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Seilwindenaggregat für einen Kran
Die Erfindung bezieht sich auf ein Seilwindenaggregat für einen Kran, insbesondere einen Turmkran mit verstellbarem Ausleger, bei dem auf einer Kranbasis eine Seiltrommel für ein Lasthub- oder ein Auslegerverstellseil, ein die Seiltrommel antreibender Motor, eine Bremse und ein Getriebe derart in U-Form angeordnet sind, dass die Seiltrommel den einen U-Schenkel, das Getriebe, den U-Steg und der Motor mit der zwischen ihm und dem Getriebe liegenden Bremse den andern U-Schenkel bildet.
Die beschriebene und bekannte Anordnung von Seiltrommel, Getriebe, Motor und Bremse hat gegen- über älteren Anordnungen, bei denen die Bremse auf der dem Motor und der Seiltrommel gegenüberliegenden Seite des Getriebes angeordnet ist, den Vorteil einer sehr guten Platzausnutzung, da die beiden U-Schenkel im wesentlichen gleich lang werden und auf der dem Motor und der Seiltrommel abgewen- deten Seite des Getriebes keine Teile mehr untergebracht zu werden brauchen. Dies ist bei den beengten Platzverhältnissen auf einer Kranbasis von grossem Vorteil.
Die Anordnung der Bremse zwischen Motor und Getriebe bringt jedoch wegen des beengten Raumes an dieser Stelle Schwierigkeiten mit sich. Insbesondere entsteht das Problem, auf engstem Raum eine Bremse hoher Leistungsfähigkeit unterbringen zu können, an der aus Sicherheitsgründen wenigstens zwei Betätigungseinrichtungen angreifen. Bei einem bekannten Seilwindenaggregat für einen Kran der eingangs beschriebenen Gattung ist die Bremse als Backenbremse ausgebildet. Eine Backenbremse hat quer zu der abzubremsenden Welle, d. h. bei der beschriebenen Anordnung quer zu dem durch den Motor und die Bremse gebildeten U-Schenkel, grosse Abmessungen. Gerade in dieser Richtung ist auf der Kranbasis jedoch der Raum stark beengt.
Ausserdem hat sich herausgestellt, dass bei steigenden Kranleistungen eine Backenbremse der zwischen Motor und Getriebe unterzubringenden Grösse nicht mehr ausreicht. Dies trifft insbesondere dann zu., wenn es sich um eine Bremse handelt, mit der die gesamte Last oder das Auslegergewicht gebremst werden sollen. Bei dem bekannten Aggregat ist letzteres nicht der Fall. Dort ist die beschriebene Anordnung von Motor, Bremse, Getriebe und Seiltrommel im Rahmen einer Zweimotorengreiferwinde. getroffen, bei der auf jede Seiltrommel ein Seil eines zum Heben und Senken sowie zum Öffnen und Schliessen eines Greifers dienenden Seilpaares aufgewickelt wird. Es stehen also dort zwei Bremsen zur Verfügung, die notfalls gemeinsam zum Halten der Last dienen können. Aus diesem Grunde braucht an jeder Backenbremse auch nur eine Betätigungseinrichtung anzugreifen.
Zweck der Erfindung ist es, ein Seilwindenaggregat der eingangs beschriebenen Gattung so auszubilden, dass bei Beibehaltung der platzsparenden Anordnung von Motor, Bremse, Getriebe und Seiltrommel eine Bremse hoher Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit installiert werden kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Bremse in an sich bekannter Weise als Scheibenbremse mit einer zwischen zwei mit Reibbeläge versehenen Schwingen angeordneten Bremsscheibe ausgebildet ist, ferner dass die Schwingen an ihren beiden Enden über den Umfang der Bremsscheibe hinausragen und an beiden Enden
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gungseinrichtung und am andern Schwingenendenpaar eine vorzugsweise mechanisch steuerbare Zusatzund Notbremsbetätigungseinrichtung angreift.
