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EP1472175B1 - Hubwerk mit einrichtung zur lasterfassung - Google Patents

Hubwerk mit einrichtung zur lasterfassung Download PDF

Info

Publication number
EP1472175B1
EP1472175B1 EP03704562A EP03704562A EP1472175B1 EP 1472175 B1 EP1472175 B1 EP 1472175B1 EP 03704562 A EP03704562 A EP 03704562A EP 03704562 A EP03704562 A EP 03704562A EP 1472175 B1 EP1472175 B1 EP 1472175B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
load
cable
hoisting gear
rope
hoist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03704562A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1472175A1 (de
Inventor
Hermann Franzen
Jannis Moutsokapas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Gottwald Port Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gottwald Port Technology GmbH filed Critical Gottwald Port Technology GmbH
Publication of EP1472175A1 publication Critical patent/EP1472175A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1472175B1 publication Critical patent/EP1472175B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/54—Safety gear
    • B66D1/58—Safety gear responsive to excess of load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/16—Applications of indicating, registering, or weighing devices

Definitions

  • the invention relates to a hoist, in particular a hoist of a crane for container handling, with a device for load detection, with at least one cable drum, at least one drive motor and a arranged between the drive motor and cable drum hoist gear, which is arranged in a supported on one side of Hubtechniksgetriebe Hubtechniksgetriebegeratiuse, said the Hubtechniksgetriebegephaseuse is pivotally mounted in the region of one of its front ends about an axis extending parallel to the cable drum axis and in the region of its other end face on at least one torque arm can be supported, which is associated with a measuring device for indirect detection of the load hanging on the ropes.
  • the detection of the load picked up by the crane is of central importance. It serves the safety of the crane and the person entrusted with it so that e.g. in case of overload, the crane can be switched off, as a weighing device for determining the load and its load distribution in the ropes or for determining the center of gravity of the load itself, e.g. in unevenly loaded containers.
  • the load detection also serves as an indicator for the statistical determination of the maintenance intervals in connection with the counted operating hours.
  • the load detection takes place in conventional systems in the rope or in the hoist device.
  • the measurement of the axial force in the hoist gear, which is caused by the helical teeth of the spur gears, as a proportional size of the cable force is known, but it fails because of the inaccuracy of the load measurement.
  • the disturbances from the thermal expansion and external temperature effects can only be compensated with considerable technical effort.
  • a known technique for load detection uses the mounting of the hoist gear on a torque arm.
  • the measured on the torque arm support force is proportional to the cable force and thus hanging on the ropes mass.
  • the load detection works relatively easy when all of the Rope drums unwound ropes are guided tangentially in the same direction. If the ropes are unwound in different directions, then conventional load detection via the torque arm is not possible.
  • the measurement of the cable force can be made in each rope strand.
  • a measuring device is installed at the end of the rope, the sum of all measured rope forces then corresponds to the mass of the load.
  • the measuring device must be supplied with external energy, preferably electrical, which must be transported by the crane to the rope end.
  • the power lines and the measuring devices are located directly on the load handling device. This means that the power lines must be protected against external mechanical effects, which causes a considerable technical effort and thus high costs.
  • a hoist with a load sensing device according to the preamble of claim 1 is known.
  • the hoist has in the usual way a cable drum, which is mounted at both ends via supports on a mounting plate. At one end of the cable drum, the axis of the cable drum is extended beyond the support in the form of a drive shaft.
  • a transmission is attached on the output side, which is connected on the drive side with a drive motor.
  • the transmission is thus freely rotatable about the drive shaft of the cable drum.
  • a torque arm in the form of a lever is arranged, which is connected via a further arm of the mounting plate.
  • a load cell Arranged in the arm is a load cell which measures the degree of rotation of the gearbox about the drive shaft when the hoist is under load. Based on the measured rotation then the load acting on the hoist load can be determined.
  • Object of the present invention is to provide a hoist with a device for load detection, in which the load detection, protected against external mechanical effects, takes place directly on the winch and which is capable of both the entire load hanging on the ropes as well as individual loads and possibly to detect the center of gravity of the load.
  • the invention proposes that at a Hoist with a device for load detection, with two achs Eisenen, synchronously driven double rope drums each with a coiled up and unwound load cable pair, each a load rope each load cable pair in a common first, substantially horizontally extending, the double rope drums tangential load guide level and around Deflection rollers is redirected to the vertical and the other two load cables of each load cable pair are guided vertically in a common second, the double rope drums tangential load guide plane.
