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Sicherheitsvorrichtung gegen das Abstürzen einer über Seile von zwei
synchron angetriebenen Seiltrömmeln gehobenen oder gesenkten Last Zusatz zur Anmeldung-
D 43843 XI/35 c Auslegeschrift 1195 449 Die Patentanmeldung
D 43843 XI/35 c (deutsche Auslegeschrift 1195 449) betrifft
- eine Sicherheitsvorrichtung gegen das Abstürzen einer Last infolge Getriebebruches,
die über Seile von zwei synchron angetriebenen Seiltrommeln gehoben oder gesenkt
wird, welche durch federbelastete Bremsen mit hydraulischer Bremslüftung abbremsbtr
sind. Die Vorrichtung ist insbesondere für Gießkrane bestimmt, bei denen bekanntlich
die Tragseile mehrmals eingeschert sind.
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Das Neue bei der Vorrichtung nach der Patentanmeldung D43843X!/35c
besteht darin, daß die beiden über ein Getriebe miteinander verbundenen Seiltrommeln
mit Schaltoirganen ausgerüstet sind, die beim Voreilen oder Zurückbleiben einer
Seiltrommel gegenüber der anderen Seiltrommel um mehr als ein vorbestimmtes Maß,
z. B. eine Viertelurüdrehung, die Breinslüftung durch Kontaktunterbrechung des Lüftventils
abschalten, Da die Seile von den Seiltrommeln zu den Lasttfaversen mehrmals geschert
sind, ist der Höhenunterschied zwischen letzteren gering, sö daß z. B. eine von
ihnen getragene Gießpfanne nach einem Getriebebruch nur geringfügig schiäg hängt.
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Gegenüber den bekannten, den! gleichen Zweck dienenden Sicherheitsvorrichtungen
hat die Vorrichtung nach der Patentanmeldung D 43843 XI/35 c die Vorteile
voraus, daß sie bei nur geringem Auf-
wand keiner Wartung bedarf und keinerlei
auf Reaktionsbewegungen oder -nioniente ansprechende Bauelemente aufweist, die nach
Jahren eventuell wegen Korrosion, Verklemmung oder Temperatureinwirkung auf eine
andere als die beim Einbau festgelegte Größe ansprechen.
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Obwohl mit dieser Sicherheitsvorrichtung der Einfall der Bremsen gewährleistet
ist, sobald durch Getriebebruch oder andere Veranlassung die synchrone Bewegung
beider Seiltrommeln gestört wird, reicht diese Sicherheit nicht für den in der Praxis
wohl kaum vorkommenden, aber dennoch zu berücksichtigenden Fall aus, daß trotz des
Bruches sich beide Tromeln synchron im Senksinne bewegen. Dann würde die Sicherheitsvorrichturig
nicht ansprechen. Die Last würde sich mit zunehmender Geschwindigkeit senken, und
es bliebe ganz der Aufnierksamkeit und Geschicklichkeit des Kranführers überlassen,
die Last durch »Auf-Null-Schalten« abzufangei!. Dieser spezielle Fall ist zwar nur
gegeben beim Bruch eines schnellaufenden Getrieberädes bzw. dessen Welle, also eines
der beiden Antriebst ritzel oder eines der in diese eingreifenden Getrieberäder,
weil dann die die beiden Seiltromnieln miteinäftder: verbinUnde Getriebekopplung
nicht unterbrochen ist und folglich beide Seiltromnieln von der Last thit gleicher
Umlaufgeschwindigkeit durchgezogen werden. Da die schnellaufenden Zahnräder verhältnismäßig
überdimensioniert sind, kann ein Bruch dieser Räder nur durch Materialfehler entstehen,
mit denen aber gerechnet werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheitsvorrichtung
nach der Pateritanmeldung D 43 843 XI/35 c durch einfache Mittel zu befähigen,
daß sie auch anspricht, wenn beide Seiltrommeln von der Last mit gleicher sich beschleunigender
Umdrehungsgeschwindigkeit durchgezogen werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird für die Sicherheitsvorrichtung nach
der Patentanmeldung D 43843 XI/35 c erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Reihe
mit der Stromleitung für die Bremslüftung liegende zusätzliche5 die Stillsetzung
der Hubwinde bei Getriebebruch bewirkende Kontaktunterbrechung vorzusehen, die durch
eine vom Hubmotor bzw.- von den Hubmotoren oder einem schnellaufenden Getriebeteil
angetriebene Schalteinrichtung bewirkt wird, die bei einer Abweichung von dem konstanten
übersetzungsverhältnis zwischen dem Antrieb und den Seiltrönimeln oder bei einer
Überschreitung der Senk-Nerindrehzahl des Getriebes uni einen vorjegäbenen Wert
anspricht, Die Schalteinrichtung kann verschieden ausgebildet werden.
