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Hydraulischer Antrieb für Stripper- und Blockzangen Die Erfindung
betrifft einen hydraulischen Antrieb für Stripper- und Blockzangen, bei dem die
Stripperstempelbewegung bzw. das Schließen und Öffnen der Zangenschenkel mit verschiedenen
Geschwindigkeiten erfolgt.
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Es sind hydraulische Antriebe für Stripper- und Blockzangen bekannt
(deutsche Auslegeschrift 1063 345), bei denen ein senkrecht angeordnetes
hydraulisches Kraftgerät die Strippbewegung bzw. das Schließen und öffnen der Zange
ausführt. Das Kraftgerät ist ein Hydraulikzylinder, dessen Kolben als Hohlkolben
mit einer kleinen und einer großen Kolbenfläche ausgebildet ist. Während des Schnellganges
wird nur die kleine Kolbenfläche mit Drucköl beaufschlagt; die große Kolbenfläche
steht nahezu drucklos mit dem Öl des Ölbehälters in Verbindung. Steigt z. B. beim
Auftreffen des Stripperstempels auf den Block oder beim Schließen der Zange der
Öldruck an, so wird infolge des Druckanstieges ein Ventil derart geschaltet, daß
sowohl die kleine als auch die große Kolbenfläche mit Drucköl beaufschlagt werden.
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Durch das Zuschalten der großen Kolbenfläche wird einerseits eine
größere Kolbenkraft erzielt und andererseits die Kolbengeschwindigkeit vermindert.
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Bei einer anderen bekannten hydraulisch angetriebenen Stripper- und
Blockzange werden die verschiedenen Kolbengeschwindigkeiten mit zwei Pumpen erreicht
(deutsche Auslegeschrift 1091714). Die für den Schnellgang des Kolbens bestimmte
Niederdruckpumpe fördert eine große Ölmenge geringen Druckes. Ist eine größere Kraft
an der Kolbenstange z. B. beim Strippen und Blockfassen erforderlich, wird der Hydraulikzylinder
über ein Ventil mit der zweiten Ölpumpe kleinerer Fördermenge und höheren Öldrucks
verbunden.
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Die erwähnten hydraulischen Antriebe für Stripper-und Blockzangen
haben den Nachteil, daß der im Zangenschachtrohr angeordnete Hydraulikzylinder in
Warmbetrieben, wie z. B. Tiefofen- und Gießhallen, sehr hohen Temperaturen ausgesetzt
ist. Das im Hydraulikzylinder aufgeheizte Öl erwärmt während des Rücklaufs die Steuerventile,
wodurch sie infolge ihrer Wärmedehnung vorübergehend funktionsunfähig werden können.
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Es ist auch schon ein hydraulischer Stripperantrieb für verschiedene
Stripperstempelgeschwindigkeiten vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift
1159 138), bei dem der Schnellgang über eine durch einen Motor angetriebene
Spindel und der .Krafthub mit einem Hydraulikzylinder oder einer Vielzahl von am
Uranfang des Zangenbaumes angeordneten Hydraulikzylindern erfolgt. Die vorgeschlagene
Konstruktion mit einem Hydraulikzylinder ist verhältnismäßig aufwendig, da die Verstellspindel
konzentrisch im Kraftkolben gelagert sein muß. Werden mehrere Hydraulikzylinder
am Zangenschachtrohr für den Krafthub vorgesehen, entsteht bei Ausfall eines Hydraulikzylinders
eine unsymmetrische Kraftübertragung auf den Stripperstempel und ein Verkanten der
Führungsteile.
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Allen genannten hydraulischen Antrieben für Stripper- und Blockzangen
haftet der Nachteil an; daß längere Reparatur- und Stillstandzeiten des Kranes in
Kauf genommen werden müssen, sobald ein Hydraulikteil wie Kolben, Ventil od. dgl.
einen Schaden erleidet. Das Auswechseln der Kolbenmanschetten oder der Hydraulikzylinder
dauert unter Umständen mehrere Tage.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der genannten
Ausführungen zu vermeiden und einen einfachen und betriebssicheren hydraulischen
Antrieb für Stripper- und Blockzangen zu schaffen, der bei Ausfall eines Hydraulikteils
oder gegebenenfalls mehrerer Hydraulikteile keine Betriebsunterbrechung verursacht.
