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Dämpfungseinrichtung für mit zwischen Federtellern angeordneten Federsatzelementen
ausgerüstete Stripper- und Blockzangenwerke Die Erfindung bezieht sich auf eine
Dämpfungseinrichtung für mit zwischen Federtellern angeordneten Federsatzelementen
ausgerüstete Stripper- und Blockzangenwerke, wobei für jedes Federsatzelement oder
für jeweils eines von mehreren Federsatzelementen eine mit Zylinder, Kolben, Kolbenstange
und ölvorratsraum versehene hydraulische Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist.
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Beim Blockfaß- bzw. Blockdrückvorgang mit einem solchen Werk muß betriebsmäßig
mit einer momentanen Blocklösung und beim eventuellen Ab-
gleiten der Zangenspitzen
vom Block mit einer plötzlichen Entspannung der zusammengedrückten Federsatzelemente
gerechnet werden. Hierdurch wird der Antriebskopf nach oben geschleudert, so daß
starke Schläge entstehen, die zu Schäden führen können. Außerdem müssen die Blöcke
beim Transport auch bei Stößen sicher festgehalten werden.
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Es ist eine hydraulische Dämpfungseinrichtung bei einem Zangenschließwerk
für Stripperkrane, Blockausziehkrane u. dgl. bekannt, bei dem die Zange durch eine
Druckspindel geschlossen wird, deren Antrieb auf einem Federteller befestigt ist,
so daß dieser sich beim Spannen und Entspannen der die Antriebskraft der Zange regelnden
Kraftspeicher mit dem Federteller auf und ab bewegt, wobei zum Verhindern einer
plötzlichen Entspannung je einem oder jeweils mehreren der der Druckspindel
zugeordneten, zwischen dem oberen und unteren Federteller sitzenden Kraftspeicher
Dämpfungsorgane nebengeordnet sind. Um den Block auch bei Stößen sicher festzuhalten,
selbst wenn durch starke Stöße die Spitzen der Zangen ihre Lage am Block, insbesondere
an dessen konischem Ende, verändern, könnte durch die Anordnung der Kraftspeicher
der Druck an den Zangenspitzen weiter aufrechterhalten werden, wenn nicht die in
der Entspannungsrichtung sofort wirksamen hydraulischen Dämpfer die in den Kraftspeichern
gespeicherte Energie in ihrer Wirkung behindern würden. Dadurch ergibt sich der
große Nachteil, daß die im Kraftspeicher gespeicherte Energie nicht richtig zur
Wirkung kommen kann und deshalb die Blöcke bei Stößen von der Zange nicht sicher
festgehalten werden können, so daß diese Anordnung im besonderen für Zangenschließwerke
von Stripper-und Tiefofenkranen ungeeignet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung einer hydraulischen
Dämpfungseinrichtung zu schaffen, die eine plötzliche völlige Entspannung der zusammengedrückten
Federsätze und die dadurch ausgelösten Schläge verhindert, wobei jedoch die gespeicherte
Energie der zusammengedrückten Federsätze für den sicheren Blocktransport voll wirksam
bleiben muß.
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Die Erfindung vermeidet die vorgenannten Nachteile dadurch, daß der
mit dem Stripper- oder Blockzangenwerk verbundene Federteller über einen Mitnehmerring
und eine Mitnehmerhülse an der Kolbenstange bzw. dem Kolben des am Stripperrohr
angeordneten Zylinders der mit dem jeweiligen Federsatzelement zusammengebauten
Dämpfungseinrichtung angreift und daß im Zylinder vom Druckraum zum ölvorratsraum
führende Bohrungen so ausgeführt sind, daß beim normalen Blockfassen oder Rutschen
des Blockes das im Druckraum befindliche und von dem Kolben verdrängte hydraulische
Druckmittel keine wesentliche Drosselung erfährt, jedoch nach einem vorherbestimmten
Hubweg des Kolbens bei plötzlichem Druckaiistieg infolge eines Abgleitens der Blockzange
im Durchfluß gedrosselt wird.