  • the guidance of the four load ropes in two substantially transversely aligned planes is the prerequisite for the detection of the load on a hoist with four ropes, as used in particular for container handling. While two load ropes of each pair of load cables are wound off and wound up directly from the cable drum, the remaining two other load ropes are first guided substantially horizontally, in order then to deflect them around deflection rollers into the vertical.
  • the Double rope drums are designed and equipped so that when driving the rope drums on the common gear each four ropes are wound up or unwound simultaneously and synchronously. Since the housing is pivotally hinged on one of its sides and supported on its other side on a torque arm with measuring device, can easily detect the forces representing the cable forces at the measuring device.
  • the first and the second load guide plane intersect in a third plane, passing through the axis of rotation of the Double cable drums and the pivot axis of the hoist gear extends, which is provided on the side facing away from the pulleys and the torque arm side of the gear housing and that the torque arm is associated with a force transducer for detecting the total of the effective rope forces.
  • the pivot axis is provided on the side facing the pulleys and the torque arm side facing away from the transmission housing, that in the pulleys measuring axes for detecting the there vertically acting cable forces of the articulated load cables are arranged and that the cable forces of vertically guided other load cables in the load cell of the load cables adjacent torque arm can be detected.
  • the cable forces of the load cables guided vertically in the second load guidance level can be detected in the force transducers of two load strands adjacent spaced torque arms whose geometric arrangement with respect to the Hubtechniksgetriebegephaseuse and the distances to the load cables clearly can be determined, wherein the pivot axis of the Hubtechniksgetriebegephaseuses permits tilting movements.
  • the rope load to be determined can thus be easily detected in the force-measuring devices; if the loads involved in the two force-measuring devices are different, this is an indication of an eccentric center of gravity. Since the different rope loads can also be detected at the deflecting rollers, the center of gravity of the load can be determined mathematically via the geometric conditions and evaluated accordingly. Because the distance of the cables from the force measuring devices or the torque supports during winding and unwinding of the rope changes, is provided according to a further feature of the invention that the variable data of the cable distances are electronically determined and monitored within the second load management level. This monitoring is known in principle and is used here to obtain clear measuring signals at each lifting height.
  • a hoist with a device for load detection is proposed, which is performed directly on the side winds.
  • the measuring device is largely protected from external influences of measurement; impressed accelerations, which occur with relative measurements with force transducers entrained on the load receiving means, do not arise.
  • In the invention is always measured absolutely.
  • FIG. 1 shows in a simplified representation the overall view of a crane installation in which the present invention can be used.
  • the elevated bridge crane 1 consists of the bridge 2 and the cat 3. From the hoist 4 and the two double rope drums 4.1 and 4.2 each lead two, so a total of four cables 5.1 to 5.4 to the load-carrying means 6, which carries the load 7.
  • the load is an ISO container in the illustrated embodiment.
  • the hoist 4 is shown enlarged on the cat 3 in a detailed view.
  • the hoist 4 consists of the gear 8 with the gear housing, the drive motors 9, the two Doppef cable drums 4.1 and 4.2 and the two pulleys 10.1 and 10.2.
  • the gear housing 8 is supported within the cat 3 on the two gear bearings 11.1 and 11.2 and the torque arm 12 from.
  • the load cables are 5.3 and 5.4 guided in a first horizontal load guide plane between the double cable drum 4.1 or 4.2 and the pulleys 10.1 and 10.2, while the load cables 5.1 and 5.2 directly from the load drums 4.1 and 4.2 vertically in a common vertical second load guide plane are guided.
  • the pivot axis 13 of the gear housing 8 extends through the two gear bearings 11.1 and 11.2, it lies in a plane 14 which runs through the intersection of the two Seu management levels on the one hand and the axis of rotation of the cable drums 4.1 and 4.2.
  • the dimensional distances from the center of the rope to the pivot axis 13 remain the same in these geometric conditions, i. y is equal to z.
  • the solution described above is again shown geometrically simplified in FIG. 3 in a schematic 3D representation. Recognizable are the hoist 4, the two double rope drums 4.1 and 4.2 and the two pulleys 10.1 and 10.2.
  • the gear housing 8 is supported within the cat 3 on the pivot axis 13 extending through the gear bearings 11.1 and 11.2 and the torque support 12.
  • the pivot axis 13 lies in the dash-dotted lines indicated third level 14, which runs through the intersection of the two load guide levels and the axis of rotation of the cable drums 4.1 and 4.2.
