DE1001474B - Selbsttaetige Greiferschliesshubbegrenzung mittels Endschalter - Google Patents

Description

Beim Löschen von Massengütern mittels Greifer aus Schiffen kann der Kranführer das öffnen und Schließen des Greifers im Schiffsraum nicht immer selbst beobachten, sondern ist auf die Anweisung eines an Deck stehenden Mannes angewiesen. Bei dieser Arbeitsweise entstehen häufig Mißverständnisse zwischen dem Kranführer und dem Mann an Deck, die dazu führen, daß der Kranführer Fehlschaltungen vornimmt.

Bei z. B. einem Zweimotorengreiferwindwerk mit Umlaufgetriebe, dessen Schließmotor nur etwa halb so stark bemessen ist wie der Hubmotor, ist es aber unbedingt erforderlich, daß der Schließmotor ausgeschaltet wird, sobald der Greifer geschlossen ist. Wenn der Kranführer den Schließmotor zu spät abschaltet, wird der Greifer durch den Schließmotor angehoben und dieser dabei überlastet, weil er für eine Hubarbeit zu schwach ist.

Um zu vermeiden, daß der Schließmotor durch Fehlschaltungen des Kranführers Schaden erleidet, ist vorgeschlagen worden, den Schließmotor ebenso stark wie den Hubmotor zu wählen. Eine Überlastung des Schließmotors ist damit zwar vermieden, nicht beseitigt ist jedoch die Schlappseilbildung, die Störungen im Betrieb verursachen kann und daher ebenfalls unerwünscht ist. Nachteilig ist ferner der höhere Preis, den ein stärkerer Schließmotor kostet.

Es sind auch Greiferwindwerke bekannt, bei denen durch einen selbsttätigen Schalter der Schließmotor ausgeschaltet und gleichzeitig der Hubmotor eingeschaltet wird, sobald der Greifer geschlossen ist. Diese Einrichtung versagt jedoch, wenn der Greifer nicht schließt, z. B. weil ein Brocken zwischen den Greiferschneiden eingeklemmt ist, und dadurch der Schalter nicht in Tätigkeit tritt. Abgesehen hiervon müssen selbsttätige Einschaltungen im Greiferbetrieb aus Sicherheitsgründen abgelehnt werden.

Um zu verhindern, daß der Schließmotor durch Überlastung Schaden erleidet, ist es weiterhin bekannt, den Schließhub durch einen Spindelendschalter zu begrenzen, der den Schließmotor abschaltet, wenn der Kranführer die Abschaltung im richtigen Zeitpunkt nicht vornimmt. Es hat sich gezeigt, daß Spindelendschalter den Anforderungen des praktischen Betriebes nur sehr mäßig gewachsen sind. Die Gewindegänge der Spindelmutter und die Betätigungsnocken verschleißen infolge der schlagartigen Belastung und der großen Laufgeschwindigkeit sehr schnell, was zu Störungen im Betrieb führt. Außerdem ist bei den Spindelendschaltern der Abschaltweg sehr schwierig einzustellen. Die Spindel ist aus räumlichen Gründen kurz gehalten. Das ergibt einen entsprechend kleinen Einstellweg und damit eine ungenaue Einstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Selbsttätige Greiferschließhubbegrenzung mittels Endschalter

Anmelder:

Kampnagel Aktiengesellschaft,

(vormals Nagel & Kaemp),

Hamburg 39, Jarrestr. 26

Johann Kreth, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

Greiferschließhubbegrenzung zu schaffen, die unabhängig von dem Kranführer, d. h. völlig selbsttätig eine Überlastung des Schließmotors verhindert, die genau und zuverlässig arbeitet und bei der die Mängel der bekannten Schließhubbegrenzungen nicht auftreten können. Erfmdungsgemäß wird die Aufgabe gelöst mit einer vom Schließmotor beeinflußten Schaltscheibe, auf der Schaltnocken angebracht sind, welche die Endschalter betätigen, und zwar derart, daß vor den Endausschaltkontaktstücken des der Schließbewegung zugeordneten Endschalters Vorkontaktschaltstücke in Tätigkeit treten, die ein Zeitrelais schalten, das nach Ablauf der eingestellten Zeit den Schließmotor ausschaltet, wenn der Endschalter nicht zur Wirkung kommt.

An sich ist es bekannt, die Bewegung zur Betätigung des die Schließbewegung steuernden Endschalters vom Schließmotor abzuleiten.

