-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Eigenmasseausgleich
des Auslegersystems von Drehkranen.
-
Auslegerdrehkrane
bestehen im Allgemeinen aus einer Kransäule, einem Ausleger (Einfachlenkersystem)
oder Auslegersystem (Doppellenkersystem), einem Auslegerverstellsystem,
einem Drehwerk und einem Fahrwerk sowie entsprechenden Antrieben
und Steuerungen. Bei Vorhandensein eines Auslegersystems besteht
dieses aus einem Grundlenker, einem Zuglenker und einem Spitzenausleger.
-
Bei
einer Bewegung des Auslegers bzw. Auslegersystems, bei der der Kranhaken
in radialer Richtung im Auslegerbereich bewegt wird (Änderung der
Ausladung), verändert
sich der Schwerpunkt der Eigenmassen des Auslegersystems. Eine Wirkung dieser
Schwerpunktverlagerung ist insbesondere die Veränderung der Biegebeanspruchung
im Grundlenker und damit der Belastung des Auslegerverstellsystems,
was zum Beispiel eine Zahnstange, eine Spindel oder ein Hydrauliksystem
sein kann. Üblicherweise
wird diese Schwerpunktverlagerung durch eine oder mehrere bewegliche
Gegenmassen ausgeglichen.
-
Es
sind unterschiedliche Systeme bekannt zur Bewegung der Gegenmasse
und zur Bahn, entlang welcher diese bewegt wird, um die Wirkungen der
Eigenmassen des veränderlichen Auslegersystems
zu kompensieren. Die Systeme beruhen darauf, dass die bewegliche
Gegenmasse, die mit dem Auslegersystem verbunden ist, ihre Lage
bei Bewegungen des Auslegersystems so ändert, dass die Hubarbeit,
die bei Veränderung
des Schwerpunktes des Auslegersystems geleistet wird, möglichst
in jeder Position des Auslegersystems ausgeglichen wird.
-
Aus
DD 148 798 ist beispielsweise
ein Kran bekannt, bei dem ein Gegengewicht mittels eines hydraulischen
Antriebs verschoben wird.
-
Auch
aus der
DE 35 08 215 ist
ein Auslegerdrehkran bekannt, bei dem eine mechanische oder ebenfalls
eine hydraulische Verschiebung des Gegengewichts erfolgt, bei der
auch die Verschiedenheit der Stützbasen
im 360°-Bereich
berücksichtigt werden
sollen.
-
Nachteil
der bekannten Systeme ist ihr relativ großes Gewicht, das zum Beispiel
bei Mobilkranen bis zu 25 Tonnen, gegebenenfalls sogar mehr betragen
kann und damit sehr störend
ist. Zur Anpassung der Wirkung der Gegenmasse an die Wirkung der
Eigenmassen sind außerdem
komplizierte und verschleißanfällige Einrichtungen
wie Hebelsysteme, Seiltrommel- bzw. Rollensysteme, Kurvenbahnen usw.
erforderlich.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung
für einen
Drehkran anzugeben, mit denen die Gegenmasse zum Ausgleich der Bewegung
des Auslegersystems in erheblichem Maß reduziert werden kann.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
die Merkmale der Ansprüche
1 und 5. Zweckmäßige Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Danach
wird die durch die Eigenmasse des Auslegersystems auf die Auslegerverstelleinrichtung wirkende Änderung
der Belastung bei einer Änderung
der Ausladung durch ein mit dem Auslegersystem verbundenes Hydrauliksystem
kompensiert.
-
Das
Gegengewicht wird somit vollständig durch
ein hydraulisches System ersetzt.
-
Bekannte
Systeme sind bisher in dem Gedanken befangen, dass die Auswirkung
der Massenverschiebung bei der Auslegerbewegung auch nur durch eine
Verschiebung eines Gegengewichts aufgefangen werden kann. Die Erfindung
berücksichtigt dagegen,
dass die Massenverschiebung eine Änderung der Kräfte im Auslegersystem
verursacht, insbesondere auf den Grundlenker, die auch durch eine mittels
eines hydraulischen Krafterzeugers aufgebrachte Gegenkraft kompensiert
werden kann.
-
Zweckmäßig ist
der Druck im Hydrauliksystem mittels einer Hydraulikpumpe steuerbar.
Durch die zusätzliche
Drucksteuerung kann die Eigenmasseverschiebung zu 100 kompensiert
werden. Zusätzlich
können
auch die Wirkung der Hublast und andere Einflussgrößen ausgeglichen
werden.
-
Eine
entsprechende Einrichtung so gestaltet, dass das Auslegersystem über mindestens
ein Seil mit einem Hydrauliksystem, bestehend aus einem oder mehreren
Hydraulikzylindern und zugehörigen Kolben,
verbunden ist.
-
Das
Hydrauliksystem ist zweckmäßig drucksteuerbar.
Der Hydraulikzylinder kann mit einem Energiespeicher verbunden sein.
Ein solcher Energiespeicher kann zweckmäßig ein Ölausdehnungsgefäß mit Gaspolster
sein.
-
Die
Hydraulik kann direkt oder über
eine Einscherung wirken, das heißt, das der Hydraulikzylinder
nicht direkt mit einem Seil verbunden ist, sondern das dieses über einen
Flaschenzug oder eine Umlenkrolle auf den Hydraulikzylinder wirkt.
