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Zangenkran, insbesondere Stripperkran Zusatz zum Patent:
1097 628
Die Erfindung betrifft einen Zangenkran mit einer um die Längsachse
drehbaren Zange, insbesondere Stripperkran mit Zangensteuerung durch die Strippstempelbewegung,
bei welchem das Drehwerk und das Zangentriebwerk über ein Planetengetriebe miteinander
verbunden sind, nach Patent 1097 628, wobei das Planetengetriebe samt Spindelmotor
und Drehmotor auf einem nicht drehbaren Teil des Kranes angeordnet ist und die Übersetzung
zwischen dem Drehwerksmotor und dem drehbaren Teil des Kranes gleich ist der Übersetzung
zwischen dem Drehwerksmotor und dem drehbaren Teil, z. B. der Spindel des Zangentriebwerkes,
so daß bei stillstehendem Zangentriebwerksinotor und laufendem Drehwerksmotor sich
der drehbare Teil des Kranes und der drehbare Teil des Zangentriebwerkes mit gleicher
Winkelgeschwindigkeit drehen.
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Bei derartigen Kranen hat der die Zange steuernde Stempel einerseits
bei jedem Arbeitshub relativ große Wege unter schwacher Belastung zurückzulegen,
andererseits muß er imstande sein, auf die in den Kokillen sitzenden Blöcke bedeutende
Druckkräfte auszuüben. Um diese Kräfte aufzubringen, muß bei bekannten Ausführungen
von Stripperkranen entweder ein starker und großer Spindelmotor vorgesehen sein,
oder es wird eine große Untersetzung im Spindelantrieb untergebracht, womit sich
aber große Leerhubzeiten des Stempels ergeben. Es ist auch bekannt, für den Strippwerksantrieb
Motoren mit möglichst hoher Drehzahl und großem Schwungmoment zu koppeln bzw. auch
noch zusätzliche Schwungmassen vorzusehen. Durch diese Maßnahmen werden die Stempelkräfte
während des bei Belastung auftretenden Drehzahlabfalles größtenteils dynamisch aufgebracht.
Die Motoren können dabei wohl schwächer gewählt werden, doch verursachen die Massenkräfte
stoßartige Belastungen von vielen wichtigen Teilen des Kranes. Es ist auch bekannt,
im Strippwerk ein Getriebe mit zwei wahlweise schaltbaren Untersetzungsstufen zwischen
Spindehnotor und Spindel vorzusehen, wobei die Getriebestufe mit niederer Übersetzung
für die Leerhübe des Stempels und die Stufe mit hoher Übersetzung für den eigentlichen
Strippvorgang bestimmt sind.
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In Verbindung ipit einem Hubwerksantrieb zu einem Stripperkran ist
es bekannt, mit zwei verschiedenen Hubgeschwindigkeiten zu fahren, wobei ein Wechselgetriebe
zwischen Hubmotor und Hubwerktrommeln vorgesehen ist, oder zwei auf ein gemeinsames
Getriebe arbeitende Motore verschiedener Drehzahlen wahlweise schaltbar sind.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das bekannte Prinzip einer
zweifachen Übersetzung im Strippwerk in vorteilhafter Weise in einem Zangenkran
mit Planetengetriebe nach Patent 1097 628 anzuwenden. Erfindungsgemäß ist
bei einem derartigen Kran im Kraftweg des Drehwerksmotors nach der Ableitung der
dem Planetengetriebe vorgeschalteten Vorgelegestufe eine ferngesteuerte Schaltkupplung
vor dem Drehwerksgetriebe vorgesehen und die Drehwerksbremse im Kraftweg zum Drehwerk
hinter der Schaltkupplung angeordnet, so daß bei gelöster Kupplung und festgebremstem
Drehwerk allein der Drehwerksmotor mit hoher Untersetzung über das Vorgelege und
das Planetengetriebe auf den Spindelantrieb arbeitet.' Dieser Kraftweg mit hoher
Übersetzung wird für den eigentlichen Strippvorgang benutzt und so der Drehwerksmotor
als Antriebsquelle herangezogen. Dabei ist das Drehwerk infolge der gelösten Schaltkupplung
abgekuppelt und festgebremst, steht also still. Der Drehwerksmotor kann mit kleiner
Typenleistung gewählt sein. Der Spindelmotor arbeitet bei abgeschaltetem Drehwerksmotor
über die niedere Übersetzung ausschließlich auf das Zangentriebwerk und bewegt dieses
mit relativ großer Geschwindigkeit. Entsprechend dem Hauptpatent kann während dieser
Leerbewegungen des Zangentriebwerkes jederzeit auch das Drehwerk eingeschaltet werden,
wobei die Schaltkupplung geschlossen und die Drehwerksbremse gelüftet ist. Die Drehbewegungen
überlagem sich alsdann
den Zangenbewegungen. Wenn der Stempel auf
dem Block aufläuft, ist der Spindelmotor abzuschalten und der Drehwerksmotor bei
gelöster Schaltkupplung und festgebremstem Drehwerk einzuschalten. Sofern dieser
Schaltvorgang von Hand gesteuert werden soll, kann eine besondere Genauigkeit für
das rechtzeitige Abschalten des Stempelmotors nicht vorausgesetzt werden. Da es
zum Wesen der Erfindung gehört, dynamische Stöße von der Konstruktion fernzuhalten,
ist bei einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens dem Spindelmotor eine Rutschkupplung
nachgeschaltet. Dadurch wird das dynamische Drehmoment durch ein eventuell rasches
Verzögern der Motormassen in der übertragung auf das Stempeltriebwerk begrenzt.
