DE10323025B4 - Device for supplying a rail-bound portable consumer via a supply line - Google Patents
Device for supplying a rail-bound portable consumer via a supply line Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung eines schienengebundenen ortsbeweglichen Verbrauchers, insbesondere eines Brücken- oder Portalkranes, mit einer von einer ortsfesten Anschlussstelle zu dem Verbraucher führenden Versorgungsleitung und mit einer die Versorgungsleitung in Abhängigkeit von der Bewegung des Verbrauchers relativ zur Anschlussstelle auf- beziehungsweise abwickelnden Wickeltrommel, die zum Aufbringen einer Zugkraft auf die Versorgungsleitung mit einem Antriebsmotor und mit einer Bremse verbunden ist.The The invention relates to a device for supplying a rail-bound transportable consumer, in particular a bridge or Portal crane, with one from a fixed connection point too leading the consumer Supply line and with a supply line depending from the movement of the consumer relative to the connection point. or unwinding winding drum, for applying a tensile force on the supply line with a drive motor and with a Brake is connected.
Vorrichtungen dieser Art dienen bei schienengebundenen Verbrauchern, wie beispielsweise bei Brücken- oder Portalkranen dazu, eine einseitig an einer ortsfesten Anschlussstelle festgelegte Versorgungsleitung für Energie oder Medien entsprechend dem Verfahrweg des ortsbeweglichen Verbrauchers diesem nachzuführen, wobei die Versorgungsleitung je nach Fahrtrichtung des Verbrauchers auf die Wickeltrommel auf- beziehungsweise von der Wickeltrommel abgewickelt wird. Die Wickeltrommel kann dabei entweder dem Verbraucher zugeordnet, d.h. an diesem angeordnet sein, so dass die Versorgungsleitung beim Abwickeln vorzugsweise in einen Kabelkanal gelegt wird, oder aber der ortsfesten Anschlussstelle zugeordnet und dort gelagert sein. Im Fall eines Brückenkranes befindet sich die Wickeltrommel häufig in Fahrtrichtung seitlich am ortsbeweglichen Kranteil.devices this type are used in rail-bound consumers, such as in Bridges- or gantry cranes, one on one side at a fixed connection point fixed supply line for Energy or media according to the travel path of the portable To track this consumer, the supply line depending on the direction of travel of the consumer the winding drum up or unwound from the winding drum becomes. The winding drum can either be assigned to the consumer, i. be arranged at this, so that the supply line during unwinding is preferably placed in a cable channel, or the stationary Assigned connection point and stored there. In the case of one Bridge crane is located the winding drum often in the direction of travel laterally on the movable crane part.
Es versteht sich, dass Versorgungsleitungen im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht nur, wenn auch meistens, die Energiekabel zur Speisung des Verbrauchers sind, sondern beispielsweise auch Lichtwellenleiter, hydraulische oder pneumatische Schlauchleitungen, sowie auch Seile sein können, die in gleicher Weise der ortsbeweglichen Einrichtung nachgeführt und zum Ausgleich des Verfahrweges der ortsbeweglichen Einrichtung auf Wickeltrommeln auf- beziehungsweise von diesen abgewickelt werden.It is understood that supply lines in the sense of the present Invention not only, albeit mostly, the power cable for feeding of the consumer, but also, for example, optical fibers, Hydraulic or pneumatic hose lines, as well as ropes that can be tracked in the same way the portable device and to compensate for the travel path of the mobile device Winding drums up or be unwound from these.
Wichtig bei allen beschriebenen Einsatzzwecken ist es, die Versorgungsleitungen stets unter einer konstanten Zugspannung zu halten, so dass ein sicheres Auf- und Abwickeln der Versorgungsleitungen auf die Wickeltrommel beziehungsweise von der Wickeltrommel gewährleistet wird, damit in keinem Fall beim Verfahren der ortsbeweglichen Einrichtung, etwa der Kranbrücke, diese über die Versorgungsleitungen fahren kann und diese beschädigt. Auch muss sicher vermieden werden, dass sich durch schlaff durchhängende Versorgungsleitungen Probleme beim Aufwickeln und somit Störungen im Bereich der Wickeltrommel ergeben, die nur unter großem Aufwand durch manuellen Einsatz behebbar sind. Deshalb werden die Versorgungsleitungen ständig unter Zugkraft gehalten, doch müssen die Antriebsaggregate der Wickeltrommel so ausgeführt sein, dass der konstante Zug zwar beim Auf- und Abwickeln der Versorgungsleitungen aufrechterhalten wird, die Zugspannung jedoch nicht zu hoch wird, weil die Kabel beziehungsweise Leitungen nur mit einer bestimmten Zugspannung belastbar sind.Important for all described uses it is the utility lines Always keep under a constant tension, so that a safe Winding and unwinding the supply lines on the winding drum or guaranteed by the winding drum, so that in no case in the case of the transportable device, such as the crane bridge, this one over the Supply lines can drive and this damaged. Also must be avoided safely be that through sagging supply lines Problems with winding and thus disturbances in the area of the winding drum that only under great Effort can be remedied by manual use. That is why the Supply lines constantly under tension, but must the drive units of the winding drum be designed so that the constant train while winding and unwinding the supply lines is maintained, but the tension is not too high, because the cables or lines only with a certain tension are resilient.