  • the measure distances from the center of the rope to the axis of rotation 13 remain the same size, i. y is equal to z.
  • y describes the distance from the load rope 5.1 to the pivot axis 13 and z the distance from the load rope 5.3 to the pivot axis 13.
  • FIG. 4 A further alternative of the invention is shown in Fig. 4, in a schematic 3D representation of the hoist 4 can be seen, of which the two double soap drums 4.1 and 4.2 and the pulleys 10.1 and 10.2 are shown.
  • the transmission housing 8 is supported within the cat 3 on the two gear bearings 16.1 and 16.2 and on the torque arm 17.
  • the rope forces in the load cables 5.3 and 5.4 are determined by the measuring axes 19.1 and 19.2 in the guide rollers 10.1 and 10.2, the integrated torque arm 17 load cell 18 records the sum of the load from the individual vertically acting rope forces in the cable strands 5.1 and 5.2.
  • Fig. 5 shows a further alternative of the invention, also here the hoist is designated 4.
  • the two double rope drums carry the position numbers 4.1 and 4.2.
  • the load cables 5.3 and 5.4 are guided over the pulleys 10.1 and 10.2, which are provided with measuring axes 19.1 and 19.2 as in the solution according to FIG. 4 and allow a separate detection of the rope forces in the cable strands 5.3 and 5.4.
  • the gear housing 8 is supported within the cat 3 on the gearbox bearing 20 and the two torque arms 21.1 and 21.2. In the torque arms 21.1 and 21.2 integrated force transducer 22.1 and 22.2 are provided, which individually detect the vertically acting rope forces in the cable strands 5.1 and 5.2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hubwerk, insbesondere ein Hubwerk eines Kranes für den Containerumschlag, mit einer Einrichtung zur Lasterfassung, mit mindestens einer Seiltrommel, mindestens einem Antriebsmotor sowie einem zwischen Antriebsmotor und Seiltrommel angeordnetem Hubwerksgetriebe, das in einem einseitig am Hubwerksrahmen abgestützten Hubwerksgetriebegehäuse angeordnet ist, wobei das Hubwerksgetriebegehäuse im Bereich eines seiner stirnseitigen Enden um eine parallel zur Seiltrommelachse verlaufenden Achse schwenkbar gelagert ist und im Bereich seines anderen stirnseitigen Endes auf mindestens einer Drehmomentstütze abstützbar ist, der eine Messeinrichtung zur indirekten Erfassung der an den Seilen hängenden Last zugeordnet ist.
  • Bei automatisch betriebenen Kranen, insbesondere Kranen für den Containerumschlag ist die Erfassung der vom Kran aufgenommenen Last von zentraler Bedeutung. Sie dient der Sicherheit des Kranes und des damit betrauten Personals, damit z.B. bei Überlast der Kran abgeschaltet werden kann, als Wiegeeinrichtung zur Ermittlung der Last und deren Lastverteilung in den Seilen oder zur Ermittlung des Schwerpunktes der Last selbst, z.B. bei ungleichmäßig beladenen Containern. Schließlich dient die Lasterfassung auch als Indikator zur statistischen Ermittlung der Wartungsintervalle in Verbindung mit den gezählten Betriebsstunden.
  • Die Lasterfassung erfolgt bei herkömmlichen Anlagen im Seil oder in der Hubwerkseinrichtung. Das Messen der Axialkraft im Hubwerksgetriebe, welche durch die Schrägverzahnung der Stirnräder verursacht wird, als proportionale Größe der Seilkraft ist bekannt, sie scheitert aber an der Ungenauigkeit der Lastmessung. Die Störeinflüsse aus der Wärmedehnung und äußere Temperatureinwirkungen können nur mit erheblichem technischem Aufwand kompensiert werden.
  • Eine bekannte Technik zur Lasterfassung verwendet die Lagerung des Hubwerksgetriebes an einer Drehmomentstütze. Hierbei ist die an der Drehmomentstütze gemessene Stützkraft proportional der Seilkraft und damit der an den Seilen hängenden Masse. Die Lasterfassung funktioniert relativ einfach, wenn alle von den Seiltrommeln abgewickelten Seile tangential in die gleiche Richtung geführt werden. Werden die Seile in unterschiedlichen Richtungen abgewickelt, dann ist die herkömmliche Lasterfassung über die Drehmomentstütze nicht möglich.