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Bei gelöster Schaltkupplung und festgebremstem Drehwerk können jedoch
auch beide Motoren zugleich eingeschaltet werden, und es überlagert sich dann eine
vom Drehwerksmotor herrührende Bewegungskomponente über das Planetengetriebe dem
Spindeltriebwerk, so daß bei richtigem Drehsinn eine Erhöhung der Senkgeschwindigkeit
stattfindet, wie sie für die Durcheilung der Leerhubstrecken vorteilhaft ist.
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Der Hauptvortell der Erfindung besteht darin, für den gesamten Arbeitsumfang
des Strippkranes, also sowohl für Drehen der Zange als auch für rasches Leersenken
derselben und für kräftige Blockstrippen mit zwei relativ kleinen Motoren das Auslangen
zu finden, wobei entsprechend dem Hauptpatent das gesamte Triebwerk auf einem feststehenden
Teil des Kranes montiert sein kann.
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Die Erfindung wird in der Zeichnung durch das Antriebsschema eines
möglichenAusführungsbeispiels verdeutlicht.
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Im Antriebsschema ist der drehbare Zangenrahmen 2 bei 6 im
Hauptrahmen 1 des Antriebes ge-
lagert. Im Zangenbaum 3 längsverschiebbar,
aber gegen Verdrehung durch entsprechende Führung gehindert, befindet sich die Spindelmutter
4. Die Spindel 5 bewegt sich in dieser Spindelmutter 4 und ist bei
7 im Zahnrad 9 des Zangenrahmens gelagert. Mit Hilfe des Zahnrades
9 kann über die übersetzungsstufen 8, 9 und die bei 12 und im Schneckengetriebe
13 gelagerte Zwischenwelle 11 der Zangenrahmen gedreht werden. Auf
der Welle 62 des Schneckengetriebes 13 sitzt die in irgendeiner bekannten
Weise ausgebildete ferngesteuerte Drehwerksbremse 16. An der Spindel
5 sitzt das Zahnrad 29, welches vom Ritzel 30 durch die Welle
61 des Getriebes 14 gedreht werden kann. Im Getriebe 14 befindet sich die
Drehwerkshauptwelle 58, welche über die Motorkupplung 18 vom Drehwerksmotor
17 angetrieben wird. Der Spindelmotor 32 dreht unter Zwischenschaltung
der Rutschkupplung 33 die mit der elektrisch gesteuerten Spindelbremse
31 versehene Spindelgetriebewelle 63,
an welcher beispielsweise das
Sonnenrad 24 des aus dem Hauptpatent 1097 628 bekannten Planetengetriebes
23 sitzt. Dieses Planetengetriebe ist ein Bestandteil des Getriebes 14. Das
Gehäuse 22 des Planetengetriebes steht über das Zahnrad 21, die Zwischenwelle
59 und die Untersetzungsstufe 19, 20 mit der Drehwerkswelle
58 in Verbindung. Die Welle 58
geht durch das Getriebegehäuse 14 durch
und trägt an der dem Antriebsmotor entgegengesetzten Seite die eine Hälfte der Schaltkupplung
15, deren andere Hälfte mit der Bremse 16 bzw. der Welle
62 des Schneckengetriebes 13 verbunden ist. Die Schaltkupplung
15 ist beispielsweise elektrisch fembetätigt derart, daß sie bei Nichterregung
ihrer Schaltspuk festhält und bei Erregung löst. Der Planetenradstern
25 des Planetengetriebes 22 treibt die Welle 60 an, mit welcher beispielsweise
das Kegelrad 27 zum Antrieb der Welle 61 über das Gegenkegelrad
26 verbunden ist.
