DD205870A1

DD205870A1 - Hydraulischer antrieb fuer hub- und wippwerke von kranen, besonders fuer bordkrane

Info

Publication number: DD205870A1
Application number: DD24157482A
Authority: DD
Inventors: Fritz Berg; Hans-Ernst Toppe; Joachim Grau; Juergen Horst
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1984-01-11
Also published as: DD205870B1

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINEN HYDRAULISCHEN ANTRIEB FUER HUB- UND WIPPWERKE VON KRANEN,BESONDERS FUR BORDKRANE, BEI DENEN DIE SEILTROMMEL VON EINEM VERSTELLBAREN HYDROMOTOR ANGETRIEBEN WIRD. ZUR EFFEKTIVEN NUTZUNG DER INSTALLIERTEN LEISTUNG UND AUSSCHALTUNG UNTERSCHIEDLICHER STELLKRAEFTE BEIM HEBEN UND SENKEN IST ZWISCHEN DER LASTDRUCKLEITUNG DES HYDROMOTORS UND SEINER VERSTELLEINRICHTUNG EINE REGELEINRICHTUNG ANGEORDNET, DIE, MIT UNTERSCHIEDLICHERN OEFFNUNGSDRUECKEN FUER DEN HUB- UND SENKVORGANG EINSTELLBAR, UEBER EIN MAGNETBETAETIGTES WEGEVENTIL DEM HUB-ODER SENKVORGANG ZUSCHALTBAR IST.

Description

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Hydraulischer Antrieb für Hub- und Wippwerke von Kranen, besonders für Bordkrane

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die .Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für Hub- und Wippwerke von Kranen, besonders von Bordkranen, bei denen die Seiltrommeln dieser Antriebe von verstellbaren Hydromotoren angetrieben werden, die im geschlossenen Kreislauf von verstellbaren Pumpen gespeist werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind hydraulische Antriebe bekannt, bei denen zum Antrieb der Seiltrommeln Hydromotoren verwendet werden, deren Schluckvolumen verstellt werden kann. Hierbei wird so verfahren, daß bei Lastbewegungen die Hydromotoren mit maximalem Schluckvolumen und bei Leerbewegungen mit vermindertem Schluckvolumen betrieben werden. Die Verstellung auf die unterschiedlichen Volumen geschieht durch Verstelleinrichtungen, die durch den Bedienenden nach Ermessen betätigt werden.

lis wurde auch bereits eine selbsttätige Umschaltung bei Lastanstieg von kleinem Schluckvolumen auf maximales Schluckvolumen durch Einsatz eines lastabhängigen Umschaltventils vorgeschlagen.

Außer diesen auf zwei Positionen umschaltbaren Einrichtungen wurde auch vorgeschlagen, das Schluckvolumen des Hydromotors lastabhängig stetig zu verstellen, wobei wie bei

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PumpenverStelleinrichtungen ein Stellkolben gegen eine Feder auf ein Stellglied des Hydromotors wirkt.

Der Nachteil solcher Lösungen liegt darin, daß die inneren Stellkräfte des Hydromotors bei unterschiedlichen Belastungen und Volumeneinstellungen nur unzureichend berücksichtigt werden können und so Abweichungen von der gewünschten Leistungsregelung entstehen. Kin weiterer Nachteil besteht darin, daß eine befriedigende Arbeitsweise des Antriebs nur beim Hubvorgang erzielt werden kann, während beim Senken durch die Charakteristik der Hydromotoren ungewollte und z. T. gefährliche Geschwindigkeitserhohungen auftreten, die sich der Kontrolle des Bedienenden entziehen und den Kranbetrieb gefährden können.