Üblicherweise
sorgt ein über
ein Getriebe mit der Wickeltrommel antriebsverbundener Elektromotor
für das
Auf- und Abwickeln der Versorgungsleitungen auf die beziehungsweise
von der Wickeltrommel. Eingesetzt werden auch Induktionskupplungen,
Dauermagnetkupplungen, hydraulische Turbokupplungen, Stillstandsmotoren
oder über
Motorregelungen ansteuerbare AC-Servomotoren. Verschieden Lösungen werden
in den deutschen Patenten
Bei allen bekannten Vorrichtungen zum Antreiben der Wickeltrommeln, insbesondere aber bei schnell fahrenden Verbrauchern, wie Automatikkranen, tritt ein Problem dann auf, wenn durch einen plötzlichen Energieverlust, beispielsweise bei einem Stromausfall und der darauf folgenden Sicherheits-Notbremsung, das Kabel nicht mehr ordnungsgemäß auf- oder abgewickelt werden kann, weil der Bremsweg des Verbrauchers sich mit der jeweiligen Situation ändert, abhängig von den Einflussgrößen Wind, Reibwert zwischen den Bremsbelägen beziehungsweise Rad und Schiene sowie der Anfangsgeschwindigkeit bei der Sicherheitsnotbremsung.at all known devices for driving the winding drums, but especially for fast-moving consumers, such as automatic cranes, If a problem occurs due to a sudden loss of energy, for example in the event of a power failure and the subsequent emergency safety braking, the cable does not open or open properly can be handled, because the braking distance of the consumer itself changes with the situation dependent of the influencing variables wind, Coefficient of friction between the brake pads or wheel and rail as well as the initial speed in emergency safety braking.
Die
Um das zu verhindern, wird derzeit bei semiautomatischen Kranen in Containerterminals die maximale Fahrgeschwindigkeit der Krane reduziert, um dadurch beim Notbremsen das unkontrollierte Abwickeln der Versorgungsleitung zu reduzieren. Da das Abwickeln jedoch nicht vollständig verhindert werden kann, muss bei den bekannten Terminals nach einem Notbremsvorgang beim Wiedereinschalten des elektrischen Stromes die Wickeltrommel das zusätzlich abgewickelte Kabel zunächst langsam aufwickeln. Sollten sich beim Aufwickeln Probleme einstellen, ist der manuelle Eingriff durch das Servicepersonal unausweichlich.Around To prevent this, is currently used in semiautomatic cranes in Container terminals reduces the maximum speed of the cranes, in order thereby by the emergency braking the uncontrolled unwinding of the supply line to reduce. However, since the unwinding is not completely prevented Must be at the known terminals after an emergency braking process when restarting the electric current, the winding drum the additionally completed Cable first slowly wind up. Should problems arise during winding, manual intervention by service personnel is inevitable.
Teilweise wird heute auch versucht, die beschriebenen Problem durch teure und aufwendige konstruktive Maßnahmen, beispielsweise USV Anlagen (Unterbre chungsfreie Strom Versorgung) zu lösen, welche bei totalem Stromausfall des Kranes elektrische Energie zeitlich begrenzt zur Verfügung stellen.Partially Today, too, the problem described by expensive and complex design measures, For example, UPS systems (interruption-free power supply) to solve, which in case of total power failure of the crane electrical energy in time limited to provide.
Aus
der
Die
Aus
der
Ausgehend von den beschriebenen Nachteilen und Problemen, die beim abrupten Bremsen eines schienengebundenen Verbrauchers, insbesondere eines Brücken- oder Portalkranes, bei plötzlichem Energieverlust auftreten, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, sicherzustellen, dass unter allen Umständen die Versorgungsleitung störungsfrei auf die Wickeltrommel gewickelt wird.outgoing from the disadvantages and problems described in the abrupt Braking a rail-bound consumer, in particular a Bridge or gantry crane, at a sudden Loss of energy, the object of the invention is to ensure that under all circumstances the supply line trouble-free is wound on the winding drum.
Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Versorgung eines schienengebundenen ortsbeweglichen Verbrauchers, insbesondere eines Brücken- oder Portalkranes, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.The The above object is achieved by a device for supplying a rail-bound transportable consumer, in particular one Bridge or gantry crane, solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments The invention are specified in the subclaims 2 to 10.
Ein störungsfreies Auf- und Abwickeln der Versorgungsleitung wird bei einer Vorrichtung zur Versorgung eines schienengebundenen ortsbeweglichen Verbrauchers, insbesondere eines Brücken- oder Portalkranes, mit einer von einer ortsfesten Anschlussstelle zu dem Verbraucher führenden Versorgungsleitung und mit einer die Versorgungsleitung in Abhängigkeit von der Bewegung des Verbrauchers relativ zur Anschlussstelle auf- beziehungsweise abwickelnden Wickeltrommel, die zum Aufbringen einer Zugkraft auf die Versorgungsleitung mit einem Antriebsmotor und mit einer Bremse verbunden ist, dadurch erreicht, dass im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor und der Wickeltrommel eine umlaufende Schwungmasse angeordnet ist und das Bremsmoment der Bremse einstellbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass auch bei einem Nothalt des Verbrauchers und einem hiermit verbundenen Anhalteweg des Verbrauchers die Versorgungsleitung auch ohne eine weitere Stromversorgung des Antriebsmotors der Wickeltrommel noch so lange gegen das einstellbare Bremsmoment auf- oder abgewickelt wird, bis der Verbraucher endgültig zum Stillstand kommt.One trouble-free Winding and unwinding of the supply line is in a device to supply a rail-bound transportable consumer, in particular a bridge or Portal crane, with one from a fixed connection point too leading the consumer Supply line and with a supply line depending from the movement of the consumer relative to the connection point. or unwinding winding drum, for applying a tensile force on the supply line with a drive motor and with a Brake is connected, achieved in that in the drive train between the drive motor and the winding drum a rotating flywheel is arranged and the braking torque of the brake is adjustable. This will achieved that even with an emergency stop of the consumer and a associated stopping distance of the consumer the supply line even without another power supply to the drive motor of the winding drum or wound up or down against the adjustable braking torque for so long will be until the consumer final comes to a standstill.
Um die von der Schwungmasse initiierte weitere Wickelbewegung an den Anhalteweg des Verbrauchers anpassen zu können, ist das Bremsmoment der Bremse in Abhängigkeit von der Größe der Schwungmasse, des Bremswegs des Brückenkrans und des aktuellen Wickeldurchmessers der Versorgungsleitung einstellbar. Ein Quetschen der Versorgungsleitung in der Wickeltrommel wird sicher verhindert, eine zusätzliche Überwachung des Kabels, beispielsweise des Schleppkabels ist nicht erforderlich.Around initiated by the flywheel further winding movement to the To be able to adjust stopping distance of the consumer, the braking torque is the Brake in dependence on the size of the flywheel, the braking distance of the bridge crane and the current winding diameter of the supply line adjustable. Squeezing the supply line in the winding drum is safe prevents additional monitoring of the cable, such as tow cable is not required.
In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung ist die Bremse als mechanische Stillstandsbremse ausgebildet und dem Antriebsmotors zugeordnet. Außerdem wirkt der Antriebsmotor über ein Getriebe auf die Wickeltrommel und die Schwungmasse ist zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordnet.In structurally preferred embodiment, the brake is mechanical Standstill brake formed and assigned to the drive motor. Furthermore the drive motor acts over a gear on the winding drum and the flywheel is between the Drive motor and the transmission arranged.
Zur Begrenzung der auf die Versorgungsleitung aufbringbaren Zugkraft ist im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe eine formschlussfreie Kupplung vorgesehen. Die Kupplung ist vorzugsweise als Magnet- oder Reibkupplung ausgebildet.to Limitation of the tensile force that can be applied to the supply line is in the drive train between the drive motor and the transmission provided a form-fitting coupling. The coupling is preferably designed as a magnetic or friction clutch.
In einer günstigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wickeltrommel an dem ortsbeweglichen Verbraucher gelagert ist und sich der Festpunkt der Versorgungsleitung an der ortsfesten Anschlussstelle befindet. Im Normalfall ist die Wickeltrommel beispielsweise in Fahrtrichtung auf der Festseite eines Brückenkranes gelagert. Während ein Drehlager der Wickeltrommel unmittelbar am Stahlbau der Brücke gelagert ist, ist das andere Drehlager mit dem Getriebe verbunden, das sich vorzugsweise ebenfalls auf dem Stahlbau der Brücke abstützt. Die aus dem Getriebe ragende Eingangswelle ist über die Kupplung mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors verbunden, auf der zusätzlich erfindungsgemäß die Schwungmasse angeordnet ist. Das eine Ende der Versorgungsleitung, in das die Energie eingespeist wird, ist beispielsweise an dem Ende der Kranbahn befestigt, während das andere Ende sich auf der Wickeltrommel befindet.In a cheap one Training of the invention is provided that the winding drum is stored on the portable consumer and the fixed point the supply line is located at the fixed connection point. Normally, the winding drum, for example, in the direction of travel on the fixed side of a bridge crane stored. While a Swivel bearing of the winding drum mounted directly on the steel structure of the bridge is, the other pivot bearing is connected to the gear, which is preferably also supported on the steel construction of the bridge. The protruding from the transmission Input shaft is over the clutch is connected to the output shaft of the drive motor, on the additional according to the invention the flywheel is arranged. The one end of the supply line into which the Energy is fed, for example, at the end of the crane runway attached while the other end is on the winding drum.
Es ist aber gleichsam möglich, nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, die Wickeltrommel an der Anschlussstelle ortsfest drehbar anzuordnen und die Versorgungsleitung zum ortsbeweglichen Verbraucher zu führen und dort zu befestigen. Die Wirkung der Erfindung wird dadurch nicht beeinträchtigt.It but it is possible, According to another embodiment of the invention, the winding drum to be fixedly rotatable at the connection point and the supply line lead to the transportable consumer and fix it there. The effect of the invention is not impaired thereby.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in oder an der Versorgungsleitung ein die Zugkräfte aufnehmendes Zugmittel wie Seil oder dergleichen angeordnet ist, das an der Anschlussstelle und am Verbraucher festgelegt ist. Dadurch wird die Versorgungsleitung selbst von den Zugkräften entlastet, die von dem Antriebsmotor, beziehungsweise im Notfall durch die Trägheitsmasse, über die Kupplung und das Getriebe auf die Wickeltrommel aufgebracht werden.To A further embodiment of the invention provides that in or on the supply line a traction means receiving the tensile forces such as rope or the like is arranged at the junction and the consumer. This will cause the supply line even from the pulling forces relieved by the drive motor, or in an emergency through the inertial mass, over the Coupling and the gearbox are applied to the winding drum.
Als Wickeltrommel kommen zum Beispiel bekannte Wickeltrommeln in Frage, auf die die Versorgungsleitung mehrlagig spiralförmig aufwickelbar ist.When Winding drum come, for example, known winding drums in question on which the supply line is multilayer spiral wound up.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described.
Es zeigt:It shows:
Die
Die
erste Hälfte
Die
Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Sobald der elektrische
Hauptschalter des Fahrantriebs des Brückenkrans
Once the main electrical switch of the traction drive of the bridge crane
Fährt nun
der Brückenkran
vorwärts
oder rückwärts, bleibt
die Versorgungsleitung
Bei
einem Notbremsvorgang wird die elektrische Stromversorgung unterbrochen,
die Bremse
- 11
- BrückenkranOverhead crane
- 22
- Wickeltrommelwinding drum
- 2.12.1
- Versorgungsleitungsupply line
- 2.22.2
- Umlenkrolleidler pulley
- 2.32.3
- Trommeldrum
- 33
- Ablagerinnestorage channel
- 44
- Anschlussstellejunction
- 55
- Wellewave
- 66
- Getriebetransmission
- 6.16.1
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 77
- Kupplungclutch
- 7.17.1
-
erste
Hälfte
der Kupplung
7 first half of the clutch7 - 7.27.2
-
zweite
Hälfte
der Kupplung
7 second half of the clutch7 - 88th
- Ausgangswelleoutput shaft
- 99
- Antriebsmotordrive motor
- 1010
- Bremsebrake
- 1111
- SchwungmasseInertia
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