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Zangenschließwerk für Tiefofenkrane Bei den bekannten elektromechanischen
bzw. elektrohydraulischen Zangenschließwerken kann die Größe des Zangenschließdruckes
durch den im Führerkorb befindlichen Kranführer nicht verändert werden. Es ist jedoch
bekannt, den maximalen Zangensahließdruck während einer Betriebspause durch die
Verstellung eines Schaltlineals zu verändern. Um den Block sicher zwischen den Körnerspitzen
der Blockzangenschenkel zu halten, muß der Zangenschließdruck etwa 1,5fach größer
sein als das Blockeigengewicht. Da der Zangenschließdruck nach dem größten zu erfassenden
Block ausgelegt werden muß, werden die Körnerspitzen der Blockzangenschenkel beim
Fassen kleinerer Blöcke stärker als notwendig eingedrückt. Dadurch entstehen starke
Eindrücke an den Blöcken, so daß sie nicht mehr vollständig ausgewalzt werden können
und das Blech einen Qualitätsverlust erleidet.
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Außerdem erfolgt bei den bekannten Ausführungen das Schließen der
geöffneten Blockzangenschenkel und das Eindrücken der Körnerspitzen in den Block
durch einen gemeinsamen elektromechanischen oder elektrohydraulischen Antrieb. Da
die Leistung des Antriebsmotors. und der Druckmittelpumpe für den maximalen Zangenschließdruck
ausgelegt werden muß, werden durch diese kombinierte Beeinflussung der Blockzangenschenkel
die elektrischen, die mechanischen und die hydraulischen Triebwerksteile schwer,
und die Anschaffungskosten sind daher relativ hoch, wobei die elektrischen, die
mechanischen und die hydraulischen Bauteile nicht wirtschaftlich ausgenützt werden.
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Die Erfindung geht aus von einem Zangenschließwerk für Tiefofenkrane,
bei dem die Blockzangenschenkel durch einen elektromechanischen oder elektrohydraulischen
Antrieb bewegbar sind, wobei die relative Lage zwischen dem Blockzangenträger und
dem die Blockzange verstellenden Teil zum Spannen von den Schließdruck beeinflussenden
Federn ausgenützt wird und der maximale Schließdruck einstellbar ist.
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Um die obengenannten Nachteile zu vermeiden, ist das Zangenschließwerk
erfindungsgemäß so ausgebildet, daß ein Rohrspindelträger mit einer die Blockzangenschenkel
verstellenden Rohrspindel durch einen regelbaren Antrieb gegen die Wirkung von Federsätzen
verstellbar ist, daß der am Abschlußteil einer Führungshülse bzw. am Rohrspindelträger
befindliche elektromechanische bzw. elektrohydraulische Antrieb der Blockzangenschenkel
so ausgelegt ist, daß nur ein leichtes Eindrücken der Körnerspitzen in den Block
möglich ist, und daß der eigentliche Schließdruck durch die Federsätze nach Entlastung
von dem ihre Zusammendruckung bewirkenden Druck aufgebracht wird, wobei zur Entlastung
der Federsätze ein besonderes Schaltmittel vorgesehen ist.
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In Ausgetaltung der Erfindung erfolgt die Verstellung des Rohrspindelträgers
gegen die Wirkung der Federsätze durch einen hydraulischen Antrieb, der mit einer
Druckmittelpumpe mit verstellbarem Förderdruck oder mit einem magnetisch regelbaren
Entlastungsventil ausgestattet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verstellung des
Rohrspindelträgers gegen die Wirkung der Federsätze durch einen elektromechanischen
Antrieb. Vorzugsweise ist als Schaltmittel zur Entlastung der Federsätze ein Schalter
im Führerkorb oder ein Endtaster, der durch den hochgehenden Rohrspindelträger betätigt
wird, vorgesehen. Außerdem kann auch als Schaltmittel ein Überstromrelais für den
elektrohydraulischen bzw. elektromechanischen Antrieb der Blockzangenschankel vorgesehen
werden, daß beim Stehenbleiben des Antriebsmotors im eingeschalteten Zustand anspricht.
