Drehvorrichtung zum Drehen einer an einem Kran aufgehängten Last Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung zum Drehen einer an einem Kran hängenden Last.
Um der Tendenz der Kranseile sich zusammenzudre hen entgegenzuwirken und um die Last in bestimmter Orientierung ablegen zu können, was im modernen Container-Betrieb von grosser Bedeutung ist, ohne die Last von Hand oder mittels Zugseile betätigen zu müssen, ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der ein mit der Last drehfest verbundenes Gestell eine um eine vertikale Achse drehbare Schwungmasse umfasst und die mittels einer Antriebs- und Bremsvorrichtung in beliebiger Drehrichtung beschleunigt und verzögert wer den kann.
Solche Vorrichtungen sind gewissen Begrenzungen unterstellt und haben unvermeidlich ein gewisses Ge wicht, das die Nutzlast des Kranes vermindert.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die diese Begrenzungen sowohl hinsichtlich des Gewichtes als auch hinsichtlich der Dauerwirkung ermässigen und die da durch gekennzeichnet ist, dass im Gestell mindestens ein Flügelrad und ein dieses antreibender Motor angeordnet sind, und dass am Gestell vor dem Abströmrand des Flügelrades bzw. der Flügelräder eine Leitschaufelvor- richtun- angeordnet ist, die wenigstens einem Teil des abströmenden Luftstromes eine Bewegungskomponente mitteilt, die eine in einer vorbestimmten Richtung auf die Last wirkende Reaktionskraft erzeugt.
Durch tangentiale Ablenkung des Luftstromes kann der Last ein drehendes Moment mitgeteilt werden. Es können auch Ablenkvorrichtungen in Frage kommen, die eine radiale Ablenkung eines Teiles des Luftstromes und damit in bezug auf die Flügelräder radiale Reaktions kräfte erzeugen, die u.a. zur Dämpfung etwaiger Pendel- b-z-wegungen der Last an den Kranseilen dienen kön nen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann gegebenen falls mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Reak- tionskräften durch Beschleunigung und Verzögerung von Schwungmassen dadurch kombiniert werden, dass die Flügelräder mit Schwungmassen versehen sind, die mit Anordnungen zur Beschleunigung und Verzögerung der selben zusammenwirken.
Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes er geben sich aus der folgenden Beschreibung des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie- les. In der Zeichnung sind: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung, die auf einem Heberahmen für einen Behälter angebracht ist und die Reaktionskräfte der von einem rotierenden Teil erzeugten Luftströme ausnützt, in senkrechtem Axialschnitt; Fig. 2 und 3 Querschnitte auf den Linien IV-IV bzw.
V-V von Fig. 1; Fig.4 ein Querschnitt ähnlich dem von Fig. 1, der eine abgeänderte Vorrichtung zeigt, die die Reaktions kräfte der von rotierenden Teilen erzeugten Luftströme ausnützt und Fig. 5 ein den Fig. 1, 4 und 5 ähnlicher Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des, das die kombinierten Reaktionskräfte ausnützt, die von den sowohl als Massen als auch als luftstromerzeu- gende Mittel wirkenden, rotierenden Teilen gebildet werden.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 3 hat der drehbar im Oberbau befestigte Teil die Form eines radialen Flügelrades 17, das auf der Welle 18 eines Motors 19 befestigt ist. Der Abströmrand des Flügelrades 17 ist von einer koaxialen Ablenkungsvorrichtung umge ben, die zwei mit Leitschaufeln versehene Ringe 20 und 21 umfasst, die nicht drehbar, jedoch gleichzeitig oder individuell axial verschiebbar, im Oberbau angeordnet sind, so dass jeder der beiden Leitschaufelringe 20 und 21 dem Abströmrand des Flügelrades gegenüber angeordnet werden kann.
Die Leitschaufeln der beiden Ringe sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt, so dass der vom Flügelrad abströmende Luftstrom eine tangentiale Bewe gungskomponente erhält, die davon abhängt, welcher der Leitschaufelringe die Stellung am Umfang des Flügelra des einnimmt. Die Leitschaufelringe können auch in eine mittlere Stellung verschoben werden, so dass nur ein Teil des vom Flügelrad abströmenden Luftstromes tangential abgelenkt wird, während der Rest nicht abgelenkt oder vom anderen Leitschaufelring in die entgegengesetzte Richtung abgelenkt wird. Beide Ringe bzw.
Ablenkungs vorrichtungen 20 und 21 können vollkommen aus der vom Schwungrad abströmenden Luft herausbewegt wer den, wobei der Ring 21 die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt, während sich der andere Ring 20 in seine unterste, in Fig. 1 strichliert angedeutete Stellung begibt. Mit dieser Vorrichtung kann man jeden Intensitätsgrad bzw. jede beliebige Verteilung des vom Flügelrad kom menden, abgelenkten Luftstromes erreichen, so dass man ein Reaktionsdrehmoment jeder beliebigen Stärke oder Richtung von den Ablenkungsvorrichtungen 20, 21 auf den Oberbau 3 Lind von diesem auf die Last 1 übertragen kann.
Fig. 1 zeigt eine weitere Ablenkungsvorrichtung 22, die mit geeigneten Mitteln in verschiedene Stellungen um die Achse des Flügelrades verschiebbar ist und eine trichterförmige Einlassöffnung besitzt, die gegen die Abströmscite jenes Leitschaufelringes 20 gewendet ist, der sich in der Stellung am Umfang des Flügelrades<B>17</B> befindet.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, erstreckt sich diese weitere Ablenkungsvorrichtung 22 über einen Teil des Umfangs des Leitschaufelringes und besitzt eine Auslass- öffnung, die ausserhalb des Tätigkeitsbereiches des Luft stromes angeordnet ist und in eine radiale, der Richtung des vom Flügelrad kommenden Luftstromes entgegenge setzte Richtung weist. Diese weitere Ablenkungsvorrich tung 22 erzeugt eine Reaktionskraft, die radial nach aussen in die Richtung der Ablenkungsvorrichtung 22 gerichtet ist, die ihre Stellung um die Achse des Flügelra des einnimmt.
