DE299844C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es tritt häufig der Fall auf, daß im Arbeitsfeld eines Kranes bestimmte Flächen von der am Haken hängenden Last nicht befahren werden dürfen, beispielsweise wenn an einer Stelle des Kranarbeitsfeldes Schuppen oder andere Gebäude, hochverlegte Gasrohrleitungen o. dgl. vorhanden sind, die beim Hineinfahren der am Haken hängenden Last zerstört oder, wie Eisenbahngeleise, behindert werden würden.

In solchen Fällen mußte bisher der Kranführer die Last vor dem bestehenden Hindernis, das im nachfolgenden mit »Schutzfläche« bezeichnet werden soll, so weit anheben, daß er die Last anstandslos über die Schutzfläche

!5 hinausführen konnte, um sie dann hinter der Schutzfläche wieder abzusenken. Da die hierzu gehörigen Kranbewegungen vollständig in das freie Belieben des Kranführers gestellt waren, war ein unbedingter Schutz der Schutzfläche nicht zu erzielen, denn durch Ungeschicklichkeit oder Unachtsamkeit war immer noch die Gefahr gegeben, daß der Kranführer mit der Last in die Schutzfläche hineinfuhr. Man mußte , demnach in solchen Fällen entweder kostspielige kräftige Schutzbauten ausführen,, die die etwa in die Schutzfläche hineinfahrende Last vor der Schutzfläche abfingen, oder man mußte die gelegentlichen Beschädigungen von Gegenständen innerhalb der Schutzfläche mit' in Kauf nehmen.

In der vorliegenden Erfindung ist nun eine Einrichtung gegeben, die einen zuverlässigen Schutz der Schutzfläche dadurch gestattet, daß die in Frage kommenden Kranbewegungen selbsttätig und unabhängig von dem Willen des Kranführers dann ausgeschaltet werden, wenn die Last in die Schutzfläche hineinzufahren droht.

Die Erfindung liegt darin, daß die Stromzuleitung für den Fahrmotor des Kranes durch den Hubmotor und den Fahrmotor und die Stromzuleitung für den Hubmotor durch den Fahrmotor und den Hubmotor bzw. in der nachstehend noch geschilderten wechselseitigen Form unter Benutzung von Hilfseinrichtungen so gesteuert wird, daß an der oder den Schutzflächen des Arbeitsfeldes durch das Zusammenwirken der von beiden Motoren bzw. von den Motoren in Verbindung mit Hilfsapparaten eingeleiteten Steuerungsvorgänge der Kran unabhängig vom Willen des Kranführers stillgesetzt wird und erst nach Anheben der Last über die Schutzfläche hinaus wieder in Bewegung gesetzt werden kann.

Die Einrichtung ist in den beiliegenden Fig. 1 bis 3 für verschiedene Fälle beispielsweise dar- ' gestellt, und.zwar zeigt Fig. 1 eine Schalteinrichtung nach der Erfindung für Gleichstrom. Links oben ist ein Schnitt durch das Arbeitsfeld des Kranes wiedergegeben. A A bezeich- net die Fahrbahn mit der auf ihr befindlichen Laufkatze G, B B bezeichnet die Grundfläche des Arbeitsfeldes. Innerhalb der Schutzfläche CC₁D₁D befindet sich beispielsweise ein Schuppen, der nach der Erfindung dadurch geschützt werden soll, daß der Kran bei unter der Linie C₁ D₁ hängender Last zum Stillstand kommt, sobald beim Heranfahren von links die Linie C C₁ und beim Heranfahren von rechts die Linie D D₁ erreicht wird, während oberhalb der Linie C₁ D₁ freie Durchfahrt gestattet sein soll. Es sind also auf der Länge α und

der Länge c alle Kranbewegungen möglich, auf der Länge 5 sind nur innerhalb der Höhe e alle Kranbewegungen möglich, während innerhalb der Höhe d keine Kranbewegung stattfinden soll, sofern nicht hierfür nach der Erfindung besondere Einrichtungen getroffen werden, um beispielsweise durch das Dach in das Innere eines Schuppens fördern zu können. Die erforderliche Schalteinrichtung ist in der