Diesen beiden bekannten Vorrichtungen haftet jedoch der entscheidende Mangel an, daß sie versagen, wenn der Greifer aus irgendwelchen Gründen,

z. B. wenn die Greiferstangen verbogen sind oder wenn ein Brocken zwischen den Greiferschneiden eingeklemmt ist, nicht zu schließen vermag. Die zu verhütende Überlastung des Schließmotors ist im Gegen-

• satz zum Erfindungsgegenstand bei ihnen also durchaus möglich.

Damit der Kranführer weiß, wann der Schließbzw. Öffnungshub beendet ist, auch wenn er den Greifer nicht beobachten kann, z. B. wenn er ihn durch die Luke in den Laderaum eines Schiffes hinab-

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gelassen hat, wird gemäß einem anderen Erfindungsmerkmal kurz vorher durch die Vorkontaktschaltstücke der Endschalter ein optisches oder akustisches Warnzeichen eingeschaltet. Optische Warnzeichen bei Vorrichtungen zur Begrenzung des Schließhubes von Greiferwindwerken sind bekannt in Verbindung mit Spindelendschaltern.

Dieses gut wahrnehmbare Warnzeichen weist den Kranführer aber auch darauf hin, daß in den nächsten

Schaltstück 33 des. zweipoligen Endschalters 18, von hier weiter über das bewegliche Schaltstück 25, den Schalterstein 22, die flexible Schalterleitung 35, festes Schaltstück 34, Leitung 54, Schaltfinger 50, Schaltring 51, Leitung 55 (diese ist jetzt im Gegensatz zu der gezeichneten Stellung von dem Zeitrelais nicht unterbrochen) zum Schütz 3 und über Leitung 56 zum Schütz 4, von diesem über Leitung 66 wieder zum Schütz 3 und von hier über Leitung 57 mit Sicherung

der Schließmotor 1 liegt. Der Schließmotor 1 beginnt zu laufen. Das Schließseil wird eingezogen, und die Greiferschalen schließen sich.

Gleichzeitig beginnt sich die mit dem Schließmotor gekuppelte Schaltscheibe 10 in die durch Pfeil gekennzeichnete Richtung »Schließen« zu drehen. Kurz bevor der Schließhub beendet ist, wird die Schaltstange 20 des Endschalters 18 unter Vermittlung der

Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung, angewandt bei einem Zweimotorenwindwerk mit Umlaufgetriebe, und zwar ist Abb. 1 die Gesamtanlage im Schema und

Abb. 2 ein Teilschnitt nach Linie A-B durch die Schaltscheibe.

Von dem Schließwerk, bestehend aus Motor 1 und Bremse mit Bremslüftgerät 2, die unter Vermittlung

Augenblicken sein Schließmotor ausgeschaltet wird, io 58 zum Netz (Phase T) zurück. Das Schütz 4 zieht an daß er jetzt also den Hubmotor einschalten muß, wenn und schließt dadurch den Hauptstromkreis, in dem er zügig arbeiten will, d. h. wenn im Anschluß an die
Schließbewegung die Hubbewegung gleich einsetzen
soll.

Wenn neue Greiferseile eingezogen werden oder ein 15
neuer Greifer mit anderem Schließhub verwendet
wird, müssen die Schaltnocken auf der Schaltscheibe
neu eingestellt werden. Um diese Einstellung einfach
und in kürzester Zeit ausführen zu können, ist vor der
Schaltscheibe in ihrem Antrieb eine ausrückbare 20 an ihr befestigten Rolle 19, die nun auf die erste Stufe Kupplung vorgesehen, die Scheibe also abkuppelbar. des doppelstufigen Schaltnockens 14 aufläuft, in den

Endschalter 18 hineingedrückt. Dadurch springen im selben Moment die beweglichen Vorkontaktschaltstücke 24 und 26 aus ihrer Ruhestellung, in der sie an den festen Schaltstücken 30 bzw. 34 anliegen, in ihre Wirkstellung, in der sie an den festen Vorkontaktschaltstücken 28 bzw. 32 anliegen (wie in Abb. 1 voll ausgezogen gezeichnet), und schließen die Stromkreise für das Zeitrelais 48 und die Signallampe 49. Der