Diese radiale Reaktionskraft wird durch die radiale Bewegungskomponente des Luftstromes ver stärkt, der von dem übrigen Teil des Flügelradumfanges abströmt. Die radiale Ablenkungsvorrichtung 22 kann vorzugsweise auch axial in ihre aktive Stellung, in der ihre Einlassöffnung zum Flügelrad gerichtet ist, sowie aus dieser Stellung verschoben werden.
Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel weist zwei Flügelräder 23 auf, die koaxial übereinander im Oberbau 3 befestigt sind. Das obere Flügelrad ist starr auf der Welle eines Motors 24 befestigt, während das untere Flügelrad, das auf der besagten Welle drehbar befestigt ist, von einem zweiten Motor 25 angetrieben wird. Gegenüber der Auslassöffnung je eines der Flügelräder ist ein Leitschaufelring 20 bzw. 21 fest angebracht, dessen Schaufeln, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind.
Die von jedem Leitschaufelring hervorgerufene, tangentiale Reaktionskraft wird bei die sem Ausführungsbeispiel dadurch gesteuert, dass man die Geschwindigkeit des betreffenden Motors und damit die Menge Lind Geschwindigkeit der durch jeden der Leit- schaufelringe strömenden Luft verändert. Auch in die sem Ausfühningsbeispiel sind zwei radiale Ablenkungs vorrichtungen 26 dargestellt, die um die Achse des Flügelrades verschiebbar sind und auf die Last wirkende, radiale Komponenten oder Reaktionskräfte erzeugen können.
Wenn radiale Komponenten, die z.B. zur Ab dämpfung der Schwingungen der Last im Kranseil dienen, nicht erwünscht sind, können die radialen Ablenkungs- vorrichtungen 22 von Fig.l und 26 von Fig.4 axial verschiebbar angebracht werden, so dass sie aus dem die Leitschaufelringe 20 und 21 verlassenden Luftstrom herausbewegt werden können.
Gemäss Fig. 5 kann die Vorrichtung mit einer Lasten drehvorrichtung mit Schwungmassen kombiniert werden, bei der eine am Umfang wirkende Beschleunigung oder Verlangsamung der Last durch Beschleunigung und/oder Verlangsamung der Rotation der mit Massen 27 versehe- nen Flügelräder 23 erreicht wird, die durch einen Motor 28 beschleunigt und durch Bremsen 29 gebremst werden. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 5 sind zwei Flügelräder 23 mit Schwungmassen 27 bzw. 30 vorgesehen die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen.
Bei einer solchen Vorrichtung ist es nicht möglich, stärkere beschleunigen de oder verlangsamende Drehmomente zu erzeugen als jene, die der in den Schwungmassen gestauten, dynami schen Energie entsprechen. Die verfügbare Energie kann daher verbraucht sein, bevor die Last die gewünschte Stellung erreicht hat.
Durch die Kombination von Flügel und Schwungrädern 23 bzw. 27 und 30, durch den .Antrieb der Schwungräder immer mit derselben Relativ geschwindigkeit, durch die Anordnung von Leitschaufel- ringen 20 und 21 von der Art der in Fig.4 gezeigten Ringe gegenüber den Abströmseiten der Flügelräder und durch Neigun- der Schaufeln der Ablenkungsvorrichtun gen in der entsprechenden Richtung wird erreicht, dass die von dem einem der Flügelräder zugekehrten Leit- schaufelring erzeugte Reaktionskraft in derselben Rich tung wirkt wie die durch Verlangsamung des anderen Flügelrades erhaltene Reaktionskraft,
und dass die auf diese Weise erhöhte Geschwindigkeit des erstgenannten Flügelrades einen verstärkten Luftstrom und eine ver stärkte Reaktion der Ablenkungsvorrichtung erzeugt, wodurch zusätzlich zu dem durch die Reaktion auf die Verlangsamung des anderen Flügelrades erhaltenen Drehmoment ein erheblich starkes Drehmoment erzeugt wird.
In einer anderen Ausführungsform kann ferner ein einziges, drehbares Flügelrad vorgesehen sein, das eine Schwungmasse trägt und durch Beschleunigung bzw. Verlangsamung ein Drehmoment erzeugt. Eine verschieb bare oder auf andere Weise einstellbare, tangentiale Ablenkungsvorrichtung bzw. ein Leitschaufelring wird vor dem Abströmrand des Flügelrades befestigt. Zusätz liche Energie kann jederzeit in einer Richtung durch Speisung von Energie in den Motor zugeführt werden, während ohne Flügel Lind Ablenkungsvorrichtungen kei ne grösseren Reaktionen in der entgegengesetzten Rich tung erzielt werden könnten als jene, die der in die rotierende Masse gespeisten, dynamischen Energie ent sprechen.
In diesem Fall sind daher die Schaufeln der Ablenkungsvorrichtung in eine bestimmte Richtung ge neigt, so dass die durch die Ablenkung des Luftstromes hervorgerufenen Reaktionen in derselben Richtung wir ken wie die durch Verangsamung der Masse erhaltenen. Eine Vorrichtung dieser Art kann auch mit Ablenkungs vorrichtungen versehen sein, die radiale Reaktionskräfte erzeugen.