ίο Hauptfigur beispielsweise dargestellt. Die positive Stromleitung zweigt zu den Klemmen des Fahrmotors und des Hubmotors ab; die negative Stromleitung führt zu den Klemmen des Fahrschalters und des Hubschalters. Von hier aus geht die Leitung des Hubschalters zunächst zu einem Steuerungsschalter h, der von dem Fahrmotor oder von dessen Windwerk beeinflußt wird, sie zweigt dann mit einer Leitung ι zum Hubmotor ab. Eine Zweigleitung 2 führt zu dem vom Hubmotor gesteuerten Schalter k. Für den Fahrmotor ist die Einrichtung in umgekehrter Richtung die gleiche. Die Leitung führt zunächst zu einem vom Hubmotor gesteuerten Schalter I und von hier aus (3) zum Fahrmotor. Vor dem Schalter I zweigt eine Leitung 4 ab, die über einen durch den Fahrmotor gesteuerten Schalter i zum Fahrmotor führt. Die Steuerung der Schalter h, i, k, I erfolgt in der beispielsweisen Darstellung durch je eine von dem Windwerk des Motors angetriebene Spindel, auf der in dem angenommenen Falle auf der Fahrmotorseite zwei Wandermuttern Wi₁, m₂ und auf der Hubmotorseite zwei Wandermuttern H₁ und M₂ angeordnet sind.

Liegen mehrere Schutzflächen hintereinander im Arbeitsfeld des Kranes, so ist die Zahl der auf der Spindel in den Schutzflächen entsprechenden Abständen anzuordnenden Wandermuttern zu vermehren. Der Abstand der Muttern m_u m₂ entspricht in der beispielsweise gezeichneten Darstellung dem Fahrweg δ der Beifigur, der Abstand M₁, n₂ entspricht dem Hubweg d der Beifigur. Die Steuerung des Hubmotors wird nun in folgender Weise durchgeführt. Wenn der Fahrmotor die Laufkatze in der Richtung von links nach rechts bewegt, schieben sich die beiden Wandermuttern M₁ und m₂ in der gleichen Richtung und in dem konstanten Abstand 5 vor. Hierbei schaltet die Wandermutter M₁ beim Übergang über den Schalter h die Verbindungsleitung 1 ab. Die Verbindungsleitung 1 würde erst wieder eingeschaltet werden, sobald die Wandermutter W₂ den Schalter h überschreitet. Bei der rückläufigen Bewegung wird der gleiche Vorgang durch die Wandermutter m₂ eingeleitet und durch W₁ vollendet. Sobald die Leitung 1 abgeschaltet ist, besteht noch eine Stromverbindung zum Hubmotor über die Leitung 2 und den vom Hubmotor gesteuerten Schalter k. Es kann also der Hubmotor an jeder Stelle der Fahrbahn noch heben und senken. Diese Bewegungen werden jedoch ausgeschlossen, sobald die vom Hubmotor beeinflußten Wandermuttern, wobei je nach ihrer Bewegungsrichtung entweder n_x oder n₂ zuerst wirkt, den Schalter k abschalten. Das Abschalten des Schalters k tritt nach der Stellung der Wandermuttern mit dem Unterschreiten der Linie C₁ D₁ ein. Es kann also, wenn die Last die Grenzen der Schutzfläche erreicht, weder ein Heben noch ein Senken stattfinden. Die betreffenden Kranbewegungen werden selbsttätig abgestellt, die Schutzfläche ist also gegen Unachtsamkeit des Kranführers geschützt. Soll innerhalb der Schutzfläche doch eine Kranbewegung stattfinden, so muß der Kranführer je nach der gewünschten Bewegung einen der Schalter k, i, k oder I von Hand umlegen.

Die Steuerung des Fahrmotors erfolgt in gleicher Weise, wobei der Fahrmotor in dem Augenblick ausgeschaltet werden soll, wenn eine am Haken hängende Last innerhalb der Höhe d von der einen oder anderen Seite die Linie D D₁ bzw. C C₁ zu überschreiten droht. Befindet sich eine Last innerhalb der Höhenlage ä, so ist die Wandermutter M₁ über den Schalter I vorgerückt und hat die Stromzuführungsleitung 3 für den Fahrmotor abgeschaltet. Dem Fahrmotor kann vorläufig noch vermittels der über den Schalter i führenden Stromzuführungsleitung 4 für jede Richtung Strom gegeben werden, es sei denn, daß die vom Fahrmotor gesteuerte Wandermutter Wi₁ oder W₂ je nach der Fahrtrichtung auch den Schalter * umgeworfen hat. Wenn also eine Last innerhalb der Höhe d an D D₁ bzw. von der anderen Seite her auf der Linie C C₁ anlangt, so werden die beiden Zuleitungen 3 und 4 , abgeschaltet, so daß der Fahrmotor zur Ruhe kommt.