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Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann der Kranführer den zum
Fassen der Blöcke notwendigen Zangenschließdruck an die jeweils vorliegende Blockgröße
anpassen. Daher werden bei kleineren Blöcken die Eindrücke der Körnerspitzen kleiner,
und beim Auswalzen der Blöcke erleidet das Blech keinen Qualitätverlust. Die Körnerspitzen
der Blockzangen-
Schenkel werden durch einen elektromechanischen
bzw. elektrohydraulischen Antrieb an den Block angelegt und durch die von einem
hydraulischen bzw. elektromechanischen Antrieb zusammengedrückten Federsätze in
den Block gedrückt. Durch diese getrennte Anordnung der Antriebe werden die mechanischen,
elektrischen und hydraulischen Bauteile wirtschaftlich ausgenutzt, wobei der zwischen
den beiden Blockzangenschenkeln befindliche Block durch die nicht aufgebrauchte
Kraft der Federsätze und durch die geschlossene mechanische Verbindung bis zu den
Blockzangenschenkeln sicher gehalten wird. Außerdem kann durch den Kranführer die
Spitzenweite der Blockzange sehr einfach versteift werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Zangenschließwerkes dargestellt. F i g. 1 zeigt ein vollständiges Zangenschließwerk
einschließlich der Tiefofenzange für einen Tiefofenkran in Ansicht, sowie einen
Schnitt durch das Führungsrohr und F i g. 2 einen im größeren Maßstab gezeichneten
Schnitt durch das Zangenschließwerk mit Zugstange. Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte,
unter einer Laufkatze angeordnete Zangenschließwerk ist in einem Führungsrohr 1
verschiebbar geführt und durch eine im Führungsrohr 1 angeordnete Längsführung 2
gegen Verdrehen gesichert. Außerdem wird das Führungsrohr 1 mittels Führungsrollen
3 in einem unterhalb der Laufkatze angeordneten Führungsgerüst 4 geführt und hängt
mittels am Führungsrohr 1 drehbar angeordneter Seilrollen 5 in Seilen 6 eines auf
der Laufkatze befindlichen Hubwerkes. Dadurch kann das ganze Zangenschließwerk von
diesem Hubwerk gehoben oder gesenkt werden. Eine Führungshülse 7 ist mittels eines
Kugeldrehringes 8 bekannter Bauart axial unverschieblich und drehbar mit einem Zahnkranz
9 eines Traggehäuses 10 verbunden. Zwei Blockzangenträger 11 sind am Traggehäuse
10 gelenkig angeordnet und können mittels Lenker 12
durch eine Zugstange
13 verstellt werden. Ein am oberen Abschlußteil 14 der Führungshülse 7 angeordneter
Antrieb besteht aus einem Elektromotor 15, der über ein Getriebe 16 mit einer eingebauten
Rutschkupplung und einem Zahnradvorgelege 17, 18 eine im Abschlußteil 14 der Führungshülse
7 mittels Wälzlager 19 drehbare Spindelmutter 20 so antreibt, daß die Zugstange
13 nach unten bzw. nach oben bewegt wird. Dadurch werden die beiden Blockzangenträger
11 auseinander bzw. zueinander bewegt und somit die Blockzangen-Spitzenweite vergrößert
bzw. verkleinert. Dieser Antrieb kann auch am Rohrspindelträger 25 angeordnet sein.
Falls der Antrieb für die Zugstange 13 nicht selbsthemmend ist, kann eine Bremse
angeordnet werden. Eine zwischen dem Abschlußteil 14 und der Zugstange 13 angeordnete
Längsführung 21 verhindert das Verdrehen der verschiebbaren Zugstange 13.