Die Anordnung einer Scheibenbremse zwischen Motor und Getriebe ermöglicht es, trotz der beengten Platzverhältnisse eine Bremse hoher Leistungsfähigkeit unterzubringen. Die Anbringung der Reibbeläge an
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zwei Schwingen, die an beiden Enden über den Umfang der Bremsscheibe vorstehen ermöglicht es, au die gleichen Reibbeläge zwei voneinander unabhängige Betätigungseinrichtungen einwirken zu lassen. Die eine Betätigungseinrichtung dient zum Durchführen der laufenden Betriebsbremsungen, während die andere Betätigungseinrichtung als Zusatzbremse, beispielsweise beim Halten einer freischwebenden Last, verwendet wird und zugleich Notbremsungen ermöglicht. Die Zuverlässigkeit der Bremse ist somit optimal.
Dabei befinden sich die beidenBremsbetätigungseinrichtungen in der Nähe des Umfanges der Bremsscheibe und zwar gegenüber dem grössten Bremsscheibendurchmesser seitlich versetzt. Die Abmessungen der Bremse radial zu der abzubremsenden Welle sind dadurch trotz der Anordnung zweier Bremsbetätigungseinrichtungen verhältnismässig klein.
Zweckmässigerweise ist die Hauptbremsbetätigungseinrichtung pneumatisch oder hydraulisch und/oder elektromagnetisch und die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung rein mechanisch steuerbar. Bei Ausfall der Hauptbremsbetätigungseinrichtung bleibt die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung dann immer noch zuver- lässig wirksam.
An die Bremse des Hub- oder Auslegerverstellwerkes eines Kranes wird weiter die Anforderung gestellt, dass sie in möglichst geringem Masse wartung-un reparaturbedürftig sein soll. Zugleich muss die Bremse aber für den Fall, dass trotzdem Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchgeführt werden müssen, leicht zugänglich sein. Diese letztere Forderung ist bei einer zwischen Motor und Getriebe angeordneten Bremse schwer zu erfüllen.
Um auch hier Abhilfe zu schaffen, ragen nach einer zweckmässigen Weiterbildung der Erfindung die Schwingenenden durch Öffnungen in einem die Bremse aufnehmenden Zwischengehäuse heraus und sind mit einem zum Verschwenken ausreichenden Spiel auf Bolzen gelagert, die an beiden Enden in vom Zwischengehäuse abstehenden Lappen gehalten sind, und es sind ferner die Hauptund die Zusatzbetätigungseinrichtungen ausserhalb des Zwischengehäuses angeordnet. Hiebei liegen die vergleichsweise am stärksten störanfälligen Bremsbetätigungseinrichtungen leicht zugänglich ausserhalb des Zwischengehäuses. Reparatur- und Wartungsarbeiten können daher ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden.
Um von Zeit zu Zeit auch ohne grosse Schwierigkeiten die Reibbeläge auswechseln zu können, ist es ferner zweckmässig, die Öffnungen im Zwischengehäuse und die Schwingen relativ zueinander so zu bemessen, dass die Schwingen nach Entfernen der Bolzen aus dem Zwischengehäuse herausziehbar sind. Das Auswechseln der Reibbeläge erfordert dann nur wenige Handgriffe.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieleshervor. Es zeigen : Fig. l eine stark schematisierte Draufsicht auf die Basis eines Turmkranes, auf der ein nach der Erfindung ausgebildetes Hubwerk und ein ebensolches Auslegerverstellwerk angeordnet sind ; Fig. 2 eine Draufsicht auf das Hub- oder das Auslegerverstellwerk nach Fig. l mit teilweiser aufgeschnittener Bremse ; und Fig. 3 eine Stirnansicht des dieScheibenbremse enthaltenden Zwischengehäuses.
