmt, nach rechts bewegt, und demgemäß wird
der Hebel 44 verschwenkt und die Entfernung zwischen den Schaltscheiben 15 und 13
vergrößert. Hiermit wird erreicht, daß auch diejenige Verringerung der Ausladung,
die durch das Nachobenwippen des Auslegers erfolgt, in dem Sinne berücksichtigt
wird, daß die hierdurch bedingte Erhöhung der Standsicherheit des Kranes ausgenutzt
wird.
-
Die Leitung 48 wird zweckmäßig nicht unmittelbar an den Zylinder
49 angeschlossen, sondern an einen an diesem sitzenden Zwischenzylinder, der ebenso
wie der Zwischenzylinder 6 einen frei beweglichen Kolben enthält.
-
Für den Fall, daß der Kran keinen Teleskopausleger hat, kann der Zylinder
47 mit der Steuerleitung 5 des Wippzylinders 1 verbunden sein, und zwar über eine
Leitung 55, in die ein Mehrwegehahn 56 eingeschaltet ist. Der Nachholkolben 46 wird
dann normalerweise in der dargestellten Lage des Mehrwegehahnes von dem Steueröldruck
beaufschlagt sein, so daß der Hebel 44 in Anlage an dem Anschlag 52 gehalten wird.
In diesem Fall spricht also die Kippsicherung immer nur bei ein und demselben auf
den Kolben wirkenden Öldruck, also bei gleichem Lastmoment, an. Wenn hingegen der
Wippausleger des Kranes in seine steilste Stellung gebracht ist, betätigt er den
Mehrwegehahn 56 in der Weise, daß der Nachholkolben 46 entlastet wird und folglich
der Hebel 44 durch die Feder 51 von dem Anschlag 52 abgehoben wird. Infolgedessen
wird dann der Endschalter 16 erst bei erhöhtem Öldruck und damit bei erhöhtem Lastmoment
ausgeschaltet, wie es der erhöhten Standsicherheit des Kranes bei durch die Steilstellung
des Auslegers bedingter verminderter Ausladung entspricht.
-
Selbstverständlich kann in kinematischer Umkehrung zu der dargestellten
Anordnung des Steuerzylinders 11 und des Kolbens 12 der bewegliche Teil als Zylinder
und der feststehende Teil als Kolben ausgebildet sein. In ähnlicher Weise kann man
unter Umständen eine kinematische Umkehrung zwischen dem Kolben 46 und dem Zylinder
47 verwirklichen.
-
Am Fuß der Wippzylinder 1 wird zweckmäßig je ein Endschalter angebracht,
der bewirkt, daß der Kran erst dann betriebsbereit ist, wenn sich Drucköl in den
Zylindern befindet. Hierdurch ist gewährleistet, daß sofort bei Beginn des Kranantriebes
die Kippsicherung wirksam wird.
-
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei hydraulischen Bergungskranen
anwendbar.