  • Sind mehrere Hubseile an einer gemeinsamen Trommel gewickelt, so kann die Messung der Seilkraft in jedem Seilstrang erfolgen. Hierbei wird an dem Seilende eine Messvorrichtung installiert, die Summe aller gemessenen Seilkräfte entspricht dann der Masse der Last. Hierbei muss allerdings die Messvorrichtung mit externer Energie, vorzugsweise elektrischer, versorgt werden, welche vom Kran zum Seilende transportiert werden muss. Die Energieleitungen und auch die Messvorrichtungen befinden sich direkt am Lastaufnahmemittel. Das bedeutet, dass die Energieleitungen gegen äußere mechanische Einwirkungen geschützt werden müssen, was einen erheblichen technischen Aufwand und damit hohe Kosten verursacht.
  • Aus dem U.S.-Patent 6,144,307 ist ein Hubwerk mit einer Einrichtung zur Lasterfassung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Das Hubwerk weist in üblicher Weise eine Seiltrommel auf, die beidendig über Stützen auf einer Befestigungsplatte gelagert ist. An einem Ende der Seiltrommel ist die Achse der Seiltrommel in Form einer Antriebswelle über die Stütze hinaus verlängert. Auf dieser Antriebswelle ist abtriebsseitig ein Getriebe aufgesteckt, das antriebsseitig mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Das Getriebe ist somit um die Antriebswelle der Seiltrommel frei drehbar. In üblicher Weise ist zu einer Beschränkung dieser freien Drehbarkeit an dem Getriebegehäuse eine Drehmomentstütze in Form eines Hebels angeordnet, der über einen weiteren Arm der Befestigungsplatte verbunden ist. In dem Arm ist ein Kraftaufnehmer angeordnet, der den Grad der Verdrehung des Getriebes um die Antriebswelle misst, wenn das Hubwerk unter Last ist. Anhand der gemessenen Verdrehung kann dann die an dem Hubwerk angreifende Last bestimmt werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hubwerk mit einer Einrichtung zur Lasterfassung vorzusehen, bei der die Lasterfassung, geschützt vor äußeren mechanischen Einwirkungen, unmittelbar an der Seilwinde erfolgt und die in der Lage ist, sowohl die gesamte an den Seilen hängende Last wie auch Einzellasten und ggf. Schwerpunktlagen der Last zu erfassen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass bei einem Hubwerk mit einer Einrichtung zur Lasterfassung, mit zwei achsgleichen, synchron antreibbaren Doppel-Seiltrommeln mit jeweils einem gleichsinnig auf- und abwickelbaren Lastseilpaar, jeweils ein Lastseil jedes Lastseilpaares in einer gemeinsamen ersten, im Wesentlichen horizontal verlaufenden, die Doppel-Seiltrommeln tangierenden Lastführungsebene geführt und um Umlenkrollen in die Vertikale umgeleitet ist und die beiden anderen Lastseile jedes Lastseilpaares in einer gemeinsamen zweiten, die Doppel-Seiltrommeln tangierenden Lastführungsebene vertikal geführt sind.
  • Die Führung der vier Lastseile in zwei im Wesentlichen quer zueinander ausgerichteten Ebenen ist die Voraussetzung für die Erfassung der Last an einem Hubwerk mit vier Seilen, wie es insbesondere zum Containerumschlag verwendet wird. Während zwei Lastseile jedes Lastseilpaares direkt von der Seiltrommel senkrecht ab- und aufgewickelt werden, werden die verbleibenden beiden anderen Lastseile zunächst im Wesentlichen horizontal geführt, um sie dann um Umlenkrollen in die Vertikale umzulenken. Die Doppelseiltrommeln sind so ausgebildet und bestückt, dass beim Antrieb der Seiltrommeln über das gemeinsame Getriebe jeweils alle vier Seile gleichzeitig und synchron auf- oder abgewickelt werden. Da das Gehäuse an einer seiner Seiten schwenkbar angelenkt und auf seiner anderen Seite auf einer Drehmomentstütze mit Messeinrichtung abgestützt ist, lassen sich an der Messeinrichtung leicht die die Seilkräfte repräsentierenden Kräfte erfassen.
  • Um eine genaue Erfassung der Seilkräfte aller Seile und damit die Größe der an den Seilen hängenden Last feststellen zu können, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, dass sich die erste und die zweite Lastführungsebene in einer dritten Ebene schneiden, die durch die Drehachse der Doppel-Seiltrommeln und die Schwenkachse des Hubwerksgetriebes verläuft, die auf der den Umlenkrollen und der Drehmomentenstütze abgewandten Seite des Getriebegehäuses vorgesehen ist und dass der Drehmomentstütze ein Kraftaufnehmer zur Erfassung der Gesamtsumme der wirksamen Seilkräfte zugeordnet ist.