der Schütze 3 und 4 an dem Hauptstromkreis RST 3° Stromkreis für die Signallampe 49 verläuft hierbei liegen, wird über eine Welle 5, ein Untersetzungs- von der Netzphase S über Leitung 52, bewegliches getriebe 6, eine Welle 7, eine ausrückbare Kupplung 8 Schaltstück 25, Schalterstein 22, bewegliches Vor- und eine Welle 9 die Schaltscheibe 10, welche mit der kontaktschaltstück 26, festes Vorkontaktschaltstück Welle 9 durch Keil 11 drehfest verbunden ist, an- 32, Leitung 59 zur Signallampe 49 und von dieser getrieben. Die Untersetzung im Getriebe 6 ist so ge- 35 über Leitung 57 zurück ans Netz (Phase T). Der wählt, daß die Schaltscheibe 10 beim maximalen Stromkreis für das Zeitrelais 48 verläuft dagegen von Schließ- bzw. Öffnungsweg um etwa 340° gedreht dem Schaltring 51 des Meisterschalters 47, der am wird. In der Schaltscheibe ist eine Ringnut 12 ein- Netz liegt (wie vorstehend bereits erläutert), über gedreht und eine Ausfräsung 13 gemacht. Die Aus- Leitung 60, festes Endausschaltkontaktstück 29, befräsung 13 ist zum Einschieben der beiden doppel- 40 wegliches Endausschaltkontaktstück 23, Schalterstein stufigen Schaltnocken 14 und 15 in die Ringnut 12 21, bewegliches Vorkontaktschaltstück 24, festes Vorerforderlich. Die Schaltnocken werden durch einfaches
Verschieben in der Ringnut auf der Schaltscheibe entsprechend eingestellt und durch je eine Flügelschraube
16 bzw. 17 an ihr fixiert (Abb. 2). Jeder Schaltnocken 45
arbeitet mit einem Endschalter zusammen, der vorzugsweise als Momentschalter ausgebildet ist, so der
Schaltnocken 14 mit dem zweipoligen Momentschalter
18 und der Schaltnocken 15 mit dem einpoligen

Momentschalter 36. Die beiden Momentschalter 18 50 sich, d. h. wird z. B. kein Brocken zwischen den und 36 sind bezüglich der Schaltnocken den erforder- Greiferschneiden eingeklemmt, so läuft die zweite liehen Schaltwegen entsprechend und bezüglich ihrer Stufe des Schaltnockens 14 auf die Schalterrolle 19 Lage zueinander dem größten Schließ- bzw. Öffnungs- des Endschalters 18 auf, wobei die Schaltstange 20 hub des Greifers entsprechend angeordnet. Zu den sowie die an ihr unbeweglich befestigten Schalterwesentlichen Teilen der neuen Greiferschließhub- 55 steine 21 und 22 aus der voll ausgezogen gezeichneten begrenzung gehört ferner noch der vom Kranführer in die gestrichelt gezeichnete Stellung bewegt werden, betätigte Meisterschalter 47, das Zeitrelais 48, das den Im selben Zeitpunkt springen die beweglichen End-Schließmotor ausschaltet, wenn der Endschalter 18 ausschaltkontaktstücke 25 bzw. 23 aus der Stellung, nicht zur Wirkung kommt, und das optische Warn- in der sie an den festen Schaltstücken 33 bzw. 29 anzeichen in Form der Signallampe49, die dem Kran- 60 liegen (voll ausgezogene Stellung), in die Stellung, in, führer anzeigt, daß sein Greifer sich kurz vor der der sie an den festen Endausschaltkontaktstücken 29

bzw. 27 (gestrichelte Stellung) anliegen, und unterbrechen den Stromkreis für das Schütz 4, das Zeitrelais 48 und die Signallampe 49. Zusammenfassend gesagt heißt das, daß in dem Augenblick, in welchem die Schalterrolle 19 die ganze Höhe der zweiten Stufe des Schaltnockens 14 erreicht, was im Hinblick auf den Greifer bedeutet, daß in diesem Moment seine Schalen völlig schließen, der Schließmotor 1 durch

kontaktschaltstück 28, Leitung 61 zum Zeitrelais 48 und von diesem über die Leitungen 62 und 57 zum Netz zurück.

Das Zeitrelais läuft also, und die Signallampe brennt und deutet dem Kranführer an, daß sein Schließmotor in wenigen Augenblicken abgeschaltet wird.

Geht die Schließbewegung nun normal weiter vor

Stellung »ganz offen« oder der Stellung »völlig geschlossen« befindet.