Die unterschiedlichen inneren Stellkräfte der Hydromotoren beim Hub- und Senkvorgang resultieren daraus, daß beim Senkvorgang die Funktion des Hydromotors umgekehrt wird, indem er zur Pumpe wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein hydraulischer Antrieb für Krane mit verbesserter Leistungsregelung und erhöhter Sicherheit.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Antrieb für Krane zu schaffen, der sowohl beim Heben als auch beim Senken eine automatische lastabhängige Arbeitsweise ermöglicht und dabei ein sicheres Geschwindigkeitsverhalten frei von den Einflüssen innerer Stellkräfte des Hydromotors gewährleistet.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß zwischen der Lastdruckleitung des geschlossenen Kreislaufs von Pumpe und Hydromotor und der Verstelleinrichtung des Hydromotors

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eine Regeleinrichtung angeordnet ist, die, mit unterschiedlichen Öffnungsdrücken für den Hub- und Senkvorgang einstellbar, über ein magnetbetätigtes Wegeventil dem Hub- oder Senkvorgang zuschaltbar ist.

Die Regeleinrichtung kann aus zwei Reglern unterschiedlicher Regelcharakteristik für den Hub- und Senkvorgang oder aus einem Regler mit unterschiedlichen Regelcharakteristiken durch zwei Betätigungskolben bestehen. Zur Steuerung des Wegeventils im Sinne von Heben oder Senken ist an der Verstelleinrichtung der Pumpe ein Signalgeber angeordnet. Um die lastdruckabhängige Beeinflussung der Verstelleinrichtung des Hydromotors auszuschalten, sind zwischen der Regeleinrichtung mit dem Wegeventil und der Verstelleinrichtung des Hydromotors zwei weitere magnetbetätigte Wegeventile vorgesehen.

In die Zu- bzw. Ableitungen zur Verstelleinrichtung des Hydromotors sind zur Beeinflussung der Verstellgeschwindigkeit des Hydromotors zwischen dessen Verstelleinrichtung und den zusätzlichen Wegeventilen Drossel-Rückschlagventile angeordnet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Hierzu zeigen

Fig. 1 den Funktionsschaltplan eines hydraulischen

Antriebes mit zwei Reglern, Fig. 2 auszugsweise den Funktionsschaltplan mit

nur einem Regler.

Gemäß Fig. 1 ist die Seiltrommel 1 eines Kranes mit einem verstellbaren Hydromotor 2 direkt oder über ein (nicht gezeichiiBtes) Untersetzungsgetriebe verbunden. Die Druckölversorgung dieses Hydromotors 2 erfolgt über eine verstellbare Pumpe 3, indem beide über eine Lastdruckleitung und eine Rücklauf leitung 5 i*& geschlossenen Kreislauf mit-

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einander verbunden sind. Die Verstellung der Pumpe 3 hinsichtlich Größe und .Richtung des Förderstromes, um den Hydromotor 2 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und im Hub- und Senksinn zu betreiben, erfolgt durch, eine Verstelleinrichtung 6. Die Betätigung der Verstelleinrichtung 6 geschieht durch einen elektrisch fernbedienten Stellmotor 7» d-en ßteuerölstrom hierfür liefert eine Hilfspumpe Der Verstellung des Schluckvolumens des Hydromotors 2 dient eine Verstelleinrichtung 9 *nit Anschluß an die Hilfspumpe 8 sowie die Lastdruckleitung 4. Die wahlweise Abschaltung des Lastdruckeinflusses auf die Verstelleinrichtung 9 erfolgt über magnetbetätigte Wegeventile 10, 11. Zur lastabhängigen Verstellung des Hydromotors 2 ist zwischen die Lastdruckleitung 4 und die Wegeventile 10, 11 ein Wegeventil 12 geschaltet, welches abhängig von der Auslenkung der Verstelleinrichtung 6 der Pumpe 3 nach Heben oder Senken über einen Signalgeber I3 einen Regler (Heben) oder einen Regler I5 (Senken) zuschaltet. Drossel-Rückschlagventile 16, I7 dienen der Beeinflussung der Stellgeschwindigkeit der Verstellung des Hydromotors 2.