  • Durch den Vorschlag der Erfindung wird eine geometrische Abhängigkeit zwischen den Lastführungsebenen und damit den Lastseilen sowie der Schwenkachse des Getriebegehäuses definiert, durch den die Abstände von Lastseilmitte bis zur Drehachse für beide in den Lastführungsebenen geführten Seile gleich groß sind. Unabhängig von den einzelnen Seilkräften in den Seilsträngen bewirkt diese Anordnung, dass ein in der Drehmomentstütze integrierter Kraftaufnehmer stets die gesamte Summe der angehängten Last erfasst.
  • Bei einer anderen Alternative der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkachse auf der den Umlenkrollen zugewandten und der Drehmomentstütze abgewandten Seite des Getriebegehäuses vorgesehen ist, dass in den Umlenkrollen Messachsen zum Erfassen der dort vertikal wirkenden Seilkräfte der angelenkten Lastseile angeordnet sind und dass die Seilkräfte der vertikal geführten anderen Lastseile in dem Kraftaufnehmer der den Lastseilen benachbarten Drehmomentstütze erfassbar sind.
  • Bei dieser Lösung ist ein getrenntes Erfassen der Seilkräfte mindestens paarweise möglich. Während der Kraftaufnehmer in der Drehmomentstütze die aus den direkt vertikal geführten Seilen resultierenden wirksamen Kräfte erfasst, können die Seilkräfte der anderen, zunächst etwa horizontal geführten und dann umgelenkten Seile über Messaufnehmer erfasst werden, die sich in den Achsen der Umlenkrolle befinden. Auf diese Weise lässt sich eine genauere Aussage über die Lastverteilung in den Seilsträngen vornehmen, ohne dass die Messeinrichtungen, wie beim vorstehend beschriebenen Stand der Technik, in der Nähe des Lastaufnahmemittels angeordnet sein müssen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Seilkräfte der in der zweiten Lastführungsebene vertikal geführten Lastseile in den Kraftaufnehmern von zwei den Lastseilen benachbarten voneinander beabstandeten Drehmomentstützen erfassbar sind, deren geometrische Anordnung in Bezug auf das Hubwerksgetriebegehäuse und die Abstände zu den Lastseilen eindeutig bestimmbar ist, wobei die Schwenkachse des Hubwerksgetriebegehäuses Kippbewegungen zulässt.
  • Diese vorgeschlagene Lösung ermöglicht durch die exakte Erfassung der Seilkräfte auch eine exakte Aussage über den Schwerpunkt der Last. Die um die Umlenkrollen geführten Lastseile ermöglichen in den Messachsen der Umlenkrollen eine genaue Ermittlung der jeweils vertikal wirkenden Seilkraft in jedem einzelnen Seil. Für die Lastseile, die in der vertikalen Lastführungsebene unmittelbar von der Doppelseiltrommel abgewickelt werden, ist eine eben solche getrennte Lasterfassung dadurch möglich, dass zwei voneinander beabstandete Drehmomentstützen mit zugeordneten Kraftaufnehmern Verwendung finden, die exakt geometrisch bestimmbar am Hubwerksgetriebegehäuse und am Hubwerksrahmen angelenkt sind. Vorzugsweise sind die Kraftaufnehmer beidseitig einer senkrechten Mittelebene durch das Getriebehäuse symmetrisch in einem definierten Abstand voneinander angeordnet, ihr Abstand zu dem jeweils zu messenden Lastseil ist bekannt. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse lässt sich somit leicht die zu ermittelnde Seillast in den Kraftmesseinrichtungen erfassen, werden in den beiden Kraftmesseinrichtungen unterschiedlich große Lasten erfasst, so ist dies ein Indiz für eine außermittige Schwerpunktlage. Da auch an den Umlenkrollen die unterschiedlichen Seillasten erfasst werden können, kann rechnerisch über die geometrischen Verhältnisse exakt die Schwerpunktlage der Last bestimmt werden und entsprechend ausgewertet werden.