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Am Blockzangenträger 11 sind Blockzangenschenkel 22 drehbar gelagert
und können mittels Drucklaschen 23 und einer Rohrspindel 24 verstellt werden. Der
am Abschlußteil 14 der Führungshülse 7 angeordnete Antrieb besteht aus einem Elektromotor
26, der über ein Getriebe 27 mit einer eingebauten Rutschkupplung, die eine Mitnahmehülse
28, eine Welle 29, eine Schaltkupplung 30, ein Zahnradvorgelege 31, 32 und damit
eine im Rohrspindelträger 25 mittels Wälzlager 33 drehbare Spindelmutter 34 so antreibt,
daß die Rohrspindel 24 nach unten bzw. nach oben bewegt wird. Dadurch werden die
beiden Blockzangenschenkel 22 zueinander bzw. auseinander bewegt. Durch die Anordnung
einer Längsführung 35 zwischen der bereits gegen Verdrehen gesicherten Zugstange
13 und der Rohrspindel 24 wird ein Verdrehen der verschiebbaren Rohrspindel
24 verhindert. Durch die weitere Anordnung einer Schaltkupplung 36 auf der im Rohrspindelträger
25 drehbar gelagerten Welle 29 kann durch den Motor 26 über das Getriebe 27, die
Mitnahmehülse 28, die Welle 29, die Schaltkupplung 36 und ein Ritzel 37, der Zahnkranz
9 des Traggehäuses 10 und damit die beiden Blockzangenträger 11 samt den Blockzangenschenkeln
22 verdreht werden. Die beiden Schaltkupplungen 30, 36 können vom Kranführer für
sich oder gemeinsam beeinfiußt werden. Der Motor 26 mit dem Getriebe 27 kann auch
am Rohrspindelträger 25 angeordnet werden. Dann wird die Mitnahmehülse 28 durch
eine Kupplung ersetzt. Es kann auch, um eine unabhängige Beeinflussung der beiden
Bewegungen zu erreichen, für jede Bewegung ein eigener Antrieb am Abschlußteil14
oder am Rohrspindelträger 25 angeordnet sein. Falls der Antrieb für die Rohrspindel
24 nicht selbsthemmend ist, kann für jede Bewegung eine Bremse eingebaut werden.
Durch die Anordnung einer weiteren vom Kranführer beeinflußbaren Schaltkupplung
auf der Mitnahmehülse 28 kann durch den Elektromotor 26 mittels eines zusätzlichen
Ritzels auch die Zugstange 13 für die Verstellung der beiden Blockzangenträger 11
beeinflußt werden. Hierdurch könnte der erstgenannte Antrieb 15 bis 17 erspart werden.
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Der elektromechanische Antrieb für die Blockzangenträger, die Blockzangenschenkel
und die Drehbewegung kann auch durch einen elektrohydraulischen Antrieb ersetzt
werden.
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Da die Leistung des Motors 26 nur für die Verstellung der beiden Blockzangenschenkel
22 ausgelegt ist, wird für das Eindrücken von auf dem unteren Teil der Blockzangenschenkel
22 befindlichen Körnerspitzen 38 in einen Block ein hydraulischer Antrieb angeordnet.
Dieser Antrieb besteht aus einer im Abschlußteil 14 befestigten Druckmittelpumpe
39, sowie aus zwischen der Führungshülse 7 und dem Rohrspindelträger 25 angeordneten
Druckzylinder 40 mit Druckkolben 41. Je nach der Konstruktion können ein
bzw. mehrere Druckzylinder 40 samt Druckkolben 41 verwendet werden. Diese Druckzylinder
40 bilden je eine Baueinheit und sind nur so weit mit der Führungshülse 7 bzw. mit
dem Rohrspindelträger 25 verbunden, daß sie im Betrieb nicht verschoben werden können.
Die Druckzylinder 40 sind, um gleiche Druckverhältnisse zu schaffen, mittels einer
Druckausgleichsrohrleitung 42 verbunden. Durch die Anordnung von Sicherheitsventilen
43 kann ein eventuell auftretender überdruck in zulässigen Grenzen gehalten werden.
Außerdem wird der Rohrspindelträger 25 durch Federsätze 44 vom Abschlußteil
14
weggedrückt. Die Vorspannung der Federsätze 44 kann mittels Gewindespindeln
45 eingestellt werden. Wird als Druckmittelpumpe 39 eine Pumpe mit verstellbarem
Kolbenhub verwendet, bei der der Kolbenhub durch den im Druckzylinder 40 vorhandenen
Druck automatisch verstellt wird, dann können die Federsätze 44 in einem
kürzeren Zeitabschnitt zusammengedrückt werden, da diese Druckmittelpumpe bei einem
kleinen Druck eine größere Druckmittelmenge
fördert. Als Druckmittel
kann öl bzw. Wasser bzw. Luft verwendet werden. Außerdem kann der hydraulische Antrieb
mit einem Druckmittelspeicher zusammenwirken.
