DE1062909B

DE1062909B - Einrichtung zur Sicherung eines Mindestabstandes zwischen Laufkranen mit sich ueberschneidenden Arbeitsbereichen

Info

Publication number: DE1062909B
Application number: DES54374A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Stefan Weimann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-07-19
Filing date: 1957-07-19
Publication date: 1959-08-06

Description

Für den Schutz von Laufkranen, die auf einer gemeinsamen Fahrbahn betrieben werden und bei denen sich die Arbeitsbereiche betriebsmäßig überschneiden können, sind bereits eine Reihe Kollisionsschutzeinrichtungen bekanntgeworden. Ein Nachteil bekannter Anordnungen liegt häufig darin, daß es sich dabei nicht um eigentliche Sicherheitsschaltungen handelt und somit der Ausfall der Überwachungsspannung oft nicht zu einer dem Kollisionsfall entsprechenden Auslösung der Schutzeinrichtung führt. Eine entsprechende Forderung muß ebenfalls bei Drahtbruch gestellt werden. Bei der Beurteilung bekannter Einrichtungen für den Kollisionsschutz spielt naturgemäß auch die Frage des technischen Aufwandes eine nicht unbedeutende Rolle. Während eine Schutzeinrichtung für zwei oder drei auf gleicher Bahn verfahrbare Krane noch relativ einfach sein kann, ist es bei den bisher meist gebräuchlichen Anordnungen nicht möglich, eine beliebig große Zahl von Kranen in den Schutzbereich einzubeziehen, ohne den technischen Aufwand erheblich zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung zu schaffen, die vor allem als Kollisionsschutz für eine größere Anzahl von Kranen dienen soll. Dabei besteht der Wunsch, für jeden Kran die gleiche technische Ausrüstung zu besitzen, und die Einrichtung soll geeignet sein, sowohl für mehrere Krane auf gleicher Fahrbahn wie für solche auf getrennten Fahrbahnen, auch in mehreren Ebenen, zu dienen.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Sicherungseinrichtung mit in einzelne Kontaktabschnitte aufgeteilten Hilfsschienen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Fahrbahn zwei voneinander getrennte Hilf sschienen, eine Ist-Stellungsschiene und eine Meldeschiene, zugeordnet sind. Jedem Kontaktabschnitt der Ist-Stellungsschiene ist dabei ein im Ruhestrombetrieb arbeitendes Überwachungsrelais zugeordnet, das die Ist-Stellung jedes Krans durch eigenes Kurzschließen der Relaiswicklung meldet und den dem Mindestabstand entsprechenden Kontaktabschnitt der Meldeschiene spannungslos schaltet, wodurch beim Einfahren des Nachbarkrans in den spannungslosen Abschnitt eine Meldung ausgelöst bzw. der Kranantrieb stillgesetzt wird. Durch die Tatsache, daß die Überwachungsrelais erregt sein müssen, wenn der entsprechende Kontaktabschnitt der Fahrbahn frei ist, liegt eine den Sicherungsbedürfnissen Rechnung tragende Ruhestromschaltung vor. Werden die Überwachungsrelais wegen Ausfall ihrer Betriebsspannung stromlos, so entspricht dies der Besetztmeldung des in Frage kommenden Abschnitts der Fahrbahn.

Im einfachsten Fall kann jedem Kran eine elektrische Brücke zugeordnet sein, die über Stromab-

Einrichtung zur Sidierung
eines Mindestabstandes zwischen
Laufkranen mit sich überschneidenden
Arb eitsberei chen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Stefan Weimann, München, ist als Erfinder genannt worden

nehmer das jeweilige der Ist-Stellung entsprechende Überwachungsrelais kurzschließt, man kann aber auch ein im Verhältnis zum Widerstand der Überwachungsrelais niederohmiges Belegungsrelais zum Kurzschließen der Relaiswicklungen verwenden. Man besitzt dadurch den Vorteil, daß eine Kontrolle über die tatsächlich stattgefundene Belegung ermöglicht wird und diese durch eine dem Belegungsrelais nachgeschaltete Anzeigevorrichtung angezeigt werden kann.

Der Erfassung der durch die jeweiligen Überwachungsrelais spannungslos geschalteten Kontaktabschnitte der Meldeschiene kann ein auf jedem Kran vorgesehenes, in Ruhestrom arbeitendes Melde- und Abschaltrelais dienen. Die damit durch jeden Kran mit Hilfe der spannungslosen Kontaktabschnitte geschaffenen Schutzzonen können durch entsprechende Wahl der Abmessungen oder auch durch schaltungstechnische Maßnahmen verschieden groß gewählt werden. Soll bei schnell fahrenden Kranen auch der Bremsweg Berücksichtigung finden, so ist dies beispielsweise dadurch möglich, daß die Stromabnehmer für das Abschaltrelais in Fahrtrichtung des Krans verschiebbar angeordnet sind. Man kann aber auch zur geschwindigkeitsabhängigen Steuerung des Melde- und Abschaltrelais einen Stufentransformator und von einer Tachodynamo gespeiste Stufenrelais vorsehen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Krankollisionsschutzeinrichtung für zwei Krane auf gleicher Fahrbahn,

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Fig. 2 eine Variante von Fig. 1 für getrennte Fahrbahnen, die sich jedoch im Arbeitsbereich überschneiden.

In Fig. 1 sind mit SI und 511 die Hilfsschienen bezeichnet, die entlang der nicht dargestellten Fahrbahn der Kraneifl und K2 angeordnet sind. Diese Hilfsschienen weisen einzelne, voneinander isolierte Kontaktabschnitte auf und schaffen somit Blockstrecken, die für die Ist-Stellungsschiene^^-I zur Standortbestimmung der Krane, für die Meldeschiene S II zur Meldung der Kollisionsgefahr dienen. Jedem Kontaktabschnitt der Ist-Stellungsschiene ist ein Überwachungsrelais (A, B ... M) zugeordnet, und diese Relais sind im normalen Betriebszustand erregt, solange sich kein Kran auf dem entsprechenden Kontaktsegment der Ist-Stellungsschiene SI befindet. Jedes Kontaktsegment ist nämlich über je einen Vorwiderstand W an Spannung gelegt, und der Stromkreis wird über die allen Kontaktsegmenten gemeinsame Rückleitung R geschlossen.

Hat eine Belegung eines bestimmten Kontaktsegments durch einen Kran stattgefunden, so wird das zugeordnete Überwachungsrelais kurzgeschlossen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als Kurzschlußglied ein im Verhältnis zum Widerstand des Überwachungsrelais niederohmiges Belegungsrelais vorgesehen. In Fig. 1 sind zwei Krane Kl und K2 mit den Schleifern si, s2, s3 und j4 bzw. si', s2', s3' und j4' dargestellt. An den Schleifern si und s2 bzw. si' und s2' ist das Belegungsrelais I jedes Krans angeschlossen, und dieses bewirkt in Anbetracht des geringen Widerstandes eine weitgehende Überbrückung des Überwachungsrelais C bzw. /. Damit fallen diese Ruhestromrelais ab, was das Kriterium für den Belegungszustand des entsprechenden Abschnitts der Fahrbahn darstellt. Während die Kontaktsegmente der Ist-Stellungsschiene SI über die Widerstände W direkt an Spannung liegen, sind die Segmente der Meldeschiene Sil über Kontakte der Überwachungsrelais an Spannung geschaltet. Wenn die dem festgelegten Mindestabstand entsprechenden Abschnitte der Fahrbahn nicht belegt sind und damit sich die Überwachungsrelais im angezogenen Zustand befinden, liegen auch die entsprechenden Abschnitte der Meldeschiene an Spannung. Die Anschaltung des der Meldeschiene Sil angeordneten Melde- und Abschaltrelais II, das sich ebenfalls auf jedem Kran nur einmal befindet, erfolgt über die Stromabnehmer s3 und j4 bzw. s3' und j4'. Das Melderelais II spricht nur an, wenn die für den Aufbau der Schutzzone der Krane erforderlichen Überwachungsrelais erregt und die entsprechenden Kontakte geschlossen sind. Das Melderelais II meldet mit seinem Ansprechen die Kontaktsegmente der Meldeschiene als nicht belegt, wenn an diesen Spannung liegt. Tritt durch Leitungsunterbrechung oder Stromausfall eine Spannungslosigkeit ein, entspricht dies dem Alarmfall.

Die Größe der durch die spannungslosen Abschnitte der Meldeschiene Sil erzielbaren Schutzzonen links und rechts der Krane kann entsprechend den örtlichen Gegebenheiten bzw. in Abhängigkeit von der Kranbreite gewählt werden. Um eine bestimmte Kranbreite zu berücksichtigen und um zu vermeiden, daß sich der Kran selbst alarmiert, wenn der Stromabnehmer zwei Abschnitte der Ist-Stellungsschiene SI gleichzeitig belegt, ist in Fig. 1 jeweils der übernächste Abschnitt links und rechts des Krans als gesperrt dargestellt. Das durch den Kran Kl zum Abfall gebrachte C-Re-Iais macht den übernächsten Abschnitt der Meldeschiene Sil durch den Kontakt c1 auf der linken Seite

und den Kontakt c2 auf der rechten Seite spannungslos. Sinngemäßes gilt für den Kran K2, der auf dem vom /-Relais überwachten Kontaktabschnitt steht und somit entsprechend dem gleichen Mindestabstand die Kontakteil und i2 öffnet. (Sämtliche Kontakte sind in Betriebsstellung dargestellt.) Jeder Kran schafft damit eine definierte Schutzzone, die durch spannungslose Kontaktabschnitte der Meldeschiene Sil bestimmt wird. Da das Zusammenwirken mit den

ίο Nachbarkranen nur bedingt erforderlich ist, kann eine beliebige Anzahl von Kranen auf gleicher Fahrbahn betrieben werden, auch kann jederzeit ein neuer Kran an einer beliebigen Stelle eingefügt oder ausgebaut werden, ohne daß eine Änderung der technischen Ausrüstung der übrigen Krane erforderlich ist.

Dasselbe Grundprinzip ist auch bei Laufkranen verwendbar, die auf verschiedenen Fahrbahnen arbeiten, deren Arbeitsbereiche sich jedoch teilweise überschneiden. Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild einer

ao Schutzeinrichtung für zwei voneinander getrennte Fahrbahnen, wobei sich die zweite Fahrbahn sowohl in der gleichen als auch in einer anderen Ebene befinden kann. Auf jeder Fahrbahn können, wie bereits zu Fig. 1 erläutert, beliebig viele Krane vorgesehen werden; der Einfachheit halber ist jedoch in Fig. 2 nur ein Kran auf jeder Fahrbahn dargestellt, wobei der Kran KI der oberen Fahrbahn und der Kran K II der unteren Fahrbahn zugeordnet ist. Neben der bereits in Fig. 1 beschriebenen schalttechnischen Ausrüstung der Krane, die für jeden Kran aus einem Belegungsrelais I und einem Melde- und Abschaltrelais II besteht, ist hierbei über einen Hilfsschleifer hs noch ein weiteres Belegungsrelais Γ vorgesehen, das die Aufgabe hat, die Belegung der zweiten Fahrbahn zu melden, vorausgesetzt, daß dort eine Kollisionsmöglichkeit gegeben ist. Umgekehrt erfolgt auch eine zusätzliche Belegung des Krans KU bei der oberen Fahrbahn. Damit werden auf jeder Fahrbahn zwei Kontaktsegmente der Meldeschiene in gleicher Weise spannungslos, als wenn zwei Krane auf diesen Bahnen verfahrbar angeordnet wären. Die Belegung der zweiten Fahrbahn ist naturgemäß nicht immer erforderlich, sondern kann abschnittsweise verschieden sein. Um die Belegung der zweiten Fahrbahn den örtlichen Gegebenheiten anpassen zu können, ist in Reihe mit dem zusätzlichen Belegungsrelais Γ noch ein Schalter Sch vorgesehen, wodurch eine wahlweise Ein- oder Abschaltung möglicht ist.

Um die zusätzlich erforderlichen Hilfsschleifer hs auf den Ist-Stellungsschienen einzusparen, kann man die Schaltung derart abändern, daß für den Betrieb Wechselspannung gewählt wird und die Ist-Stellungsschienen beider Fahrbahnen abschnittsweise miteinander verbunden werden. Die Überwachungsrelais der beiden Fahrbahnen sind auf diese Weise parallel geschaltet, und durch vorgeschaltete Gleichrichter umgekehrter Durchlaßrichtung wird erreicht, daß die Überwachungsrelais für die beiden Fahrbahnen mit verschiedenen Halbwellen der Wechselspannung arbeiten. Die Belegungsrelais der Krane der einen Fahrbahn sind dann derart mit je einem Gleichrichter in Reihe geschaltet, daß sie während derselben Halbwelle eingeschaltet sind wie die Überwachungsrelais. Das gleiche gilt für die Belegungsrelais der zweiten Fahrbahn.

Zur Berücksichtigung des Bremsweges der Krane kann man die Stromabnehmer für das Melderelais II in Fahrtrichtung entsprechend verschieben, so daß die Kontaktabschnitte der Meldeschiene Sil bereits früher abgetastet werden und damit mit entsprechender zeit-

Claims

licher Voreilung die Meldung bzw. Zwangsbremsung einleiten. Zur Berücksichtigung des Bremsweges des Nachbarkrans kann man weitere Belegungs- und Überwachungsrelais vorsehen und damit entsprechende zusätzliche spannungslose Abschnitte erzielen, die im Sinne erweiterter Schutzzonen wirksam sind. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann man auf dem Kran in Reihe mit dem Melderelais einen Geschwindigkeits-Bremsweg-Umsetzer vorsehen, der aus einem Stufentransformator, Stufenrelais und einer Tachodynamo besteht und statt der bisher beschriebenen festen Schutzzonen abgestufte Schutzzonen schaffen. Dabei werden Bremsweg-Zusatzspannungen gebildet, die eine Auslösung des Krans bereits früher ermöglichen. Um den Bremsweg des Nachbarkrans zu berücksichtigen, kann diese Zusatzspannung auch beim Nachbarkran eingespeist werden. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Sicherung eines Mindestabstandes zwischen auf einer gemeinsamen Bahn oder auf getrennten Bahnen verfahrbaren Kranen mit sich überschneidenden Arbeitsbereichen unter Verwendung von in einzelne Kontaktabschnitte aufgeteilten Hilfsschienen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fahrbahn zwei voneinander getrennte Hilfsschienen, eine Tst-Stellungsschiene (ST) und eine Meldeschiene (6"II), zugeordnet sind und ein jedem Kontaktabschnitt der Ist-Stellungsschiene (SI) zugeordnetes, im Ruhestrombetrieb arbeitendes Überwachungsrelais (A,B_jC_j .. .) die Ist-Stellung jedes Krans durch eigenes Kurzschließen der Relaiswicklung meldet und den dem Mindestabstand entsprechenden Kontaktabschnitt der Meldeschiene (S II) spannungslos schaltet, wobei Schaltmittel (II) vorgesehen sind, die beim Einfahren des Nachbarkrans in den spannungslosen Abschnitt eine Meldung auslösen bzw. den Kranantrieb stillsetzen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am gemeinsamen Potential angeschlossenen Kontaktabschnitte der Hilfsschienen (SI, SIT) als Gegenpol eine nicht unterteilte gemeinsame Rückleitungsschiene (R) aufweisen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Verhältnis zum Widerstand der Überwachungsrelais (A, B₁C₁ . . .) niederohmiges Belegungsrelais (I) zum Kurzschließen der Relaiswicklung des der Ist - Stellung jedes Krans entsprechenden Überwachungsrelais (A, B,...) dient.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Kran ein in Ruhestromschaltung arbeitendes Melde- und Abschaltrelais (II) zur Erfassung der spannungslosen Kontaktabschnitte der Meldeschiene (vSTI) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand der Krane durch die Länge der Kontaktabschnitte der Hilfsschienen (SI, SIT) und ihre Zuordnung zu den entsprechenden Kontakten (a, b, c, . . .) der Überwachungsrelais bestimmbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Belegungsrelais (I) nachgeschaltete Anzeigevorrichtung zur Überwachung der tatsächlich stattgefundenen Belegung des entsprechenden Kontaktabschnitts der Ist-Stellungsschiene dient.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von mehreren in verschiedenen Ebenen verlaufenden und sich überschneidenden Fahrbahnen für jede zusätzliche Fahrbahn ein Belegungsrelais vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Belegungsrelais entsprechend den Gefahrenzonen an- bzw. abschaltbar gewählt sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wechselspannungsbetrieb und Vorhandensein zweier sich überschneidender Fahrbahnen in Reihe mit den Relais Gleichrichter vorgeschaltet und derart gepolt sind, daß die Überwachung der beiden Fahrbahnen durch je eine Halbwelle der Betriebs wechselspannung erfolgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichtigung des Bremsweges der Anschluß der Meldeschiene (SIT) entsprechend der Vergrößerung der Schutzzone gewählt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichtigung des Bremsweges die Stromabnehmer für das Abschaltrelais (II) in Fahrtrichtung des Krans verschiebbar angeordnet sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur geschwindigkeitsabhängigen Steuerung des Melde- und Abschaltrelais (II) ein Stufentransformator und von einer Tachodynamo gespeiste Stufenrelais dienen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 948 188, 444148;
französische Patentschrift Nr. 959 618.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

& 909 580/98 7.59