    Weil sich der Abstand der Seile von den Kraftmesseinrichtungen bzw. den Drehmomentstützen beim Auf- und Abwickeln des Seiles ändert, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die variablen Daten der Seilabstände innerhalb der zweiten Lastführungsebene elektronisch ermittelt und überwacht werden. Diese Überwachung ist prinzipiell bekannt und wird hier verwendet, um eindeutige Messsignale bei jeder Hubhöhe zu erhalten.
  • Mit der Erfindung wird einen Hubwerk mit einer Einrichtung zur Lasterfassung vorgeschlagen, die unmittelbar an der Seitwinde durchgeführt wird. Die Meßeinrichtung ist dadurch von äußeren Meßeinflüssen weitgehend geschützt, aufgeprägte Beschleunigungen, die sich bei relativen Messungen mit auf dem Lastaufnahmemittel mitgeführten Kraftaufnehmern einstellen, entstehen nicht. Bei der Erfindung wird immer absolut gemessen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Es zeigt
    • Fig. 1
    die Ansicht einer Krananlage der Erfindung,
    Fig. 2
    eine Ausführung des erfindungsgemäßen Hubwerks zur Lasterfassung,
    Fig. 3
    eine vereinfachte schematische 3D-Darstellung des Hubwerkes nach Fig. 2,
    Fig. 4
    eine schematische 3D-Darstellung einer ersten Ausführungsvariante und
    Fig. 5
    eine schematische 3D-Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung.
  • In Figur 1 ist in einer vereinfachten Darstellung die Gesamtansicht einer Krananlage dargestellt, in der die vorliegende Erfindung einsetzbar ist. Der aufgeständerte Brückenkran 1 besteht aus der Brücke 2 und der Katze 3. Von dem Hubwerk 4 und den beiden Doppel-Seiltrommeln 4.1 und 4.2 führen jeweils zwei, also insgesamt vier Seile 5.1 bis 5.4 zum Lastaufnahmemittel 6, welches die Last 7 trägt. Die Last ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein ISO-Container.
  • In Fig. 2 ist in einer Detailansicht das Hubwerk 4 auf der Katze 3 vergrößert dargestellt. Das Hubwerk 4 besteht aus dem Getriebe 8 mit dem Getriebegehäuse, den Antriebsmotoren 9, den beiden Doppef-Seiltrommeln 4.1 und 4.2 sowie den beiden Umlenkrollen 10.1 und 10.2. Das Getriebegehäuse 8 stützt sich innerhalb der Katze 3 auf den beiden Getriebelagern 11.1 und 11.2 und der Drehmomentstütze 12 ab.
  • Erkennbar werden die Lastseile 5.3 und 5.4 in einer ersten horizontalen Lastführungsebene zwischen der Doppel-Seiltrommel 4.1 bzw. 4.2 und den Umlenkrollen 10.1 bzw. 10.2 geführt, während die Lastseile 5.1 und 5.2 unmittelbar von den Lasttrommeln 4.1 und 4.2 vertikal in einer gemeinsamen vertikalen zweiten Lastführungsebene geführt sind. Die Schwenkachse 13 des Getriebegehäuses 8 verläuft durch die beiden Getriebelager 11.1 und 11.2, sie liegt dabei in einer Ebene 14, die durch den Schnittpunkt der beiden Seüführungsebenen einerseits und die Drehachse der Seiltrommeln 4.1 und 4.2 verläuft. Bei dem dargestellten vertikalen und horizontalen Seilablauf bleiben bei diesen geometrischen Bedingungen die Maßabstände von Seilmitte bis zur Schwenkachse 13 gleich groß, d.h. y ist gleich z.
  • Bei dieser dargestellten Anordnung des Hubwerkes wird sichergestellt, dass der in der Drehmomentstütze 12 integrierte Kraftaufnehmer 15 die gesamte Summe der Last erfasst, unabhängig von den einzelnen Seilkräften in den Seilsträngen 5.1 bis 5.4. Allerdings ist bei dieser Anordnung eine Aussage über den Schwerpunkt der Last 7 nicht möglich.