Die Wirkungsweise des hydraulischen Antriebs ist folgende:

Beim Hubvorgang wird von einem (nicht dargestellten) Steuerhebel aus über eine elektrische Fernverstellung über den Stellmotor 7 und die Verstelleinrichtung 6 die Pumpe 3 aus ihrer neutralen (Halt-)Stellung heraus stetig in .Richtung "Heben" verstellt. Dabei gelangt der Förderstrom der Pumpe 3 über die Lastdruckleitung 4 zum Hydromotor 2 und von da über die Rücklaufleitung 5 zur Pumpe 3 zurück. Der beim Hubvorgang abhängig von der Last sich aufbauende Druck wird von der Lastdruckleitung 4 abgezweigt und den Reglern 14, 15 zugeführt, wovon der Regler 15 (Senken) abhängig von der Stellung (Heben) der Verstelleinrichtung 6 über den Signalgeber I3 durch das Wegeventil 12 in seiner Verbindung zur Verstelleinrichtung 9 des Hydromotors 2 unterbrochen ist.

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Der Regler 14 läßt bis zu einem festgelegten Druck keinen Druckölstrom zum Kolbenraum 18 der Verstelleinrichtung 9 to.indurch.treten, weil seine Regelfeder erst ab z. B. 14 MPa überwunden wird. Die Wegeventile 10, 11 befinden sich hierbei in der vom angezogenen Magneten bestimmten Position, also entgegen der dargestellten Leitungsverbindung. Der Druck der Hilfspuinpe 8 liegt über das Wegeventil 10 am Kolbenraum 19 der Verstelleinrichtung 9 an, die den Hydromotor 2 in .Richtung V. verstellt. Der Kolbenraum 18 der Verstelleinrichtung 9 ist über das Wegeventil 10, das Wegeventil 12 und den Regler 14 mit dem Ablauf verbunden. Der Hydromotor 2 steht also auf minimalem Schluckvoluuien mit Schnellgang.

Ist die zu hebende Last größer, so daß der Lastdruck insbesondere beim Anfahren und Beschleunigen so hoch ansteigt, daß die Regelfeder des Reglers 14 überwunden wird, dann läßt der Regler 14 Drucköl aus der Lastdruckleitung 4 über das Wegeventil 12 und das Wegeventil 10 zum Kolbenraum 18 der Verstelleinrichtung 9 gelangen, und durch den höheren Druck im Kolbenraum 18 gegenüber dem Steuerdruck im Kolbenraum 19 wird der Hydromotor 2 in Richtung V_n,^ verstellt,

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so lange, bis das dabei steigende Motordrehmoment die Beschleunigung auf die gewünschte Hubgeschwindigkeit vollzogen hat. Bei nachlassendem Last- bzw. Beschleunigungsdruck wird der Hydromotor 2 durch den wieder überwiegenden Steuerdruck im Kolbenraum 19 der Verstelleinrichtung 9 wieder stetig zurückgestellt.

Die geschilderte Wirkungsweise ergibt eine lastangepaßte Hub- und Beschleunigungsgeschwindigkeit, die überlagernd auf die vom Bedienenden über die Verstelleinrichtung ö der Pumpe 3 eingegebene Hubgeschwindigkeit wirkt.

Beim Senkvorgang wird durch die nach der anderen Seite ausgelenkte Pumpe 3 über den Signalgeber I3 und das Wegeventil 12 der Regler 15 (Senken) auf die Verstelleinrichtung 9 des Hydromotors 2 aufgeschaltet.

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Dieser Regler 15 ist grundsätzlich so eingestellt, daß er bereits bei einem niedrigeren Lastdruck, z. B. 11 IvIPa, diesen aur Verstelleinrichtung 9 passieren läßt, um damit den Verstellvorgang auf ein vergrößertes Schluckvolumen des Hydromotors 2 einzuleiten. Dies ist notwendig, um die beim Senken niedrigeren Lastdrücke und das veränderte Stellkraftverhalten des Hydromotors 2 im Pumpenbetrieb zu berücksichtigen.