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Dieser hydraulische Antrieb 39, 40, 41 kann auch durch einen elektromechanischen
Antrieb ersetzt werden. Der Rohrspindelträger 25 wird dann z. B. durch eine Spindel,
die von einem Elektromotor über ein Getriebe angetrieben wird, hochgehoben, oder
es wird ein Hebelsystem vorgesehen.
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Ein Endtaster 53 ist an einer Kolbenstange eines in einem Zylinder
56 befindlichen Kolbens 55 befestigt. Dieser Kolben 55 wird durch eine Feder 57
an einen im Zylinder 56 befindlichen Anschlag gedrückt. über Rohrleitungen 46, 60
kann das von der Druckmittelpumpe 39 geförderte Druckmittel in den Zylinder 56 strömen
und übt auf den federbelasteten Kolben 55 einen Druck aus, so daß der Kolben 55
mit dem Endtaster 53 dem jeweils vom Kranführer eingestellten Druck des Druckmittels
entsprechend nach oben gedrückt wird. Entsprechend der vom Druck des Druckmittels
abhängigen Lage des Endtasters 53 werden die Federsätze 44 durch die Druckkolben
41 verschieden stark zusammengedrückt, so daß nach der Beeinflussung des Endtasters
53 durch den hochgehenden Rohrspindelträger 25 die Körnerspitzen der Blockzangenschenkel22
mit einem vom Kranführer einstellbaren Druck in den Block gedrückt werden.
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Die Federsätze 44 können entweder nach dem Anlegen der Körnerspitzen
38 an den Block oder vorher durch den hydraulischen Antrieb gespannt werden.
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Beim Blocktransport, bei dem die Federsätze nach dem Anlegen der Körnerspitzen
38 an den Block gespannt werden, muß der Kranführer die Blockzangenschenke122 des
Zangenschließwerkes über den zu transportierenden Block bringen. Durch den Kranführer
wird der Motor 26 und die Schaltkupplung 30 so beeinflußt, daß der Motor 26 über
das Getriebe 27, die Mitnahmehülse 28, die Welle 29, die Schaltkupplung 30, das
Zahnradvorgelege 31, 32 und die drehbar gelagerte Spindelmutter 34 die Rohrspindel
24 nach unten bewegt. Hierbei wird der obere Teil der beiden Blockzangenschenkel
22 durch die Drucklaschen 23 nach außen und der untere Teil der beiden Blockzangenschenkel
22 so lange nach innen bewegt, bis die Körnerspitzen 38 den Block berühren. Nach
dieser Blockberührung durch die Körnerspitzen 38 kann die Rohrspindel 24 durch den
weiterlaufenden Motor 26 nicht mehr weiter nach unten bewegt werden. Statt dessen
wird der Rohrspindelträger 25 sowie die darauf befindlichen Bauteile hochgehoben
und die Federsätze 44 etwas zusammengedrückt. Außerdem werden bei diesem Hochheben
des Rohrspindelträgers 25 die geöffneten Kontakte eines weiteren Endtasters 52 geschlossen.
Durch das Kurzschließen der Kontakte des Endtasters 52 wird die Druckmittelpumpe
39 eingeschaltet, ein bisher geschlossenes Schaltventil 47 geöffnet und ein geöffnetes
Schaltventil 50 geschlossen. Dadurch kann das von der Druckmittelpumpe 39 erzeugte
Druckmittel über die Rohrleitung 46, das geöffnete Schaltventil 47 und eine weitere
Rohrleitung 48 in den Druckzylinder 40 strömen und übt im Innern des Druckzylinders
40, das das Schaltventil 50 geschlossen ist, den notwendigen Druck für das
Zusammendrücken der Federsätze 44 aus. Durch den weiterlaufenden Motor 26 wird die
Rohrspindel 24 um das gleiche Maß gegenüber dem Rohrspindelträger 25 nach unten
bewegt, als der Rohrspindelträger 25 durch den Druckkolben 41 nach oben bewegt wird.
Durch diese Relativbewegung der Rohrspindel 24 bleiben die Körnerspitzen 38 an den
Block angelegt. Durch die federnde Anordnung des Endtasters 52 wird dieser beim
weiteren Hochheben des Rohrspindelträgers 25 durch den Druckkolben 41 nicht beschädigt.