In dem Augenblick, wo der Fahrmotor und der Hubmotor beide durch gegenseitige Steuerung stillgesetzt sind, würde der Kranführer in diesem beispielsweisen Fall keine Handhabe haben, auf die Steuerung einzuwirken und den Kran wieder in Gang zu bringen. Es müßte daher in einem solchen Falle eine besondere Hilfsleitung vorhanden oder eine willkürliche Beeinflussung der Schalter h, i, k oder I möglieh sein, durch deren Einschaltung oder Umlegung der Kranführer den einen oder anderen Motor wieder zum Anspringen veranlassen kann. Um eine solche Hilfseinrichtung, die das Moment der Willkürlichkeit nicht voll ausschalten würde, zu vermeiden, ist in Fig. 2 eine andere beispielsweise Lösung wiedergegeben, die sich von der in Fig. 1 dargestellten nur durch die räumliche Versetzung der Schalter i und h bzw. I und k unterscheidet. Es werden hierbei die Fahrschalter i und I bereits beim Eintritt der Last über die vertikale Linie C₂ C₃

bzw. D₂ und D₃ beeinflußt, so daß der Fahrmotor von beiden Richtungen aus bereits vor Eintritt der Last in die Schutzfläche zum Stillstand kommt, während vor der Schutzfläche selbst auf jeder Seite eine Fläche C₃ C₁ C C₂ bzw. D₃D₁ D D₂ vorhanden ist, innerhalb deren der Kranführer heben und senken kann. Er ist also in diesem Falle in der Lage, eine etwa in der Höhenlage d in die Vorschutzfläche

ίο hineingefahrene Last vor der Schutzfläche noch so weit anzuheben, daß der Fahrmotor wieder anspringen kann und die Last über die Schutzfläche hinausbringt.

Zur Einwirkung auf die räumlich versetzten Schalter i und I können die Wandermuttern m_v m₂ bzw. W₁, n₂ gegebenenfalls mit entsprechend versetzten Anschlägen benutzt werden. Es wäre auch möglich, nur eine Wandermutter zu verwenden und die zweite Wandermutter durch einen räumlich vor oder hinter der ersteren angeordneten, mit ihr in Verbindung stehenden, gegebenenfalls verstellbaren Anschlag zu ersetzen.

An Stelle der gezeichneten Einrichtung kann auch die umgekehrte Anordnung gewählt werden, indem man auf den Spindeln oder ihnen gleichwertigen Ketten, Gestängen oder anderen Maschinenorganen an Stelle der Wandermuttern die Schalter selbst als Wanderschalter anbringt, die durch feste, gegebenenfalls versetzbare Anschläge bei der Wanderung über die Spindel o. dgl. beeinflußt werden. Es ist auch möglich, an Stelle der beiden Wandermuttern nur eine zu verwenden, dafür an Stelle des einen Schalters zwei räumlich voneinander getrennte Schalter zu benutzen, die in geeigneter und bekannter Weise so miteinander verbunden werden, daß der erste Schalter den Strom einschaltet und der zweite ihn ausschaltet oder umgekehrt, indem man also eine Leitungsanordnung wählt, die beispielsweise der Leitungsanordnung zwischen den Schaltern i und I bzw. h und k in den Fig. 1 und 2 entspricht.

Es kann auch, wie schon angedeutet, die Aufgabe gestellt sein, daß innerhalb des Schutzfeldes eine oder die andere Kranbewegung, beispielsweise Senken der Last oder Heben ■ und Senken der Last, zugelassen werden soll, was der Fall sein kann, wenn es sich beispielsweise darum handelt, in die Dachluken eines Speichers zu fördern, dessen Vorder- und Rückwand gegen das Anfahren von Lasten gesichert sein soll. In einem solchen Falle kann die Einrichtung auf der Spindel verdoppelt werden, oder es können an Stelle der im vorstehenden als Drehschalter angenommenen Schalter k, I, i und h jeweils für den einen oder anderen Pendelschalter benutzt werden, die nur bei der Bewegung der Wandermuttern und des zugehörigen Anschlages in der einen Richtung umgestellt werden. Es ist aber in diesem Falle, wie oben schon angedeutet, auch möglich, den Fahr- oder Hubmotor durch besondere Hilfsleitungen unter Strom zu setzen und so willkürlich zu bedienen oder einen der Steuerschalter h, i, k, I willkürlich " umzulegen. Dabei können zur Sicherung mechanische Mittel zur Anwendung gelangen, beispielsweise Einrichtungen derart, daß der Schalter für die Hilfsleitung bei entsprechender Stellung der Hauptkontrollerkurbel mechanisch von dieser ausgerückt wird. Diese Hilfseinrichtungen zur Einleitung von Kranbewegungen innerhalb der Schutzfläche gehören jedoch nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine andere beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens in der Anwendung für Drehstrom, wobei in Rücksicht auf Stromstöße o. dgl., also in Rücksicht auf den Schutz der elektrischen Apparate und Motoren besondere Hilfseinrichtungen, nämlich die Schütze S₁ und S₂ zur Verwendung gekommen sind. Zur Erklärung der beispielsweisen Darstellung sei Folgendes bemerkt:

i. Die Last befindet sich innerhalb der Strecke d noch auf dem Horizontalweg a, alsdann ist der Drehschalter II, der durch das Fahrwindwerk beeinflußt wird, geschlossen, der Drehschalter I, der unter der Einwirkung des Hubwindwerks steht, wird geöffnet. In diesem Falle können alle Kranbewegungen ausgeführt werden, nämlich:

a) Fahren: Beim Einschalten des Fahrkontrollers auf den ersten Kontakt wird die Verbindung zwischen U₁ und g₂ (bzw. g_x für Fahren rückwärts) hergestellt und dadurch der Spulenstromkreis a R K₁ A₁ g₂ d e S b des Schützes S I geschlossen, wodurch der Schalter S₁ eingeschaltet wird. Beim Weiterschalten des Kontrollers auf den Kontakt 2 und weiter bis auf 7 ist die Verbindung zwischen A₁ und g₂ unterbrochen. Die Spule des Schützes wird trotzdem nicht stromlos, und der Schalter S₁ bleibt somit geschlossen, da der von der Wandermutter des Fahrwindwerkes beeinflußte Hauptschalter II noch geschlossen ist und durch das auf Stellung 1 von der Spule angezogene Kontaktstück J₁ die Kontakte K K₁ verbunden sind, wodurch der Schützspulen-Stromkreis a R K₁K k g₂d e S b_y geschlossen bleibt.

b) Heben: Genau wie beim Fahrkontroller wird beim Einschalten auf den ersten Kontakt des HubkontroHers die Verbindung zwischen A₁-^₁ hergestellt und dadurch der Spulenstromkreis C₁ f. g₁ A₁ K₁ R U₁ des Schützes von SII geschlossen, wodurch der Schalter von SII eingeschaltet wird. Beim Weiterschalten des Kontrollers auf 2 bis 7 wird ebenfalls wieder die Verbindung zwischen U^g₁ unterbrochen; der Schalter des Schützes bleibt eingeschaltet, da

der Spulenstromkreis durch das auf Stellung ι angezogene Kontaktstück J₂ über K K₁ geschlossen bleibt und der Schützspulenstromkreis C₁ f ^₁ k K K₁ R a_x geschlossen ist.
c) Senken: Beim Einschalten auf den ersten Kontakt des Hubkontrollers wird die Verbindung zwischen k_x-g₂ hergestellt und der Spulenstromkreis U₁ R K₁ A₁ g₂ A₁C, somit auch der Schalter von 5 II geschlossen. Beim Weiter schalten von 2 bis 7 bleibt der Spulenstromkreis O₁ R K₁ K k g₂d₁ c durch das auf Stellung ι angezogene Kontaktstück J₂ geschlossen.

2. Steht die Last im Begriff, innerhalb der Höhe d von der Strecke α in die Strecke b überzufahren, so wird in demselben Augenblick durch die Wandermutter W₁ der Drehschalter II geöffnet und durch die Wandermutter η der Schalter I geöffnet. Es kann in diesem ,Falle nur gehoben werden.

ao a) Fahren: Das Fahren ist ausgeschlossen. Die Spule von Schütz S I wird sofort stromlos, und es bleibt der Schalter von S I geöffnet, da der Schützspulenstromkreis durch den Schalter II bei 0 unterbrochen ist.

b) Heben: Die Hubbewegung ist in diesem Falle möglich, da der Spulenstromkreis bei Stellung 1 des Kontrollers über C₁ f g₁ A₁ K₁R U₁ und auf den übrigen Stellungen über C₁ f ^₁ k K K₁R a_x geschlossen bleibt.

c) Senken: Das Senken ist ausgeschlossen, da der Schützspulenstromkreis in allen Schaltstellungen ι bis 7 bei O₁ durch den Drehschalter II unterbrochen ist.