In Fig. 1 ist 1 eine Kranbasis, auf der ein Kranturm 2 aufruht. Die Kranbasis kann ein Fahrgestell bilden. Auf der Kranbasis sind hinter dem Kranturm 2 ein Lasthubwerk 3 und ein Auslegerverstellwerk 4 angeordnet. Das Lasthubwerk und das Auslegerverstellwerk können in der Praxis zwar in ihren Dimensionen voneinander abweichen, doch sind solche Abweichungen im Rahmen der Erfindung nicht von Interesse. Die Erfindung lässt sich vielmehr in gleicher Weise auf ein Lasthubwerk und ein Auslegerverstellwerk bzw. auch auf andere Hubwerke von Kränen anwenden. Die Erfindung soll daher im folgenden im Zusammenhang mit dem Lasthubwerk 3 erläutert werden, wobei diese Ausführungen in gleicher Weise für ein Auslegerverstellwerk oder ein anderes Hubwerk Geltung haben.
Das Lastwerk 3 besteht aus einer Seiltrommel 5, die von einem Elektromotor 6 aus über ein Getriebe 7 antreibbar ist. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Seiltrommel 5 und der Motor 6 auf der gleichen Seite des Getriebes 7 angeordnet, so dass die Teile 5,6 und 7 in der Draufsicht miteinander ein U bilden.
Die zum Abbremsen und Festhaltender Last erforderliche Bremse wurde bisher immer an der dem Motor 6 gegenüberliegenden Seite des Getriebes 7 angeordnet. Diese Stelle ist in Fig. l mit A bezeichnet. Die Bremse greift dabei an der strichpunktiert angedeuteten Antriebswelle 8 des Getriebes 7 an. Wie die Zeichnungen zeigen, ist diese Anordnung ungünstig, da die Gefahr besteht, dass die Bremse seitlich über die Kranbasis 1 hinausragt. Nach einem ersten Erfindungsmerkmal wird die Bremse 9 daher zwischen dem Motor 6 und dem Getriebe 7 angeordnet. Bei dieser Anordnung wird der durch den Motor 6 gebildete U-Schenkel in den mit B bezeichneten Raum hinein verlängert, welcher sonst nicht ausge- nutzt wäre.
Nach einem weiterenMerkmal der Erfindung ist die Bremse 9 als Scheibenbremse ausgebildet.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Scheibenbremse 9 eine Scheibe 10 auf, die drehfest mit der Getriebeantriebswelle 8 verbunden ist. Die Getriebeantriebswelle 8 ist drehfest mit der Motor- welle gekuppelt. Dies wird vorteilhafterweise so erreicht, dass der Wellenstumpf der Motorwelle in die
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Getriebewelle eingreift und dort verkeilt ist. Die Bremsscheibe 10 ist zweckmässigerweise in einem ringförmigen Zwischengehäuse 11 untergebracht, dessen Form besonders gut aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Das Zwischengehäuse 11 verbindet den Motor 6 mit dem Gehäuse des Getriebes 7.
Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Scheibenbremse zwei Schwingen 12a, 12b auf, zwischen die die Bremsscheibe 10 angreift. Die Schwingen 12a, 12b tragen auf ihrer der Bremsscheibe 10 zugewendeten Oberfläche Reibbeläge. Die Schwingen 12a, 12b sind jeweils an ihren beiden Enden auf weiter unten noch näher zu beschreibende Weise um ein zum Lüften der Bremse ausreichendes Mass schwenkbar gelagert. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ragen die Schwingen 12a, 12b mit ihren Enden 12'a, 12'bund12"a, 12"b über die Bremsscheibe hinaus. An den Enden 12'a, 12'b greifteine pneumatisch oderhydraulisch und/oderelektromagnetisch steuerbare Haupt- bremsbet tigungseinrichtung an, die in Fig. 2 allgemein mit 14 bezeichnet ist.
An den Schwingen-
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genenden angeordnet, damit der sich bei der Übertragung der Bremskraft auf die Reibbeläge 13 ergebende Hebelarm möglichst gross ist.