  • Die vorstehend beschriebene Lösung ist in Fig. 3 in einer schematischen 3D-Darstellung nochmals geometrisch vereinfacht dargestellt. Erkennbar sind das Hubwerk 4, die beiden Doppel-Seiltrommeln 4.1 und 4.2 und die beiden Umlenkrollen 10.1 und 10.2. Das Getriebegehäuse 8 stützt sich innerhalb der Katze 3 auf der durch die Getriebelager 11.1 und 11.2 verlaufenden Schwenkachse 13 sowie der Drehmomentenstütze 12 ab. Die Schwenkachse 13 liegt dabei in der strichpunktiert angedeuteten dritten Ebene 14, die durch den Schnittpunkt der beiden Lastführungsebenen und die Drehachse der Seiltrommeln 4.1 und 4.2 verläuft. Wie beschrieben, bleiben die Maßabstände von Seilmitte bis zur Drehachse 13 gleich groß, d.h. y ist gleich z. Dabei beschreibt y den Abstand vom Lastseil 5.1 zur Schwenkachse 13 und z den Abstand vom Lastseil 5.3 zur Schwenkachse 13. Gleiches gilt für die Lastseile 5.2 und 5.4 der anderen Doppel-Seiltrommel. Der in der Drehmomentstütze 12 integrierte, nicht im Detail dargestellte Kraftaufnehmer 15 erfasst bei dieser Anordnung die gesamte Summe der Last, unabhängig von den einzelnen Seilkräften in den Seilsträngen 5.1 bis 5.4.
  • Eine weitere Alternative der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, in einer schematischen 3D-Darstellung ist das Hubwerk 4 erkennbar, von dem die beiden Doppel-Seiftrommeln 4.1 und 4.2 und die Umlenkrollen 10.1 und 10.2 dargestellt sind. Das Getriebegehäuse 8 stützt sich innerhalb der Katze 3 auf den beiden Getriebelagern 16.1 und 16.2 ab sowie auf der Drehmomentstütze 17. Die Seilkräfte in den Lastseilen 5.3 und 5.4 werden über die Messachsen 19.1 und 19.2 in den Umlenkrollen 10.1 und 10.2 ermittelt, der in der Drehmomentstütze 17 integrierte Kraftaufnehmer 18 erfasst die Summe der Last aus den einzelnen vertikal wirkenden Seilkräften in den Seilsträngen 5.1 und 5.2. Diese Lösung ermöglicht somit eine separate Erfassung der Seilkräfte auf beiden Getriebeseiten, eine Aussage über den Schwerpunkt der Last 7 kann mit dieser Anordnung nicht getroffen werden.
  • Die Darstellung in Fig. 5 zeigt eine weitere Alternative der Erfindung, auch hier ist das Hubwerk mit 4 bezeichnet. Die beiden Doppel-Seiltrommeln tragen die Positionsziffern 4.1 und 4.2. Die Lastseile 5.3 und 5.4 sind über die Umlenkrollen 10.1 und 10.2 geführt, die wie bei der Lösung nach Fig. 4 mit Messachsen 19.1 und 19.2 versehen sind und ein separates Erfassen der Seilkräfte in den Seilsträngen 5.3 und 5.4 ermöglichen. Das Getriebegehäuse 8 stützt sich innerhalb der Katze 3 auf dem Getriebelager 20 und den beiden Drehmomentstützen 21.1 und 21.2 ab. In den Drehmomentstützen 21.1 und 21.2 sind integrierte Kraftaufnehmer 22.1 und 22.2 vorgesehen, die einzeln die vertikal wirkenden Seilkräfte in den Seilsträngen 5.1 und 5.2 erfassen. Dazu sind die folgenden Daten bekannt:
    Die konstanten Messwerte in den Kraftaufnehmern 22.1 und 22.2, der konstante Drehmomentstützenabstand a, die Geometrie des Rillenprofils der Seiltrommel, die von der jeweiligen Hubhöhe abhängigen Maßabstände x, die sich beim Auf- und Abwickeln der Seile verändern. Diese variablen Daten werden elektronisch übermittelt und überwacht, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
  • Die Seilkräfte in den Seilsträngen 5.3 und 5.4 wurden separat ermittelt, so dass nunmehr alle Seilkräfte jedes einzelnen Seilstranges 5.1 bis 5.4 bekannt und auswertbar sind. Durch die exakte Erfassung dieser Seilkräfte ist bei dieser Anordnung der Hubwerkslagerung eine Aussage über die Lage des Schwerpunktes der Last 7 möglich.