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Zwischen Federtellern angeordnete Federsatzelemente sind an sich bekannt,
und zwar in Anwendung bei einem Schließwerk für Block- und Stripperzangen. Hier
befinden sich die Federsatzelemente zwischen den beiden sich relativ zueinander
bewegenden Teilen des Schließwerkes; sie haben aber hier eine andersartige Aufgabe,
nämlich den Anpreßdruck beim Schließen der Zange zu übertragen.
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Des weiteren ist es an sich bekannt, beispielsweise bei einem an der
Katze in Hubseilen hängenden Stripperwerk, hydraulische Stoßdämpfer mit zwei Wirkungsbereichen
anzuwenden. Hier handelt es sich aber um eine Vorrichtung, durch die, im Gegensatz
zum Erfindungsgegenstand, bei einem Schlappwerden der Hubseile, z. B. infolge unbemerkten
Aufsetzens des Stripperwerkes auf ein Hindernis, ein schlagartiaes Einfallen des
Stripperwerkes oder des Zangenschließwerkes in die Hubseile zu verhindern.
Bei
der eründungsgemäßen hydraulischen Dämpfungseinrichtung für Blockzangen- und Stripperwerke
können beim Abgleiten der Zange durch die sehr wirksame Dämpfung keine Schläge mehr
auftreten, wobei die hydraulische Dämpfungseinrichtung so ausgebildet ist, daß bei
einer Erschütterung, bei welcher der in der Zange befindliche Block etwas nach unten
rutscht, die Wirkung der Federsatzelemente auf einen vorherbestimmten -Hubweg durch
die hydraulische Dämpfungseinrichtung nicht beeinflußt wird, daher voll erhalten
bleibt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1- einen Mittellängssehnitt durch ein Federsatzelement
der Dämpfungseinrichtung und F i g. 2 einen Mittellängsschnitt wie F i
g. 1 in etwas anderer Ausführung.
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Die Einzelteile einer gemäß der Erfindung ausgebildeten hydraulischen
Dämpfungseinrichtung für ein oder mehrere Federsatzelemente eines Stripper-oder
t!6ckz#,-,en-werkes werden an Hand ihrer Wirkungsweise beschrieben.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 besteht jedes Federsatielement
aus einer äußeren vorgespannten Schraubenf eder 1 (Druckfeder) für das Blockfassen
und- einer inneren vorgespannten Tellerfeder 2 für den Strippvorgang. Die Federn
1, 2 sind auf einem unteren. Flansch 3 eines Stripperrohres 4 abgestützt
und werden durch ein inneres und äußeres Führungsrohr 5 und, 6-in ihrer Stellung
gehalten. über dem Federsatzelement 1, 2 ist eine Dämpfungseinrichtung angeordnet.
Sie weist einen Kolben 7 und je
einen inneren und äußeren Zylinder
8 und 9 auf.
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Mit dem Stripper- oder Blockzangenwerk ist ein Federteller
10 fest verbunden, der beim Blockfassen mit nach unten geht und über einen
Mitnehinerring 11 und eine Büchse 12 die äußere Schraubenfeder
1
zusammendrückt. Hierbei wird von dem-Federteller 10 eine am Mitnehmerrin-11
angebrachte Mitnehmerhülse 13 Lind eine an letzterer befestigte Kolbenstaue
14 des Kolbens 7 nach unten mitgenommen. Das bei diesem Vorgang vom Kolben
7 verdrängte Öl kann über einen vom inneren und äußeren Zylinder
8 _ und 9 gebildeten Zwischenraum 15 und über oberhalb einer
Zwischenwand 16 befindliche Bohrungen 17 ungehindert in einen Vorratsraum
18
strömen, wobei die Querschnitte der Bohrungen 17
so ausgelegt sind,
daß keine Bewegungsverzögerung eintreten kann. Außerdem wird durch die Anordnung
eines Rückschlagventils 19 in der Zwischenwand 16 ein oberhalb des
Kolbens 7 liegender Raum 20 im inneren Zylinder 8 durch das im Vorratsraum
18 über der Zwischenwand 16 befindliche Öl ständig aufgefüllt.