Bei dem gezeichneten bevorzugten Ausführungsbeispiel ragen die Schwingenenden 12'a, 12'b und 12"a, 12"b durch Öffnungen 16 aus dem Zwischengehäuse 11 heraus. Die Schwingen sind mit ihren Enden auf Bolzen 17 gelagert, die ausserhalb der Öffnungen 16 angeordnet und an beiden Enden in Lappen 18 gehalten sind, die vom Zwischengehäuse 11 abstehen. Die Schwingen haben gegenüber den Bolzen 17 an den Lagerstellen ein ausreichend grosses Spiel, um in dem zum Lüften der Bremse erforderlichen geringen Mass verschwenkt werden zu können. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, befinden sich die Hauptbremsbetätigungseinrichtung 14 und die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung 15 noch ausserhalb der Bolzen 17 und damit ebenfalls ausserhalb des Zwischengehäuses 11.
Diese Einrichtungen sind daher ohne weiteres von aussen zugänglich.
Vorteilhafterweise sind die Öffnungen 16 und die Schwingen 12a und 12b relativ zueinander so bemessen, dass die Schwingen nach Entfernen der Bolzen 17 aus dem Zwischengehäuse 11 herausziehbar sind. Das Auswechseln der Bremsbeläge gestaltet sich auf diese Weise ausserordentlich einfach.
Die Bolzen 17 brauchen lediglich in axialer Richtung aus den Lappen 18 herausgezogen zu werden, wonach die Schwingen mit den Reibbelägen aus dem Zwischengehäuse herausgenommen werden können, ohne dass hiezu der Motor 6, das Zwischengehäuse 11 und das Gehäuse des Getriebes 7 voneinander getrennt zu werden brauchen.
Um die beiden Reibbeläge bei gelüfteter Bremse in gleichem Abstand von der Bremsscheibe 10 zu halten, sind auf den Bolzen 17 beidseits von verstellbaren Anschlägen 19 Druckfedern 20 angeordnet, die identisch ausgebildet sind und sich einerseits an den Anschlägen 19 und anderseits an den einander zugewendeten Flächen der Schwingen 12a und 12b abstützen.
Bei dem gezeichneten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Hauptbremsbetätigungseinrich- tung 14 aus einer die Schwingen 12a, 12b im Sinne einer Anpressung der Reibbeläge 13 an die Bremsscheibe 10 belastenden Bremsschliessfeder 21 und aus einer pneumatischen oder hydraulischen Bremslilfteinheit 22. Zweckmässigerweise ist die Bremsschliessfeder als Schraubendruckfeder ausgebildet, die sich mit einem Ende über einen Federteller 23 an der einen Schwinge 12b und mit dem andern Ende an einem Federteller 24 abstützt, der fest mit einem Zugbolzen 25 verbunden ist. Der Zugbolzen 25 durchsetzt die beiden Schwingen 12a und 12b an ihren Enden 12'a und 12'b, wobei er wenigstens in einer der beiden Schwingen ein zum Verschwenken der Schwingen ausreichendes Spiel besitzt.
Im Schwingenende 12b ist der Zugbolzen 25 frei verschiebbar und am Ende 12'a der Schwinge 12a gegen eine Bewegung in Richtung auf die andere Schwinge zu abgestützt. Die Bremslüfteinheit 22 weist eine Kolbenzylindereinheit 26 auf, deren Zylinder 27 fest am Ende 12'b der Schwinge 12b gelagert ist. Der Kolben 28 der Kolbenzylindereinheit 26 stützt sich über eine Kolbenstange 29 an einem fest mit der andern Schwinge 12a verbundenen Stützlager 30 ab. Der Kolben 28 und das Stützlager. 30 enthalten gewölbte Ausnehmungen 31, in die die Kolbenstange 29 mit abgerundeten Enden frei eingreift. Die Kolbenstange 29 ist somit relativ zu den beiden Schwingen 12a und 12b verschwenkbar und hindert ein Verschwenken der Schwingen nicht.