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Erfindungsgemäß wird dazu bei einem hydraulischen Antrieb für Stripper-
und Blockzangen vorgeschlagen, daß der Antrieb eines an sich bekannten Gewindespindeltriebes
aus zwei oder mehreren gleichen Verstell-Hydromotoren besteht, die von zwei gleichen
Verstell-Hydropumpeneinheiten gespeist werden. Jeder Verstell-Hydromotor ist vorteilhaft
mit einer mechanischen Bremse ausgerüstet, so daß das Rückdrehmoment an der Gewindespindel
durch
mechanische Mittel aufgenommen werden kann. Die Sicherheit
beim Blockfassen hängt damit nicht mehr von der Dichtigkeit des Hydrauliksystems
ab.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, die Verstell-Hydromotoren
wahlweise nacheinander oder. gleichzeitig zur Einwirkung zu bringen.
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Zweckmäßigerweise bildet weiterhin das elektrohydraulische Antriebsaggregat
eine Baueinheit.
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Die Drehbewegung der Verstell-Hydromotoren wird über einen Zahnradtrieb,
eine Gewindespindel und eine Gewindemutter herkömmlicher Bauweise auf den Stripperstempel
übertragen. Sämtliche Hydraulikteile sind auf einer als Ölbehälter ausgebildeten
Plattform oberhalb der Hubtraverse übersichtlich angeordnet. Die Verstell-Hydromotoren
werden durch Zentrierungen in der Plattform genau fixiert, um einen einwandfreien
Eingriff zwischen den Antriebsritzeln und dem mit der Gewindespindel verbundenen
Zahnrad zu gewährleisten.
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Der hydraulische Antrieb nach der Erfindung bringt den Vorteil, daß
die mit geringer Leistung erzielbaren Bewegungen für den Eilgang des Stripperstempels
und zum Schließen und Öffnen der Zange bei Ausfall eines Hydromotors, gegebenenfalls
auch mehrerer Hydromotoren und einer Hydropumpe mit gleichbleibender Geschwindigkeit
ausgeführt werden, können.
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Beim Abstreifen der Kokillen hat sich in der Praxis gezeigt, daß nur
sehr wenige Kokillen mit dem maximalen Stripperdruck gestrippt werden müssen. Die
erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, nur jeweils so viele Hydromotore zuzuschalten,
wie sie zum Abstrippen der jeweiligen Kokille erforderlich sind, so daß auch der
gesamte nachgeschaltete Antrieb und die Zangenteile nicht höher als unbedingt erforderlich
beansprucht werden. Das bedeutet andererseits, daß auch beim Blockfassen je nach
Gewicht des Blockes die Möglichkeit besteht, auf einfache Weise den Anpreßdruck
zu verändern und nicht wie üblich jeden Block mit dem gleichen höchsten Anpreßdruck
zu fassen.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß gegenüber
üblichen hydraulischen Stripperwerken eine wesentlich geringere Flüssigkeitsmenge
erforderlich ist. Durch die vielen parallelgeschalteten Hydromotoren wird bei Störungen
die Montage sehr einfach und die Reparaturzeit auf ein Minimum herabgesetzt. Die
Anzahl der Hydromotoren wird in Abhängigkeit von dem maximalen Stripperdruck gewählt.
Da dieser im allgemeinen höher als die Zugkraft beim Blockfassen ist, kann beim
Ausfall eines Hydromotors, gegebenenfalls auch zweier Hydromotoren der Betrieb mit
der vollen Geschwindigkeit weiter aufrechterhalten werden. Nur Blöcke, die so fest
in der Kokille sitzen, daß der Höchststripperdruck erforderlich ist, können nicht
gestrippt werden.