Das Hochheben des Rohrspindelträgers 25 und somit das Zusammendrücken der Federsätze
44 durch die Druckkolben 41 kann so lange fortgesetzt werden, bis der Rohrspindelträger
25 die offenen Kontakte des Endtasters 53 schließt. Durch das Kurzschließen der
Kontakte des Endtasters 53 wird der Motor 26 ausgeschaltet und die Beeinflussung
der Druckmittelpumpe 39, sowie der Schaltventile 47, 50 durch den Endtaster 52 aufgehoben.
Die Druckmittelpumpe 39 wird also abgeschaltet, das geöffnete Schaltventil 47 geschlossen
und das geschlossene Schaltventil 50 geöffnet. Hiernach werden der Rohrspindelträger
25, die Spindelmutter 34 mit der Rohrspindel 24 durch die zusammengedrückten Federsätze
44 nach unten gedrückt und die an den Block angelegten Körnerspitzen 38 der beiden
Blockzangenschenkel 22 in den Block gedrückt. Da der Druck der Federsätze 44 für
das Eindrücken der Körnerspitzen 38 in den Block durch die Bewegung der Körnerspitzen
nur teilweise aufgebraucht wird, werden die Körnerspitzen 38 durch den restlichen
Druck der Federsätze 44 ständig in den Block gedrückt, so daß der Block sicher zwischen
den Körnerspitzen 38 gehalten wird. Außerdem wird das im Druckzylinder 40 befindliche
Druckmittel durch die zusammengedrückten Federsätze 44 über die Rohrleitung 49,
das geöffnete Schaltventil 50 und die Rohrleitung 51 in den Druckmittelvorratsbehälter
gedrückt. Die bei der Kontaktschließung des Endtasters 53 erfolgte Abschaltung des,
im Senksinn laufenden Motors 26 und die Beeinflussung des Endtasters 52, der die
Druckmittelpumpe 39 einschaltet sowie das offene Schaltventil 50 schließt und das
geschlossene Schaltventil 47 öffnet, kann erst dann wieder aufgehoben werden, wenn
der Rohrspindelträger 25 wieder durch die Federsätze 44 bzw. durch sein Eigengewicht
in die Ausgangslage gedrückt wird und dabei die geschlossenen Kontakte des. Endtasters
54 unterbricht. Wird der im Senksinn laufende Motor 26 beim Senken des Rohrspindelträgers
25 durch die Federsätze 44 durch den Endtaster 53 nicht beeinflußt, dann kann er
wegen der im Getriebe 27 angeordneten Rutschkupplung durchrutschen und unterstützt
die Federsätze 44 beim Eindrücken der Körnerspitzen 38 in den Block und beim Halten
des zwischen den Körnerspitzen 38 befindlichen Blockes.
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Soll der Block abgelegt werden, muß der Kranführer den Motor 26 so
einschalten, daß die Rohrspindel 24 nach oben bewegt wird. Dadurch wird der obere
Teil der beiden Blockzangenschenkel 22 durch die Drucklaschen 23 nach innen und
der untere Teil der beiden Blockzangenschenkel 22 nach außen gezogen, so daß die
Körnerspitzen 38 aus. dem Block entfernt werden.
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Bei einem Zangenschließwerk, bei dem die Federsätze 44 durch den hydraulischen
Antrieb vor dem Anlegen der Körnerspitzen 38 an den Block gespannt werden, entfällt
der abgefederte Endtaster 52, und die Endtaster 53, 54 übernehmen folgende Funktionen.