Die gleiche Wirkung wird jedoch erzielt, wenn die Kolbenstange 29 an der einen Schwinge schwenkbar befestigt ist und sich an der andern Schwinge fest abstützt. In den Zylinder 27 der Kolbenzylindereinheit 26 ist ein Druckmittel, beispielsweise Öl, durch eine Anschlussleitung 32 einführbar. Durch dieselbe Leitung kann das Druckmittel wieder entweichen.
Die rein mechanische, handbetätigbare Zusatzbremsbetätigungseinrichtung 15 weist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel einen Zugbolzen 33 auf, der in analoger Weise wie der Zugbolzen 25
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wenigstens die eine Schwinge 12b mit einem zum Verschwenken der Schwingen ausreichenden Spie] durchsetzt und sich an der andern Schwinge wenigstens in Zugrichtung abstützt. Die Schwingen 12a und 12b können durch gleichzeitiges Ziehen am Zugbolzen 33 und Drücken auf das Schwingenende 12"b einander angenähert werden. Dieser Vorgang kann mit den verschiedensten mechanischen Mitteln bewerkstelligt werden.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist ein Schwenkhebel 34 vorgesehen, der einerseits gelenkig mit dem Zugbolzen 33 verbunden ist und sich anderseits mit einer Stirnfläche 34a über eine Büchse 35 am Schwingenende 12"b abstützt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird bei einem Verschwenken des Hebels 34 der Zugbolzen 33 angezogen und das Schwingenende 12'b von der Fläche 34a aus in der entgegengesetzten Richtung bewegt.
Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Scheibenbremse ist folgende :
Wenn der Zylinder 27 der Bremslüfteinheit 22 drucklos ist, dann presst die Bremsschliessfeder 21 durch Anlage am Schwingenende 12'b unter Vermittlung des Zugbolzens 25 die Schwingenenden 12'a und 12'b zusammen. Der Abstand der Schwingenenden 12"a und 12"b voneinander wird durch die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung 15 begrenzt. Die Schwingen 12a und 12b werden so durch eine Schwenkbewegung mit ihren Reibbelägen 13 gegen die Bremsscheibe 10 gepresst und halten diese fest.
Die Bremswirkung kann noch erheblich erhöht werden, indem die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung 15 betätigt wird. Zu diesem Zweck wird der Hebel 34 verschwenkt, so dass über den Zugbolzen 33 und die Fläche 34a auch die beiden Schwingenenden 12"a und 12"b zusammengepresst werden.
Soll die Bremse gelüftet werden, dann wird durch die Leitung 32 in den Zylinder 26 ein Druck- mittel eingeführt ; der Kolben 28 wird dadurch aus dem Zylinder 27 herausgedrückt. Da der Zylinder 27 festmitdem Schwingenende 12'b verbunden ist und sich die Kolbenstange 29 am Schwingenende 12'a abstützt, werden die Schwingenenden 12'a und 12'b um ein zum Lüften der Bremse ausreichendes Mass voneinander entfernt. Voraussetzung ist hiebei allerdings, dass die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung 15 gelöst ist. Die Druckfedern 20 steuern die beiden Schwingen dabei in eine Mittellage, in der die beiden Reibbeläge 13 gleich weit von der Oberfläche der Bremsscheibe 10 entfernt sind. Die Reibbeläge 13 unterliegen einem Verschleiss.
Trotzdem soll der Abstand der Beläge von der Oberfläche der Bremsscheibe mit wachsender Gebrauchszeit nicht ansteigen, da sich sonst die Bremsansprechzeiten ändern würden. Ein ständiges Nachstellen der Bremse würde einen unerwünschten Arbeitsaufwand darstellen. Die erfindungsgemäss vorgesehene Aufbringung der Schliesskraft der Bremse durch eine Druckfeder und das Lösen der Bremse mittels einer Kolbenzylindereinheit bietet eine einfache Möglichkeit einer selbsttätigen Bremsnachstellung. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zu diesem Zweck die Kolbenzylindereinheit 26 der Bremslüfteinheit 22 über eine in Fig. 2 strichpunktiert angedeutete Leitung 36 mit einem Geberzylinder 37 verbunden, der zum Lüften der Bremse mit Hilfe der Hauptbremsbetätigungseinrichtung 14 der Bremslüfteinheit 22 eine genau dosierte, konstant bleibende Druckmittelmenge zuführt.