Die Arbeitsweise der neuen GreiferschHeßhubbegrenzung ist nun folgende:

Schaltet z.B. der Kranführer den Meisterschalter 47 in Richtung »Schließen«,.so legt sich der Schaltfinger 50 auf den Schaltring 51 und schaltet dadurch das Schütz 4 ein. Der Strom fließt hierbei von -der Netz

phase S über Leitung 52 mit Sicherung 53 zum festen 70 das abfallende Schütz 4 abgeschaltet wird, daß das

Zeitrelais 48 abfällt und die Unterbrechung der Leitung 55 somit aufhebt und daß ferner die Signallampe 49 erlischt. Der Schließmotor kann nicht überlastet werden, weil er in dem Augenblick, in dem er beginnen würde, Hubarbeit zu leisten, d. h. den Greifer anzuheben, durch die erfindungsgemäße Greiferschließhubbegrenzung selbsttätig abgeschaltet wird. Dem Kranführer wird diese Abschaltung durch das Erlöschen der Signallampe angezeigt.

Angenommen, der Kranführer hätte nun nach dem Schließen den Greifer angehoben, an die Entladestelle durch entsprechende Bewegung des Kranauslegers verfahren, ihn dort abgesenkt und würde ihn nun öffnen wollen. Er schaltet daher den Meisterschalter 47 über die Nullstellung, in welcher der Schaltfinger 50 sich von dem Schaltring 51 abhebt, hinweg in Richtung »öffnen«, wodurch der Schaltfinger 63 sich auf den Schaltring 64 legt und das Schütz 3 einschaltet. Der Strom fließt hierbei auf dem _m ^ Wege von Netzphase S über Leitung 52 mit Sieherung 53, festes Schaltstück 33, Leitung 68, festes Schaltstück 44, bewegliches Endausschaltkontaktstück 40, Schalterstein 39, flexible Schalterleitung 46, festes Schaltstück 45, Leitung 69, Schaltfinger 63, Schaltring 64, Leitung 65, Schütz 4 und Leitung 67 zum Schütz 3 und von diesem über Leitung 57 zum Netz (Phase 7') zurück. Das Schütz 3 zieht an und schließt den Stromkreis für den Schließmotor 1, der jetzt in entgegengesetzter Richtung umläuft und Schließseil nachläßt, wodurch sich die Greiferschalen öffnen und das Gut entleert wird. Gleichzeitig mit dem Schließmotor beginnt sich die mit ihm gekuppelte Schaltscheibe 10 in Pfeilrichtung »öffnen« zu drehen. Der Greifer öffnet sich nun immer weiter und erreicht schließlich,, kurz bevor er ganz offen ist, die Stellung, in der die Schalterrolle 37 des einpoligen Endschalters 36 auf die erste Stufe des Schaltnockens 15 aufläuft und die Schaltstange 38 in den Endschalter um ein bestimmtes Stück hineindrückt, wodurch das bewegliche Vorkontaktschaltstück 41 aus seiner Ruhestellung (wie gezeichnet) in die Stellung springt, in der es an dem festen Vorkontaktschaltstück 43 anliegt. Hierdurch wird, das bewegliche Vorkontaktschaltstück 41 liegt ja in der vorbeschriebenen Weise am Netz, über die Leitungen 70, 59 und 57 der Stromkreis für die Signallampe 49 geschlossen. Diese leuchtet auf und deutet so dem Kranführer an, daß in den nächsten Augenblicken der Öffnungshub beendet ist, der Greifer also ganz offen ist. Da die Schaltscheibe 10 durch den laufenden Schließmotor 1 weitergedreht wird, läuft die Schaltrolle 37, nachdem sie die erste Stufe passiert hat, auf die zweite Stufe des Schaltnockens 15 axii und drückt, sobald sie deren volle Höhe erreicht hat, die Schaltstange 38 mit dem Schalterstein 39 um so viel weiter in den Endschalter 36 hinein, daß das bewegliche Endausschaltkontaktstück 40 aus der Stellung, in der es am festen Schaltstück 44 anliegt (wie gezeichnet), in die Stellung springt, in der es am festen Endausschaltkontaktstück 42 anliegt. Dadurch wird die Stromzufuhr unterbrochen, das Schütz 3 fällt ab, und der Schließmotor 1 wird abgeschaltet.