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Der erfindungsgemäße hydraulische Antrieb zeichnet sich weiterhin
durch viele gleiche Hydrauukteile aus, wodurch eine wirtschaftliche Ersatzteilhaltung
gewährleistet ist.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Stripperzange, F i
g. 2 die Draufsicht der Stripperzange gemäß F i g. 1 und F i g. 3 einen Hydraulikschaltplan
für die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Stripperzange.
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Das Hubwerk des Stripperkranes ist über Seile 1, 2 und Seilscheiben
3, 4 mit der Hubtraverse 5 verbunden, in der das Zangenschachtrohr 6 mit dem gesamten
Stripperwerk eine drehbewegliche Aufnahme findet.
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Beim Strippvorgang bzw. beim Schließen und Öffnen der Zange 7 führen
der Stripperstempel 8, die Hülse 9 und die Mutter 10 eine vertikale Bewegung aus,
die durch Drehung der Gewindespindel 11 hervorgerufen wird. Die Drehbewegung
bekommt die Gewindespindel 11 von ihrem fliegend aufsitzenden Zahnrad 12
erteilt, in das die Ritzel 13, 14, 15, 16 von den Verstell-Hydromotoren 17, 18,
19, 20 eingreifen. Das Querhaupt 21, das zur Aufnahme der Spindellagerung 22 und
des elektrohydraulischen Antriebsaggregates 23 dient, stützt sich über Federn 24
auf dem Zangenschachtrohr 6 ab. Die Federn 24 wirken bei geschlossener Zange 7 gleichzeitig
als Kraftspeicher, wogegen sie während des Stripphubes teilweise oder ganz entlastet
werden.
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Das elektrohydraulische Antriebsaggregat 23 besteht im wesentlichen
aus zwei gleichen Verstell-Hydropumpeneinheiten 26, 27, zwei Steuerventilen
28,
29, zwei Ringleitungen 30, 31, vier Verstell-Hydromotoren 17,18,19, 20
mit den Ritzeln 13, 14,15,16 und einer Plattform 25, die sämtliche Hydraulikteile
aufnimmt und als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet ist.
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Wird eine hohe Sicherheit gegen Herausfallen des Blockes aus der Zange
7 verlangt, erhält jeder Verstell-Hydromotor 17, 18, 19, 20 eine mechanische Bremse.
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Ein einwandfreier Zahneingriff zwischen dem Zahnrad 12 und den Ritzeln
13, 14, 15, 16 wird durch die Zentrierung 32 am Querhaupt 21 und an der Plattform
25 erreicht. Die Paßschrauben 33 sichern das elektrohydraulische Antriebsaggregat
23 gegen Drehung gegenüber dem Querhaupt 21.
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Die Schaltung des hydraulischen Antriebes (F i g. 3) gestattet zwei
Arbeitsmethoden: Die erste Arbeitsmethode ist abgestellt auf die Einwirkung von
zunächst einem Verstell-Hydromotor, der bei Erreichen des maximalen Drehmomentes
nacheinander vom zweiten, dritten und vierten Verstell-Hydromotor mit unterstützt
wird.
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Bei der zweiten Arbeitsmethode wird durch entsprechende Regelung gleichzeitig
jeder Verstell-Hydromotor 17, 18, 19, 20 mit der gleichen Flüssigkeitsmenge beaufschlagt,
so daß die abgegebenen Drehmomente aller Hydromotoren stets gleich sind und gemeinsam
zur Einwirkung kommen.
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Das gezeichnete und beschriebene Ausführungsbeispiel ist abgestellt
auf einen offenen Kreislauf, d. h., die Flüssigkeit wird vom Flüssigkeitsbehälter
aus angesaugt und fließt nach der Energieabgabe wieder zurück. Beim geschlossenen
Hydraulikkreislauf entfällt der Flüssigkeitsbehälter. Werden ferner die Verstell-Hydropumpeneinheiten
26, 27 für zwei Strömungsrichtungen ausgelegt, fallen außerdem die beiden Steuerventile
28, 29 fort.