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Entsprechend dem Hauptpatent 1097 628 ist die Untersetzung
von der Welle 58 aus über das Schneckengetriebe 13 und die Untersetzungsstufe
8, 9
auf den Zangenrahmen einerseits und andererseits die Untersetzung von
der Welle 58 aus über die Zwischenstufen 19, 20, 21, 22, den Planetentrieb
24, 25, die Kegelräder 26, 27 und die Stufe 30, 29 auf die
Spindel 5 derart bemessen, daß bei mittels Bremse 31
festgehaltenem
Sonnenrad 24 durch den Drehwerksmotor 17 der Zangenrahmen 2 und die Spindel
5
gleich rasch gedreht werden, so daß eine Relativbewegung zwischen Spindel
5 und Spindelmutter 4 und daher ein Heben oder Senken der Spindel nicht stattfindet.
Diese Antriebsweise entspricht wie bei dem Hauptpatent dem Zangendrehen. Der Spindelmotor
32 ist dabei abgeschaltet.
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Für normales Heben und Senken der Spindel 5 ist das Drehwerk
bei 16 festgebremst und bei angelegter Schaltkupplung 15 der Drehwerksmotor
17 abgeschaltet. Mittels des Motors 32 wird über die gelöste Bremse
31 und die Welle 63 das Sonnenrad 24 des Planetengetriebes gedreht.
Der Planetenradstern 25
wälzt sich im stillstehenden Gehäuse des Planetengetriebes
22 ab und bewegt über die Zahnräder 26,
27, 29, 30 die Spindel
5. Da der Zangenrahmen 2 feststeht, hebt oder senkt sich die Spindelmutter4
und mit ihr der Stempel 3.
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Bei diesem Stempelheben oder -senken kann jedoch entsprechend dem
Hauptpatent wahlweise auch gleichzeitig bei gelöster Bremse 16 der Drehwerksmotor
17 eingeschaltet werden, wodurch sich über die angelegte, Schaltkupplung
15 der Hubbewegung des Stempels 3 eine Drehbewegung des Zangenrahmens
2 überlagert.
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Gemäß der Erfindung kann aber der Drehwerksmotor 17 auch bei
festgebremstem Drehwerk und gelüfteter Schaltkupplung 15 eingeschaltet werden.
Bei dieser Betriebsweise kommt über die Zahnradpaare 19, 20 und die Getriebewelle
59 eine zusätzliche Drehung auf das Gehäuse des Planetengetriebes 22, und
es tritt bei stillstehendem Zangenrahmen eine Beschleunigung der Senk- oder Hubbewegung
des Stempels 3 ein. Diese Betriebsstellung entspricht dem raschen Anstellen
der Zange.
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Die dritte Betriebsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt
sich, wenn bei mittels 31
festgebremster Welle 63 und gelöster Schaltkupplung
15 der Drehwerksmotor 17 eingeschaltet wird. Der Kraftweg geht dann
vom Motor 17 auf die Welle 58,
über die Untersetzung 19, 20
auf die Welle 59 und über 21 auf das Gehäuse 22 des Planetengetriebes, dessen
Sonnenrad 24 stillsteht. Der Planetenstem 25
bewegt die Welle 60 mit
dem Kegelrad 27 und die Spindel 15 wird über die Zwischenwelle
61 und die Untersetzung 29, 30 gedreht. Auf diesem Kraftweg kommt
eine hohe Untersetzung zur Wirkung, und es kann daher am Stempel 3 eine bedeutende
Kraft ausgeübt werden. Diese Arbeitsweise entspricht dem Strippen mit hoher Kraftwirkung.
Dabei ist der Spindelmotor 32 abgeschaltet und das Drehwerk mittels der Bremse
16 festgestellt.
Mit der vorbeschriebenen erfindungspmäßen
Weiterbildung des Hauptpatentes 1097 628 ergeben sich folgende Vorteile:
1 . Die installierte Spindelmotorleistung kann gegenüber der bei den bisherigen
Konstruktionen notwendigen Motorleistung wesentlich reduziert werden. Es ist grundsätzlich
möglich, gleiche Motortypen als Drehwerksmotor und als Spindelmotor zu verwenden.
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2. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Strippwerkes kann trotz reduzierter
Antriebsleistung vergrößert werden.
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3. Das Strippen erfolgt mit praktisch rein statischem Druck
und ist daher wirksamer als das dynamische Strippen.
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4. Die überlastungsgefahr ist entscheidend verringert, da das Strippen
mit kleiner Geschwindigkeit erfolgt und dynamische Wirkungen praktisch nicht auftreten.
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5. Es ergeben sich Platz- und Gewichtseinsparungen an
den Teilen, welche Hubbewegungen machen.
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6. Durch Typengleichheit der Motoren und die Möglichkeit der
Anwendung von Kurzschlußläufern wird die Ersatzteilhaltung vereinfacht.