Genau wie beim Schließvorgang wird also auch beim Öffnungsvorgang sofort nach Beendigung des Öffnungshubes der Schließmotor völlig unabhängig von dem Kranführer durch die erfindungsgemäße Schließhubbegrenzung abgeschaltet. Die unerwünschte und Störungen verursachende Schlappseilbildung ist somit auch ganz vermieden.

Die vorn beschriebene Wirkungsweise der neuen Schließhubbegrenzung beim Schließvorgang bezog sich auf den Fall, wo der Greifer normal zu schließen vermag. Sehr häufig kommt es aber im praktischen Betrieb vor, daß sich ein Erz-, Kohle- oder sonstiger Brocken in die Greiferschneiden einklemmt und ein völliges Schließen des Greifers verhindert. Die bekannten Greiferschließhubbegrenzungen versagten in so einem Falle immer, weil sie auf das Ende des Schließhubes eingestellt waren, was jedoch infolge des in den Greiferschneiden eingeklemmten Brockens gar nicht erreicht und demzufolge auch kein Schließmotor abgeschaltet wurde. Der Schließmotor hob daher den Greifer an und wurde dabei überlastet.

Wie schon erwähnt, kann beim Erfindungsgegenstand dieser entscheidende Mangel der bekannten Schließhubbegrenzungen nicht auftreten, und zwar aus folgenden Gründen:

Wenn der Schließvorgang so weit fortgeschritten ist, daß die Schalterrolle 19 des Endschalters 18 auf die erste Stufe des Schaltnockens 14 aufläuft und in der geschilderten Weise die Vorkontaktschaltstücke 26, 32 bzw. 24, 28 in Tätigkeit treten, wird neben dem Stromkreis für die Signallampe 49 auch der Stromkreis für das Zeitrelais 48 geschlossen. Dieses Zeitrelais ist bezüglich seiner Ablaufzeit so eingestellt, daß es erst z. B. 1 Sekunde nach Beendigung des Greiferhubes, d. h. wenn der Greifer normal schließen kann, in Tätigkeit tritt. Kann der Greifer nun aus besagten Gründen nicht schließen, was zur Folge hat, daß der Endschalter 18 nicht zur Wirkung kommt, so unterbricht das Zeitrelais 48 nach Ablauf der an ihm eingestellten Zeit, beispielsgemäß also nach 1 Sekunde, die Zuflußleitung 55 zum Schütz 4 (Stellung des Zeitrelais, wie in Abb. 1 dargelegt). Das Schütz 4 fällt hierdurch ab, und der Schließmotor 1 ist abgeschaltet. Eine Überlastung des Schließmotors ist somit auch in diesem Falle mit Sicherheit vermieden.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Zweimotorenwindwerk mit Umlaufgetriebe. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf diese Greiferwindentype beschränkt, sondern kann sinngemäß auch bei Greiferzweimotorenwindwerken ohne Umlaufgetriebe in vorteilhafter Weise Verwendung finden.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Selbsttätige Greiferschließhubbegrenzung mittels Endschalter, bei der die Bewegung zur Betätigung der Endschalter von der Bewegung der Schließmotorwelle abgeleitet ist, gekennzeichnet durch eine vom Schließmotor (1) beeinflußte Schaltscheibe (10), auf der Schaltnocken (14,15) angebracht sind, welche die Endschalter (18, 37) betätigen, und zwar derart, daß vor den Endausschaltkontaktstücken (23, 27, 25, 31) des der Schließbewegung zugeordneten Endschalters (18) Vorkontaktschaltstücke (24,28) in Tätigkeit treten, die ein Zeitrelais (48) schalten, das nach Ablauf der eingestellten Zeit den Schließmotor ausschaltet, wenn der Endschalter (18) nicht zur Wirkung kommt.

2. Schließhubbegrenzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorkontaktschaltstücke (26, 32 bzw. 41, 43) des Endschalters (18 bzw. 36) ein optisches oder akustisches Warnzeichen (49) eingeschaltet wird.

3. Schließhubbegrenzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endschalter (18, 36) durch doppelstufige Schaltnocken (14,15) betätigt werden, die in einer Ringnut (12) der Schaltscheibe (10) leicht verschiebbar angeordnet sind

und durch Klemmwirkung in der eingestellten Lage festgehalten werden.

4. Schließhubbegrenzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schaltscheibe (10) in ihrem Antrieb eine ausrückbare Kupplung (8) vorgesehen ist.

5. Schließhubbegrenzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endschalter als Momentschalter (18, 36) ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 436 437, 803 558.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen