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Überlastungsschutzeinrichtung für Förderanlagen mit mehreren an einer
oder auf einer gemeinsamen Trag= konstruktion beweglichen Fördereinheiten, insbesondere
Krananlagen mit mehreren Kränen Bei Förderanlagen mit mehreren an eine gemeinsame
Tragkonstruktion angeschlossenen Fördereinheiten, insbesondere bei Kranbahnanlagen,
wie Lauf-oder Hängekrananlagen, mit mehreren Kränen, aber auch bei Anlagen mit mehreren
in einem bestimmten Arbeitsfeld eingesetzten Flurfördergeräten und bei ähnlichen
Förderanlagen kann eine Lastanhäufung dadurch eintreten, daß mehrere der Fördereinheiten
mit ihren unter Umständen der Grenze der Tragfähigkeit der einzelnen Fördereinheiten
entsprechenden Lasten in einen begrenzten Bereich der Tragkonstruktion einlaufen.
Um gefährliche Überlastungen der Tragkonstruktion bei derartigen additiven Lastkonstellationen
zu vermeiden, ist es erforderlich, die gesamte Tragkonstruktion für diese durch
Lastsummation der Lasten der einzelnen Fördereinheiten entstehenden Spitzenlasten
einzurichten bzw. die Höchstlast der einzelnen Fördereinheiten entsprechend zu begrenzen,
was in einem Falle konstruktiv außerordentlich aufwendig ist und im anderen Falle
als außerordentlich nachteilig bezeichnet werden muß.
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Handelt es sich beispielsweise um eine in einer Fabrikhalle vorgesehene
Förderanlage aus mehreren, abgesehen von der Bewegung der Laufkatzen, längs eines
Freiheitsgrades, z. B. in Fabrikhallenlängsrichtung, verfahrbaren Kränen in Form
von Lauf- oder Hängekränen, so kann die beschriebene Situation eintreten, wenn sich
mehrere Kräne mit ihren Lasten soweit wie möglich aufeinander zu bewegen, so daß
die Tragkonstruktion, d. h. die Kranbahn mit ihren Stützen, die Binder, an denen
die Kranbahn hängt, oder die Dachkonstruktion, bei zwei auf der Tragkonstruktion
beweglichen Kränen das Zweifache, bei drei auf der Tragkonstruktion beweglichen
Kränen unter Umständen sogar das Dreifache der Maximallast aufzunehmen hat, wenn
jeder der Kräne mit einer Last bis an die Grenze der Tragfähigkeit belastet ist.
Um derartige Lastkonstellationen zu vermeiden, hat man bei Kranbahnanlagen zwischen
den einzelnen Kränen mechanische Abstandhalter vorgesehen, die verhindern, daß zwei
oder mehr Kräne sich derart weit einander nähern, daß die beschriebenen überlastungen
auftreten können. Zumeist sind dabei die Abstandhalter, beispielsweise bei an Bindern
der Dachkonstruktion angeordneten Hängekranbahnen, derart ausgebildet, daß ein einzelner
der Binder stets nur die Last eines einzelnen Kranes aufzunehmen hat, weil der Nachbarkran
durch die Abstandhalter in einem Abstand gehalten wird, der ihn dem nächsten Binder
zuordnet. Derartige Maßnahmen der Verhinderung nachteiliger Lastkonstellationen
durch Abstandhalter sind insofern nachteilig, als auch bei Belastungen der Kräne,
die weit von der Höchstlast entfernt sind, der mechanisch festgelegte Abstand zwischen
den Kränen erhalten bleibt, was insbesondere dann stört, wenn es erforderlich ist,
daß die Kräne Lasten voneinander übernehmen. Die letzterwähnten Nachteile gelten
auch für die bekannte Maßnahme, zur Verhütung einer zu starken Annäherung von auf
gleichen Fahrbahnen laufenden Kränen bei zu großer Annäherung derselben die Antriebe
auszuschalten, wozu mit veränderlichen Widerständen gearbeitet wird. Grundsätzlich
ist außerdem die Verwendung von veränderlichen Induktivitäten und von induktiven
Kopplungen für Sicherheitseinrichtungen von Kranen bekannt, doch ist das Problem,
bei Förderanlagen unzulässige Lastkonstellationen zu vermeiden und dabei nicht nur
den geometrischen Abstand der Kräne voneinander, sondern auch die Belastung der
Kräne zu berücksichtigen, durch diese bekannten Maßnahmen nicht beeinflußt worden.
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Bei anderen Anordnungen, z. B. bei in Lagerhäusern mit mehreren Etagen
auf Etagendecken als Tragkonstruktion arbeitenden Flurfördergeräten können die gleichen
Probleme auftreten, doch sind hier Maßnahmen zur Vermeidung ungünstiger Lastkonstellationen
überhaupt nicht bekannt, so daß entweder die Deckenkonstruktion entsprechend stark
einzurichten ist oder aber die Höchstlasten für die einzelnen Fördereinheiten zu
beschränken sind. Ahnlieh
liegen die Verhältnisse bei anderen Förderanlagen
mit mehreren Fördereinheiten, z. B. bei Laufkatzen und Hängekatzenanordnungen, und
bei anderen Hebemitteln, die auf festen Bahnen bewegt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Förderanlage mit mehreren
an einer oder auf einer gemeinsamen Tragkonstruktion beweglichen Fördereinheiten
so auszubilden, daß für die Tragkonstruktion durch Lastaddition der Lasten der einzelnen
Fördereinheiten ungünstige Lastkonstellationen nicht auftreten können.
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Die Erfindung betrifft eine Überlastungsschutzeinrichtung für Förderanlagen
mit mehreren an einer oder auf einer gemeinsamen Tragkonstruktion bewegliehen Fördereinheiten.
Die Erfindung besteht darin, daß jeder Fördereinheit ein von der aufgenommenen Last
gesteuerter und diese mitteilender Istwertgeber zugeordnet ist, und daß eine den
Abstand der Fördereinheiten berücksichtigende Integrationseinrichtung vorgesehen
ist, welche die Summe der Istwerte mit einem auf die Belastbarkeit der Tragkonstruktion
eingestellten Sollwert vergleicht und beim Erreichen bzw. Überschreiten des letzteren
eine Schalteinrichtung betätigt, die in bekannter Weise zumindest die Anlagenteile
ausschaltet oder blockiert, die einer Bewegung der einzelnen Fördereinheiten im
Sinne einer Vergrößerung der angegebenen Lastkonstellation zulassen würden.
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Die bei der erfindungsgemäßen Förderanlage vorgesehenen Istwertgeber,
die Integrationseinrichtung und die sonstigen Schalteinrichtungen lassen sich ohne
Schwierigkeiten den speziellen Aufgaben, die beispielsweise einerseits bei Krananlagen,
andererseits bei Flurfördergeräten auftreten. Man kann dabei drahtlos oder über
Draht arbeiten.
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Im einzelnen kann man z. B. bei Krananlagen so vorgehen, daß als Istwertgeber
für die aufgenommene Last bei jedem Kran ein durch diese Last verstellbarer ohmscher
und/oder induktiver und/oder kapazitiver Widerstand vorgesehen ist, und daß mit
diesen Widerständen in einem Stromkreis in Reihe zwischen benachbarten Kränen in
an sich bekannter Weise elektrisch leitende und bei der Bewegung der Kräne nach
Maßgabe der Bewegung sich verkürzende oder verlängernde sowie dadurch veränderte
ohmsche und/oder kapazitive und/oder induktive Verbindungen als Teile der so auf
die Entfernung der Fördereinheiten ansprechenden Integrationseinrichtung vorgesehen
sind, wobei die Integrationseinrichtung z. B. als auf eine bestimmte Stromstärke
ansprechende Schalteinrichtung ausgebildet sein kann und bei Erreichung der vorgegebenen,
auf die Tragfähigkeit der Tragkonstruktion abgestimmten Stromstärke die beschriebenen
Schaltvorgänge auslöst. Die einzelnen Istwertgeber und die abstandabhängige Verbindung
zwischen den einzelnen Kränen können galvanisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv
aneinander angekoppelt sein.
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Handelt es sich im Gegensatz zu den beschriebenen Anlagen mit einem
Bewegungsfreiheitsgrad der einzelnen Fördereinheiten um solche, bei denen die einzelnen
Fördereinheiten mehrere Bewegungsfreiheitsgrade aufweisen, handelt es sich also
insbesondere um Flurfördergeräte, die in einem Lagerhaus od. dgl. arbeiten, so werden
erfindungsgemäß als Istwertgeber den einzelnen Fördereinheiten Sender mit lastabhängiger
Emission zugeordnet sowie die einzelnen Fördereinheiten ferner mit Empfängern ausgerüstet,
die einerseits den vom erwähnten Sender ausgehenden Impuls der eigenen Fördereinheit
aufnehmen, andererseits den über die Entfernung selbsttätig nach einem bestimmten
Entfernungsgesetz, welches mit den Ausbreitungseigenschaften elektromagnetischer
Wellen zusammenhängt, abgeschwächten Impuls benachbarter Fördereinheiten aufnimmt
und addiert und in der beschriebenen Weise bei Erreichen eines bestimmten Sollwertes
die beschriebenen Abschaltfunktionen erfüllt. Bei dieser Ausführungsform kann bezüglich
der Lastabhängigkeit sowohl die Intensität des Senders als auch die Frequenz des
Senders geändert werden, was beim Empfang mit den Mitteln moderner Hochfrequenztechnik
keine Schwierigkeiten bereitet und über an sich bekannte Schaltmittel die beschriebene
Addition auszuführen zuläßt.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß bei erfindungsgemäßen Förderanlagen nachteilige und überlastungen der
Tragkonstruktion bedingende Lastkonstellationen vermieden sind. Im einzelnen werden
diese Vorteile im folgenden an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung, die die Erfindung ausführlicher erläutert, erkennbar. Es zeigt Fig. 1
schematisch eine erfindungsgemäße, als Kranbahnanlage eingerichtete Förderanlage
mit zwei Kränen, Fig. 2 schematisch die Schaltung für eine Ausführungsform mit fünf
Kränen, Fig. 3 eine Förderanlage nach der Erfindung, die mit Flurfördergeräten arbeitet,
Fig. 4 schematisch Einzelheiten der Schaltung eines Flurfördergerätes nach Fig.
3 und Fig. 5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Verhältnisse bei dem
Gegenstand nach Fig. 4. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Förderanlage ist beispielsweise
eine Hängekranbahn mit den Brücken B 1 und B 2 und mit darauf in Richtung
der eingetragenen Pfeile beweglichen Laufkatzen L 1 und L 2. Die Brücken sind in
Richtung der an den Enden der Brücken eingetragenen Pfeile auf ihrer Tragkonstruktion
Tr verfahrbar. Die Brücken B 1 und B 2 stellen im Sinne der Erfindung eine
Fördereinheit dar. Der Istwertgeber, mit dem nach der Erfindung jede der Fördereinheiten
ausgerüstet ist, ist mit R 1 bzw. R 2 bezeichnet worden. Der Istwertgeber kann beispielsweise
aus einem ohmschen Widerstand bestehen, der in Abhängigkeit von der Last, die die
Laufkatze L 1 bzw. L 2 aufgenommen hat, verstellt wird, wobei beispielsweise diese
Last eine Feder deformiert, von deren Deformation ein verstellbarer Widerstand gesteuert
wird. Im allgemeinen wird man die Anordnung so treffen, daß mit dem Aufnehmen der
Last der Widerstand R 1 bzw. R 2 kleiner wird. Zwischen den beiden Brücken
B 1 und B 2 befindet sich ein Widerstand R 12, der sich mit dem Abstand
zwischen den beiden Brücken B 1 und B 2 verändert, zu welchem Zweck
die Anschlüsse des Brückenstromkreises mit den Widerständen R 1 und R 2 an diesen
Widerstand R 12 mit dem Abstand zwischen den beiden Brücken B 1, B 2 veränderbar
sind. Die Widerstände R 1, R 12 und R 2 liegen, wie die Fig. 1 erkennen läßt, in
einem gemeinsamen Stromkreis C mit der Spannungsquelle U, wobei in diesem Stromkreis
eine Schalteinrichtung Sch eingebaut ist, beispielsweise ein Relais, welches bei
Erreichen einer bestimmten Stromstärke anspricht und über die abgehenden Leitungen
a, b die Ausschaltung der Antriebsaggregate
der Brücke,
zumindest die der Aggregate, die es zulassen würden, daß die beiden Kräne sich weiter
aufeinander zu bewegen, ausschaltet. Die Stromstärke in diesem Stromkreis ist gegeben
durch die Beziehung U : (R 1 + R 2 -f- R 12). Die Stromstärke muß kleiner oder darf
höchstens gleich sein dem Wert, der in der Schalteinrichtung als maximale Stromstärke
eingestellt worden ist, wenn anders die Schalteinrichtung Sch anspricht.
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In Fig. 2, die gegenüber der Fig. 1 weiter schematisiert ist, sind
die Widerstände erkennbar, die bei mehr als zwei nebeneinander angeordneten Kränen
bei einer erfindungsgemäßen Förderanlage zu berücksichtigen bzw. anzuordnen sind.