-
Die
Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen
-
1 einen
bisher üblichen
Eigenmasseausgleich an einem Auslegerdrehkran mit Doppellenkersystem,
-
2 einen
bisher üblichen
Eigenmasseausgleich an einem Auslegerdrehkran mit Einfachlenkersystem,
-
3 die
Kompensation der Kräfte
an der Auslegerverstelleinrichtung bei einem bekannten System, wie
es in 1 oder 2 gezeigt ist,
-
4 den
erfindungsgemäßen Eigenmasseausgleich
an einem Auslegerdrehkran mit Doppellenkersystem,
-
5 vergrößert die
Einzelheit Z aus 4 und
-
6 den
Kraftverlauf an der Auslegerverstelleinrichtung.
-
1 zeigt
den bisher bekannten Massenausgleich bei einem Auslegerdrehkran
mit einem Auslegersystem (Doppellenkersystem). Der Auslegerdrehkran
besteht aus einer Kransäule 1,
einem Grundlenker 2, einem Zuglenker 3 und einem
Spitzenausleger 4. Der Zuglenker 2 wird durch
ein Verstellsystem 5 angehoben oder gesenkt. Der Ausgleich
der Eigenmassebewegung des Auslegersystems erfolgt über ein
Gegengewicht 6, das mit einem über Rollen 7 geführten Seil 8 mit
dem Grundlenker 2 verbunden ist. Angedeutet sind zwei Positionen
des Auslegersystems. Zum Ausgleich der Schwerpunktverlagerung bei
der Bewegung von der ersten Position (große Ausladung), bei der sich
der Schwerpunkt sowohl in radialer als auch in vertikaler Richtung
verschiebt, in die zweite (geringe Ausladung) wird das bewegliche
Gegengewicht 6 entlang einer gegenüber der Kransäule 1 mehr
oder weniger geneigten Bahn 9 nach unten bewegt.
-
2 zeigt
einen analogen Massenausgleich für
einen Auslegerdrehkran mit einem einfachen Ausleger (Einfachlenkersystem).
Die Bahn 9 des Gegengewichts 6 verläuft hier
in vereinfachter Weise entlang der Kransäule 1.
-
In 3 ist
die Belastung des Auslegerverstellsystems für einen Auslegerdrehkran gemäß 1 dargestellt.
Die an sich negative Kraft der Masse des Gegengewichts 6 ist
in den positiven Bereich gespiegelt, um die Relation zur Kraft aus
der Eigenmasse deutlich zu machen. So wird deutlich, dass sich die
Kräfte
trotz der speziellen Bahn 9 für das Gegengewicht 6 nicht
vollständig
kompensieren lassen.
-
Die 4 und 5 zeigen
nunmehr das erfindungsgemäße System
der hydraulischen Kompensation der Eigenmasse. Der Grundlenker 2 ist über das
Seil 8, das über
eine Rolle 7 und eine Umlenkrolle 10 geführt ist,
mit einer hydraulischen Spanneinrichtung, bestehend aus einem Hydraulikzylinder 11 und
einem Kolben 12, verbunden. Bei Bewegung des Grundlenkers 2 von
einer Position mit geringer Ausladung in eine mit größerer Ausladung
wird der Kolben 12 des Hydraulikzylinders 11 in
diesen hinein geschoben. Durch eine zweckmäßige Steuerung des Druckes
im Hydraulikzylinder 11 kann die Seilkraft so variiert
werden, dass die Belastung auf das Verstellsystem 5 jeden
gewünschten
Wert annehmen kann.
-
Im
vorliegenden Beispiel ist außerdem
ein zusätzlicher
Energiespeicher 13 in Form eines Ölausdehnungsgefäßes mit
Gaspolster vorgesehen.
-
Einmal
um ein Absinken des Hydraulikdruckes infolge natürlichen Druckverlustes zu vermeiden,
zum anderen um den Hydraulikdruck auch in Abhängigkeit von der Belastung
des Auslegersystems steuern zu können,
ist der Hydraulikzylinder 11 mit einer Hydraulikpumpe verbunden
(nicht gezeigt). Durch eine solche Drucksteuerung kann die Kraft
am Seil 8 an die jeweils aktuellen Erfordernisse angepasst
werden, die sich durch die Ausladung, die Hublast, die geometrischen
Verhältnisse
des Doppellenkersystems, die atmosphärischen Bedingungen und andere
Parameter ergeben.
-
6 zeigt
den Kraftverlauf an der Auslegerverstelleinrichtung, wenn mit der
Veränderung
des hydraulischen Druckes nicht nur die Wirkung der Eigenmassen,
sondern auch noch die der Hublast mit kompensiert wird. Durch das
Hydrauliksystem wird auch bei kleinster Ausladung noch eine Vorspannkraft
aufrechterhalten. Die verbliebene Differenz aus der Kraft der Eigenmasse
des Auslegersystems und der Kraft aus der Spanneinrichtung, das
heißt
der Kraft im Seil 8 durch die Wirkung von Hydraulikzylinder 11 und
Kolben 12, ließe
sich zusätzlich
durch einen von der Ausladung abhängigen Differenzdruck ausgleichen,
der zusätzlich
von der Hydraulikpumpe aufgebracht wird.
-
- 1
- Kransäule
- 2
- Grundlenker
- 3
- Zuglenker
- 4
- Spitzenausleger
- 5
- Verstellsystem
- 6
- Gegengewicht
- 7
- Rolle
- 8
- Seil
- 9
- Bahn
- 10
- Umlenkrolle
- 11
- Hydraulikzylinder
- 12
- Kolben
- 13
- Energiespeicher