3. Last auf der Höhe e innerhalb der Strecke b. Der Schalter II ist geöffnet, der Schalter I geschlossen. Es kann gehoben und gefahren werden, es ist jedoch das Senken in diesem Falle ausgeschlossen.

a)' Fahren: Beim Einschalten auf den ersten Kontakt des Fahrkontrollers wird die Verbindung k_x-g₂ (bzw. g_x bei Rückwärtsfahrt) hergestellt und der Spulenstromkreis a R K₁ Ze₁ g₂ k i e S b geschlossen, wodurch der Schalter von S I eingeschaltet wird. Beim Weiterschalten auf Kontakt 2 bis 7 wird der Kontakt zwischen k_x-g₂ (bzw. g_x) wieder unterbrochen, die Spule bleibt aber trotzdem unter Strom, da der Strom verlauf über a R K₁K k g₂h i e S b führt, so daß auch der Schalter von 5/ eingeschaltet bleibt. Es besteht also die Möglichkeit des Fahrens.

b) Heben: Gehoben kann auch in diesem Falle werden, da der Vorgang der gleiche wie unter 2. b) geschildert ist.

c) Senken: Das Senken ist ausgeschlossen, denn es liegen dieselben Verhältnisse wie unter 2. c) vor.

4. Laststellung innerhalb der Höhe e auf der Strecke c. Die Drehschalter II und I sind geschlossen. Es können alle Bewegungen ausgeführt werden. Die Schaltvorgänge sind genau dieselben wie unter 1., nur daß hierbei noch der Drehschalter I geschlossen ist.

5. Laststellung auf der Höhe d innerhalb der Strecke c. Drehschalter II ist geschlossen, Drehschalter I ist offen. Es können alle Bewegungen ausgeführt werden, wobei die Schaltvorgänge genau dieselben sind, wie unter 1. geschildert.

Claims (6)

Patent-An Sprüche:

1. Schalteinrichtung für Kranantriebe o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausschaltung der. Strdmzuleitungen für den Fahr- und für den Hubmotor durch von der Stellung des Kranes innerhalb seines Arbeitsbereiches abhängige, vom Fahr- und vom Hubmotor angetriebene Hilfsapparate gesteuert wird, dergestalt, daß an einer oder mehreren Stellen des Arbeitsfeldes durch die Einwirkung eines Motors oder das Zusammenwirken beider Motoren eine, mehrere oder alle Kranbewegungen selbsttätig und unabhängig vom

' Willen des Kranführers ausgeschlossen werden. , .

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung für den Fahrmotor so eingestellt ist, daß ihre Beeinflussung durch den Hubmotor und Fahrmotor entweder vor oder nach der Einwirkung der entsprechenden Schalteinrichtung für den Hubmotor erfolgt, dergestalt, daß vor der oder den Schutzstellen des Arbeitsfeldes zunächst nur einer der beiden Motoren abgeschaltet wird, während der zweite Motor noch willkürlich durch ,den Kranführer gesteuert werden kann.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Stromzuleitung eine oder mehrere, gegebenenfalls verstellbare Wandermuttern in Verbindung mit festen, gegebenenfalls versetzbaren, nach einer oder beiden Riehtungen wirkenden Hilfsschaltern benutzt werden, wobei die Spindeln der Wandermuttern oder gleichwertige Maschinenorgane von dem Windwerk des betreffenden Motors zwangläufig angetrieben werden. uo

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Stromzuleitung gegebenenfalls versetzbare Wanderschalter benutzt werden in Verbindung mit festen, gegebenenfalls verstellbaren Anschlägen, wobei die Spindeln des Wanderschalters oder gleichwertige Maschinenorgane von dem Windwerk des betreffenden Motors zwangläufig angetrieben werden.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden

Grenzen des Schutzbereiches entsprechend in bestimmtem Abstand auf der Spindel befindlichen verschiedenen Wandermuttern durch eine Mutter ersetzt werden, die auf zwei in bestimmter Entfernung fest angebrachte Drehschalter einwirkt, die so miteinander verbunden sind, daß der eine Schalter den Strom einschaltet, der andere ihn ausschaltet.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der zweiten Schalter je ein besonderes, auf einen Hilfsschalter (J₁ J₂) wirkendes Schütz (5 /, 5II) in die Stromleitung eingereiht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.