Es ist so, daß lediglich zwischen zwei benachbarten Kränen eine Annäherung bis auf
kritische Verhältnisse vermieden werden muß, es genügt also, wenn jeweils zwei benachbarte
Kräne in der in Fig. 1 beschriebenen Weise über einen Stromkreis miteinander verbunden
sind. Im einzelnen sind also in besonderen Stromkreisen mit den beschriebenen Integrations-
und Schalteinrichtungen in Reihenschaltung die Widerstände:
| R 1 -I- R12 -I- R2, |
| R 2 -1- R23 + R3, |
| R 3 -I- R34 -I- R4, usw.. . . |
Handelt es sich nicht um Kranbahnanlagen, deren Kräne längs eines Freiheitsgrades
bewegbar sind, wenn man von der Bewegung der Laufkatzen absieht, so empfiehlt sich
eine Ausführungsform, bei der die Kopplung der einzelnen Istwertgeber und sonstigen
Elemente der erfindungsgemäßen Förderanlagen drahtlos erfolgt. Gemäß Fig.3 sind
zwei Flurfördergeräte F1 und F2 vorgesehen, die jede mit einem Sender S ausgerüstet
sind. Außerdem besitzt jedes dieser Flurfördergeräte einen Empfänger E. Im einzelnen
ist dabei eine Schaltung verwirklicht worden, die schematisch in Fig. 4 angedeutet
worden ist. Der Sender S emittiert eine bestimmte Energie, die, was Fig. 5 nicht
erkennen läßt, mit der Entfernung vom Sender abfällt, da im allgemeinen ein quadratisches
oder sogar mit höherer Potenz abfallendes Ausbreitungsgesetz für diese z. B. von
einem Dipol emittierte Energie gilt.
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Der Sender S jedes Flurfördergerätes F1, F2 oder auch weiterer emittiert
eine bestimmte Energie. Er besitzt außerdem einen Empfänger E, der darauf eingerichtet
ist, die von den Sendern S der benachbarten Flurfördergeräte emittierte Energie
aufzufangen. Es empfiehlt sich dabei, mit Impulsbetrieb zu arbeiten, wobei während
des Sendeimpulses des eigenen Senders der Empfänger gesperrt ist. Es ist jedoch
erforderlich, die eigene Energie des Senders jedes Flurfördergerätes, der nach der
Erfindung lastabhängig emittert, in die Integrationseinrichtung einzuführen (was
über den Empfänger oder auch unmittelbar erfolgen kann) und außerdem die über den
Empfänger eingefallene Energie benachbarter Flurfördergeräte. Das Integrationsgerät
addiert die Energie aus dem eigenen Sender und die über den Empfänger eingefallene
Energie. Aus dem Integrationsgerät wird der Steuerimpuls abgenommen, wobei bevorzugt
wieder so verfahren wird, daß bei Erreichen bestimmter Ausgangsstromstärken am Integrationsgerät
ein Schaltvorgang ausgelöst wird. Zweckmäßig werden dabei die Energien über kurze
Zeiträume aufgenommen, wodurch man auf einfachste Weise einwandfreie Meßwerte erhält.
Wie sich aus dem Schema nach Fig.5 ergibt, emittiere der Sender S eines Flurfördergerätes
eine Energie, welche von der Last abhängt, die das Flurfördergerät aufgenommen hat
und bei Maximallast die in der Fig. 5 links getragene Größe 1 aufweist. Mit der
Entfernung vom Flurfördergerät fällt diese Energie nach der gezeichneten Kurve ab.
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Das benachbarte Flurfördergerät empfängt folglich die mit dem Pfeil
2 eingetragene Energie. Der Integrationseinrichtung wird aber außerdem die Energie
der eigenen Last 3 zugeführt und addiert, so daß sich für den Vergleich mit dem
im Integrationsgerät eingestellten Sollwert 4 die Summe aus den erwähnten Energien
2, 3 ergibt und entsprechend für jedes andere Flurfördergerät. Aus diesem Schema
ist erkennbar, daß bei geringer Belastung der Flurfördergeräte diese, bis der Sollwert
4 erreicht wird, praktisch beliebig nahe aneinander heranfahren können, während
bei voller Belastung der beiden Flurfördergeräte der erforderliche Abstand eingehalten
wird. Nach der Erfindung ist so gleichsam jede Fördereinheit F 1, F 2 usw. mit einem
Sperrkreis umgeben, dessen Radius lastabhängig ist und in den das benachbarte Fördergerät
nicht eindringen kann, wenn es eine Last aufgenommen hat, die in Adition zur Last
des ersterwähnten Flurfördergerätes eine gefährliche Belastung der Tragkonstruktion
hervorrufen könnte.