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In der Normalstellung des Federtellers 10 werden im inneren
Zylinder 8 befindliche Schlitze 21 vom Kolben 7 verdeckt. Beim Blockfassen
wird der Kolben 7 so lange nach unten gedrückt, bis alle Schlitze 21- freigegeben
sind. Rutscht der in der Zange befmdliche Block um ein kleines Stück nach unten,
so wird die zusammengedrückte äußere Schraubenfeder 1
etwas entlastet, der
X olben 7 wird hochgedrückt, das oberhalb des Kolbens 7 im
inneren Zylinder 8 befindliche Öl kann ungehindert über die Schlitze
21 in den Zwischenraum 15 Lind über die oberhalb -der i Zwischenwand
16 befindlichen Bohrungen 17 in den Vorratsraum 18 strömen.
Durch diese Anordnung kommt die gespeicherte Kraft der äußeren Schraubenfeder
1 voll zur Wirkung. Um auf einem größeren Hubweg diese Wirkung zu erzielen,
können die Schlitze 21 auch untereinander verschieden hoch im inneren Zylinder
8 angeordnet werden.
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Gleitet die Zange vom Block ab, dann entspannt sich die äußere zusammengedrückte
Schraubenfeder 1, der Federteller 10 nimmt mittels des Mitnehmerringes
11 über die Mitnehmerhülse 13 den Kolben 7 so weit nach oben
mit, daß die im inneren Zylinder 8 befindlichen Schlitze 21 verdeckt werden,
wobei das Rückschlagventil 19 den öldurchfluß absperrt. Das oberhalb des
Kolbens 7 befindliche und vom Kolben 7 zusammengedrückte
Öl kann jetzt nur mehr über unterhalb der Zwischenwand 16 anaeordnete
kleinere Bohrungen 22 langsam in den Vorratsraum. 18 strömen. Durch diese
Anordnung wird beim Abgleiten der Zange vom Block eine wirksame Dämpfung der Hubbewegung
erreicht.
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Beim Strippen geht der Federteller 10 nach oben und nimmt
-mittels des Mitnehmerringes 11 über die Mitnehmerhülse
13 den Kolben 7 und über das äußere Führungsrohr 6 den äußeren
Zylinder 9 mit, Es tritt dadurch keine Verschiebung zwischen Kolben
7 und innerem Zylinder 8 auf, und die hydraulische Dämpfungseinrichtung
bleibt daher unbeeinflußt. Für die Begrenzung der gegenseitigen Bewegungen sind
Endschalter angeordnet.
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Die unterhalb der Zwischenwand 16 angeordneten kleinen Bohrungen
22 können auch durch ein Ventil ersetzt werden. Je nach Verwendungszweck kann durch
geeignete Auswahl der Ventiltype die Abdämpfung, gleichmäßig oder allmählich bis
auf ein Maximum ansteigend, über den ganzen Hubweg erfolgen. Selbstverständlich
können auch Druckbegrenzungsventfle angeordnet werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 unterscheidet sich
von dem nach F i g. 1 dadurch, daß nur eine äußere Schraubenfeder
1 vorhanden ist. An Stelle der inneren Tellerfeder 2 nach F i g. 1
ist unterhalb des anders gestalteten Kolbens 28 ein mit Öl gefüllter
Raum 23 vorgesehen, der mit einem ölvorratsraum 30 in Verbindung steht.
Außerdem ist nur ein einfach ausgebildeter Zylinder 24 vorhanden.