    • Bezugszeichenliste
    • Brückenkran
    1
    Brücke
    2
    Katze
    3
    Hubwerk
    4
    Doppel-Seiltrommel
    4.1; 4.2
    Lastseile
    5.1 bis 5.4
    Lastaufnahmemittel
    6
    Last
    7
    Getriebegehäuse
    8
    Antriebsmotor
    9
    Umlenkrollen
    10.1; 10.2
    Getriebelager
    11.1; 11.2
    Drehmomentstütze
    12
    Schwenkachse
    13
    Ebene
    14
    Kraftaufnehmer
    15
    Getriebelager
    16.1; 16.2
    Drehmomentstütze
    17
    Kraftaufnehmer
    18
    Messachsen
    19.1; 19.2
    Getriebelager
    20
    Drehmomentstütze
    21.1; 21.2
    Kraftaufnehmer
    22.1; 22.2

Claims (5)

  1. Hubwerk (4), insbesondere Hubwerk eines Kranes für den Containerumschlag, mit einer Einrichtung zur Lasterfassung, mit mindestens einer Seiltrommel (4.1, 4.2), mindestens einem Antriebsmotor (9), sowie einem zwischen Antriebsmotor (9) und Seiltrommel (4.1, 4.2) angeordnetem Hubwerksgetriebe, das in einem einseitig am Hubwerksrahmen abgestützten Hubwerksgetriebegehäuse (8) angeordnet ist, wobei das Hubwerksgetriebegehäuse (8) im Bereich eines stirnseitigen Endes um eine parallel zur Seiltrommelachse verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist und im Bereich seines anderen stirnseitigen Endes auf mindestens einer Drehmomentstütze (17) abstützbar ist, der eine Meßeinrichtung zur indirekten Erfassung der an den Seilen (5.1 bis 5.4) hängenden Last zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Hubwerk (4) zwei achsgleiche synchron antreibbare Doppel-Seiltrommeln (4.1 und 4.2) aufweist, mit jeweils einem gleichsinnig auf und abwickelbaren Lastseilpaar (5.1 bis 5.4), jeweils ein Lastseil (5.3; 5.4) jedes Lastseilpaares (5.1; 5.3 und 5.2; 5.4) in einer gemeinsamen ersten, im wesentlichen horizontal verlaufenden, die Doppel-Seiltrommeln (4.1 und 4.2) tangierenden Lastführungsebene geführt und um Umlenkrollen (10.1; 10.2) in die Vertikale umgeleitet ist, und die beiden anderen Lastseile (5.1; 5.2) jedes Lastseilpaares (5.1; 5.3 bzw. 5.2; 5.4) in einer gemeinsamen zweiten, die Doppel-Seiltrommeln (4.1 und 4.2) tangierenden Lastführungsebene vertikal geführt sind.
  2. Hubwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich die erste und die zweite Lastführungsebene in einer dritten Ebene(14)schneiden, die durch die Drehachse der Doppel-Seiltrommeln(4.1 und 4.2)und die Schwenkachse(13) des Hubwerksgetriebes(8)verläuft, die auf der den Umlenkrollen(10.1 und 10.2)und der Drehmomentstütze(12)abgewandten Seite des Getriebegehäuses(8)vorgesehen ist und daß der Drehmomentstütze(12)ein Kraftaufnehmer(15)zur Erfassung der Gesamtsumme der wirkenden Seilkräfte zugeordnet ist.
  3. Hubwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schwenkachse(13)auf der den Umlenkrollen(10.1 und 10.2)zugewandten und der Drehmomentstütze(17)abgewandten Seite des Getriebegehäuses(8)vorgesehen ist, daß in den Umlenkrollen(10.1 und 10.2)Meßachsen(19.1;19.2)zum Erfassen der dort vertikal wirkenden Seilkräfte der umgelenkten Lastseile(5.3 und 5.4)angeordnet sind und daß die Seilkräfte der vertikal geführten anderen Lastseile(5.1 und 5.2)in dem Kraftaufnehmer(18)der den Lastseilen(5.1 und 5.2)benachbarten Drehmomentstütze (17)erfaßbar sind.
  4. Hubwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Seilkräfte der in der zweiten Lastführungsebene vertikal geführten Lastseile(5.1 und 5.2)in den Kraftaufnehmern(22.1 und 22.2)von zwei den Lastseilen(5.1 und 5.2)benachbarten voneinander beabstandeten Drehmomentstützen(21.1 und 21.2)erfaßbar sind, deren geometrischen Anordnung in Bezug auf das Getriebegehäuse(8)und die Abstände(x)zu den Lastseilen(5.1 und 5.2)eindeutig bestimmbar ist, wobei die Schwenkachse des Getriebegehäuses(8)Kippbewegungen zuläßt
  5. Hubwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die variablen Daten der Seilabstände innerhalb der zweiten Lastführungsebene elektronisch ermittelt und überwacht werden.
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