Bei der Beeinflussung des Motors 26 und der
Schaltkupplung 30 wird
gleichzeitig die Druckmittelpumpe 39 eingeschaltet und das offene Schaltventil 50
geschlossen, sowie das geschlossene Schaltventil 47 geöffnet. Dadurch kann das von
der Druckmittelpumpe 39 erzeugte Druckmittel über die Rohrleitung 46, das geöffnete
Schaltventil 47 und die Rohrleitung 48 in den Druckzylinder 40 strömen und übt somit
im Innern des Druckzylinders 40, da das Schaltventil 50 geschlossen ist, den notwendigen
Druck für das Zusammendrücken der Federsätze 44 aus. Das Zusammendrücken der Federsätze
44 kann so lange ausgeübt werden, bis der Rohrspindelträger 25 die offenen Kontakte
des Endtasters 33 schließt. Dadurch wird die Druckmittelpumpe 39 abgeschaltet und
das geöffnete Schaltventil 47 geschlossen. Sinkt der hochgehobene Rohrspindelträger
25 durch eventuell auftretende Leckverluste im Druckzylinder 40 etwas ab,
dann tritt beim Endtaster 53 eine Kontaktunterbrechung ein, wodurch die abgeschaltete
Druckmittelpumpe 39 wieder eingeschaltet und das geschlossene Schaltventil 47 geöffnet
wird, so daß der Rohrspindelträger 25 durch den Druckkolben 41 so lange hochgehoben
wird, bis die Kontakte des Endtasters 53 geschlossen sind. Durch diese Maßnahme
wird erreicht, daß der maximale Druck der zusammengedrückten Federsätze 44 ständig
für das Eindrücken der Körnerspitzen 38 in den Block zur Verfügung steht. Nach dem
Anlegen der Körnerspitzen 38 an den Block wird durch den Kranführer z. B. mittels
eines Druckknopfschalters das geschlossene Schaltventil 50 geöffnet und die
Beeinflussung der Druckmittelpumpe 39 durch den Endtaster 53 aufgehoben. Dadurch
drücken die zusammengedrückten Federsätze 44 den Rohrspindelträger 25 nach unten
und somit die an den Block angelegten Körnerspitzen 38 der beiden Blockzangenschenke122
in den Block.
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Diese Beeinflussung des Schaltventils 50 und der Druckmittelpumpe
39 kann auch automatisch erfolgen. Werden die Körnerspitzen 38 an den Block angelegt,
dann entsteht ein grosser widerstand, so daß der Motor 26 mehr Strom aufnimmt. Mittels
eines Überstromrelais wird das geschlossene Schaltventil 50 geöffnet und die Beeinflussung
der Druckmittelpumpe 39 durch den Endtaster 53 aufgehoben. Eine eventuelle Beeinflussung
des offenen Schaltventils 50 durch eine neuerliche Betätigung des Druckknopfschalters
bzw. das Einschalten der abgeschalteten Druckmittelpumpe 39 nach der Beeinflussung
durch den Kranführer bzw. durch das Überstromrelais kann erst dann wieder erfolgen,
wenn der Rohrspindelträger 25 wieder durch die zusammengedrückten Federsätze
44 in die Ausgangsstellung bezüglich der Führungshülse 7 gedrückt wird. Dadurch
werden die offenen Kontakte des Endtasters 54 geschlossen. Alle übrigen Funktionen
sind die gleichen wie bei der Ausführung, bei der die Federsätze 44 nach dem Anliegen
der Körnerspitzen 38 an den Block gespannt werden.
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Die Änderung des Blockzangen-Schließdruckes erfolgt auf folgende Weise:
An Stelle des für einen fest f eingestellten überdruck angeordneten Sicherheitsventils
43 wird ein magnetisch regelbares Entlastungsventil eingebaut, bei dem der jeweils
zulässige überdruck durch den Kranführer im Führerkorb mittels eines Schalters eingestellt
werden kann. Dadurch wird f der an der Kolbenstange des im Zylinder 56 befindlichen
Kolbens 55 angeordnete Endtaster 53 durch den Druck des Druckmittels entsprechend
hochgehoben, so daß die Federsätze 44 durch das von der Druckmittelpumpe 39 geförderte
Druckmittel mehr oder weniger stark zusammengedrückt werden, und der Kranführer
im Führerkorb kann je nach der Blockgröße mittels einer Skala den dazu passenden
Blockzangen-Schließdruck einstellen. Die gleiche Wirkung wird bei der Verwendung
einer Druckmittelpumpe erreicht, bei der der Druck des Druckmittels durch den Kranführer
im Führerkorb mittels eines Schalters geändert werden kann, z. B. bei der Verwendung
einer Druckmittelpumpe, bei der der Kolbenhub und somit der Druck des Druckmittels
durch einen vom Schalter beeinflußbaren kleinen Elektromotor geändert werden kann.