Infolge der Einführung einer genau dosierten Druckmittelmenge in den Zylinder 27 wird der Kolben 28 relativ zum Zylinder immer um ein genau gleiches Mass bewegt. Das bedeutet, dass, ausgehend von der Stellung, in der die Reibbeläge 13 an der Bremsscheibe 10 seitlich anliegen, die Reibbeläge immer um ein gleich grosses Mass von der Bremsscheibe wegbewegt werden.
Zum Verdrängen des Druckmittels aus dem Geberzylinder 37 ist bei der gezeigten zweckmässigen Ausführungsform ein von einem Elektromagneten 38 über eine Kolbenstange 39 antreibbarer Kolben 40 vorgesehen. Die Massnahme, das Druckmittel mittels eines Elektromagneten aus einem Geberzylinder zu verdrängen, hat gegenüber den bisher verwendeten Bremsbetätigungseinrichtungen den Vorteil, dass eine rasch ansprechende, unempfindliche und verhältnismässig billige Betätigungseinrichtung vorhanden ist.
Bisher wurde die Bremslüft-oder-schliesskraft entweder von einem Elektromagneten über ein mechanisches Übertragungsgestänge auf die Bremse übertragen, was ein grosses Gelenkspiel und eine witterungsempfindliche Übertragungsanlage bedingt, oder es wurde die Bremse rein hydraulisch gelüftet oder geschlossen, wozu ein eigener Motor, eine Pumpe oder ein Arbeitszylinder erforderlich war, sodass die Anlage verhältnismässig teuer wurde.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt, Insbesondere könnte die Bremsscheibe 10 zugleich als Kupplungsscheibe für den Motor ausgebildet werden, wodurch einestatisch unbestimmte Lagerung der Getriebeantriebs- bzw. der Motorwelle vermieden werden würde. Ferner könnte grundsätzlich auch eine andere Bremsbetätigungseinrichtung vorgesehen sein, wobei insbesondere die Zusatzbremsbetätigungseinrichtung 15 konstruktiv anders aufgebaut werden könnte.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Bremsenanordnung besteht noch darin, dass auf der dem
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Motor 6 gegenüberliegenden Seite des Getriebegehäuses ein Wellenende 41 der Antriebswelle 8 herausragen kann, das zum Antrieb von Hilfsaggregaten verwendbar ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Seilwindenaggregat für einen Kran, insbesondere einen Turmkran mit verstellbarem Ausleger, bei dem auf einer Kranbasis eine Seiltrommel für ein Lasthub- oder ein Auslegerverstellseil, ein die Seil-
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die Bremse (9) in an sich bekannter Weise als Scheibenbremse mit einer zwischen zwei mit Reibbelägen (13) versehenen Schwingen (12a, 12b) angeordneten Bremsscheibe (10) ausgebildet ist, ferner dass die Schwingen an ihren beiden Enden (12'a, 12'b und 12"a, 12"b) über den Umfang der Bremsscheibe hinausragen und an beiden Enden um ein zum Bremslüften ausreichendes Mass schwenkbar gelagert sind, und dass am einen Schwingenendenpaar (12'a, 12'b) eine eine Bremsschliesseinrichtung (21) und eine Bremslüfteinrichtung (22) umfassende Hauptbremsbetätigungseinrichtung (14) und am andern Schwingenendenpaar (12"a,
12"b) eine vorzugsweise mechanisch steuerbare Zusatz- und Notbremsbetätigungseinrichtung (15) angreift.