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»Beim Blockfassen wird die vorgespannte Schraubenfeder 1 durch
den nach unten gehenden Federteller 10 über den Mitnehmerring 11 und
die Büchse 12 so lange zusammengedrückt, bis der für den sicheren Blocktransport
notwendige Druck vorhanden ist. Die Begrenzung dieser Senkbewegung erfolgt mittels
eines Endschalters (nicht dargestellt). Da das Führungsrohr 6 am unteren
Ende einen Flansch besitzt, wird beim Strippvorgang die vorgespannte Schraubenfeder
1 ebenfalls zusammengedrückt und unterstützt dadurch die hydraulische Abdämpfun-
in ihrer Wirkung. Natürlich kann durch eine geeignete Ausbildung der Konstruktion
auch auf eine Mitwirkung der Schraubenfeder 1 beim Strippvorgang verzichtet
werden. Die Schraubenfeder 1 aus Stahl kann auch durch eine -Gummibalgfeder
oder einen Gummiring ersetzt werden.
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Die Wirkungsweise der hydraulischen Dämpfungseinrichtung nach F i
g. 2 ist folgende: In der Normalstellung des Federtellers 10 werden in einer
Zwischenwand 25 des Zylinders 24 befindliche, am Umfang eines Kreises mit
entsprechendem Durchmesser verteilte Bohrungen 26 durch einen federbelasteten
Ring 27 verdeckt. Beim Blockfassen wird der Kolben 28 vom Federteller
10 über den Mitnehmerring
11 und die Mitnehmerhülse
13 so lange nach unten gedrückt, bis eine im Zylinder 24 für den Ring
27 befindliche Druckfeder 29 entspannt ist und die Oberkante des Rin-es
27 ein kleines Stück (z. B. 1/3 bis 1/2 des Gesamthubes) von der Unterkante
der Zwischenwand 25 entfernt ist. Die in der Zwischenwand 25 vorhandenen
Bohrungen 26 sind dann nicht mehr verdeckt. Rutscht der in der Zange befindliche
Block um ein kleines Stück nach unten, so wird der Kolben 28 durch die zusammengedrückte
Schraubenfeder 1 hochgedrückt, wobei das im Zylinder 24 oberhalb des Kolbens
28 befindliche und vom Kolben 28 verdrängte Öl ungehindert
so lange durch die Bohrungen 26 in den ölvorratsraum 30 strömen kann,
bis der vom Kolben 28 über die Druckfeder 29
mit nach oben genommene
Ring 27 die Bohrungen 26 wieder verschließt. Durch diese Anordnung
kommt über einen bestimmten Weg die gespeicherte Kraft in der Schraubenfeder
1 voll zur Wirkung, so daß der Block auch bei Erschütterung sicher gehalten
wird. Der federbelastete Ring 27 kann auch durch geeignete Ventile oder Schieber
ersetzt werden.
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Gleitet die Zange vom Block ab, so wird der Kolben 28 durch
die zusammengedrückte Schraubenfeder 1 nach oben gedrückt. Die in der Zwischenwand
25 befindlichen Bohrungen 26 werden durch den federbelasteten Ring
27 verschlossen, und das im Zy-
linder 24 oberhalb des Kolbens
28 befindliche Öl und das vom hochgehenden Kolben 28 verdrängte
Öl
kann nur langsam über ein Regelventil 31 in den Ölvorratsraum
30 strömen. Durch diese Anordnung wird die beim Abgleiten der Zange plötzlich
auftretende Hubbewegung wirksam abgedämpft.
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Beim Strippen geht der Federteller 10 nach oben, er nimmt den
Kolben 28 mit, die im Zylinder 24 befindliche Druckfeder 29 wird weiter
zusammengedrückt, und der Ring 27 verschließt die Bohrungen 26. Das
im Zylinder 24 oberhalb des Kolbens 28 befindliche und vom Kolben
28 verdrängte Öl kann nur über das Regelventil 31 langsam in
den ölvorratsraum 30 strömen. Durch die geeignete Auswahl der Regelventiltype
kann der Druck beim Strippen gleichmäßig oder allmählich bis auf ein Maximum ansteigend
erfolgen, wobei die Ventile oder Schieber sofort oder erst nach Erreichen eines
vorher festgelegten Öldruckes durch ein überdruckventil 32 den Durchgang
freigeben können.