Das System weist ferner eine Umschalteinrichtung auf, die es dem Bedienenden in bestimmten Situationen ermöglicht, die automatische lastabhängige Geschwindigkeitsregelung ganz auszuschalten, z. B. bei schwierigen und präzisen Lastmanövern. Dies geschieht durch Schalten der Wegeventile 10, 11 in die gezeichnete Position. Hierdurch wird der Kolbenraum 18 der Verstelleinrichtung 9 über das Wegeventil 11 mit der Hilfspumpe 8 verbunden, der Kolbenraum 19 ist mit dem Ablauf verbunden. Die Einwirkung der Regler 14, 15 ist durch das geschlossene Wegeventil 10 unterbunden.

Der hydraulische Antrieb weist somit drei verschiedene Möglichkeiten der Steuerung auf:

- Steuerung durch den Bedienenden, unabhängig von Lasteinflüssen

- Steuerung lastabhängig im Hubsinne

- Steuerung lastabhängig im Senksinne.

Nach Fig. 2 ist anstelle der Regler 14 (Heben) und 15 (Senken) nur ein Regler 20 (Heben/Senken) eingesetzt, der jedoch für den Hub- und Senkvorgang eine unterschiedliche Regelcharakteristik (zwei Betätigungskolben) aufweist, um wieder eine unterschiedliche druckabhängige Verstellung des Hydromotors 2 zu erhalten. Mit Hilfe eines magnetbetätigten Wegeventils 12¹ erfolgt die Verbindung des Reg-

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lers 20 mit der Lastdruckleitung 4- unter Berücksichtigung von Hub- und Senkvorgang. Der weitere Aufbau des Antriebs über das Wegeventil 10 etc. entspricht dem nach Fig. 1.

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Hydraulischer Antrieb für Hub- und Wippwerke von Kranen, besonders für Bordkrane, bei denen die Seiltrommel von einem verstellbaren Hydromotor angetrieben wird, der über eine Lastdruckleitung und eine Rücklaufleitung im geschlossenen Kreislauf von einer verstellbaren Pumpe gespeist ^; wird, wobei die Verstellung des Schluckvolumens des Hydromotors abhängig von der Belastung des Kranes erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Lastdruckleitung (4) und der Verstelleinrichtung (9) des Hydromotors (2) eine Regeleinrichtung'(14, 15; 20) angeordnet ist, die, mit unterschiedlichen öffnungsdrücken für den Hub- und Senkvorgang einstellbar, über ein magnetbetätigtes Wegeventil (12, 12¹) dem Hub- oder Senkvorgang zuschaltbar ist.
2. Hydraulischer Antrieb nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Regeleinrichtung (14, 15; 20) aus zwei Reglern (14, 15) unterschiedlicher Regelcharakteristik für den Hub- und Senkvorgang oder aus einem Regler (20) mit unterschiedlichen Regelcharakteristiken durch zwei Betätigungskolben besteht.
3. Hydraulischer Antrieb nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Steuerung des Wegeventils (12, 12¹) im Sinne von Heben oder Senken an der Veratelleinrichtung (6) der Pumpe (3) ein Signalgeber (13) angeordnet ist.
4. Hydraulischer Antrieb nach Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß zur Ausschaltung der lastdruckabhängigen Beeinflussung der Verstelleinrichtung (9) des Hydromotors (2) zwischen der Rege !einrichtung (14, 15; 20) mit dem Wegeventil (12, 12¹) und der Verstelleinrichtung (9) des Hydromotors (2) weitere

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inagnetbetätigte Wegeventile (10, 11) vorgesehen sind.
5. Hydraulischer Antrieb nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in die Zu- bzw. Ableitungen zur Verstelleinrichtung (9) zwischen dieser und den Wegeventilen (10, 11) Drosse!-Rückschlagventile (15, 17) zur Beeinflussung der Verstellgeschwindigkeit
des Hydromotors (2) angeordnet sind.

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