Bei
der Anordnung eines durch den Zweimotorenantrieb bedingten Plaiheifengetriebes -im
Hubwerkgetriebe treiben beide Hubmotoren in Differentialwirkung ein auf der Planetenträgerwelle
sitzendes Ritzel an. Letzteres treibt wiederum durch Doppeleingriff über weitere
Zali#räder die Hubtrommeln an. Diese sind somit kraftschlüssig miteinander verbunden.
Mit dem verlängerten Zapfen des Planetenträgers außerhalb &s' detriebekastens
ist eine Schalteinrichtung verbün'-d#n--i#die' vorzugsweise nach Art eines Fliehkraftreglers
oder einer Fliehkraft-Membrankupplung ausgebildet ist. Dieser wirkt durch Reibungsschluß
bei vorgegebener, z. B. 10%iger überschreitung der Nenndrehzahl im Senksinn auf
die Kontaktunterbrechung, die in der Kontaktverbindungsleitung der beiden mit den
Wellenzapfen der Seiltrommeln verbwidenen Schleifkontaktbrücken liegt. Diesel Leitungcund;
damit die Bremslüftung wird nunmehr also -auch dann unterbrochen, wenn sich beide
Seiltrommeln synchron zueinander bewegen und die Umlaufzahl des Getriebeantriebes
eine vorgegebene Größe überschreitet. .
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Bei einer einmotorigen Hubwinde sitzt der Fliehkraftregler mit gleicher
Wirkung auf der nach außen verlängerten Ritzelwelle oder einer benachbarten Vorgelegewelle.
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Es ist auch eine andere Ausbildung der Schaltvorrichtung möglich.
Sie besteht darin, daß das dem Getriebe abgekehrte -Wellenende des Hubmo'tors oder
die Wellenenden-der Hubmotoren mit einem Miniaturgetriebe verbunden ist bzw. sind,
welches das gleiche übersetzungsverhältnis wie das Hauptgetriebe aufweist und an
' seinen Antriebswellen ähnlich den Hubtrommeln mit Schaltorganen versehen
ist, die mit de lfSchalforganen der Seiltrommeln drehzahlgleich und in Reihr,
geschaltet sind. Sollten nun auch noch bei -einem Getriebebruch zwischen dem Planetengetriebe
und dem Antriebsmotor beide Seiltrommeln mit gleicher Beschleunigung von der Last
durchgezogen werden, so wird infolge der eintretenden Asynchronisierung der Umdrehungszahlen
der Antriebswellen beider Getriebe die Stromzufuhr für die Bremslüftuftg
- unterbrochen; die Bremsen fallen ein, und die Winde wird stillgesetzt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für j6den der beiden
Lösungsgedanken dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Winde mit einem
durch Fliehkraft betätigten Schaltorgan, F i g. 2 die gleiche -Winde in der
Draufsicht, F i g. 3 eine- Ansicht der Winde mit einem: zum Hauptgetriebe
parallelliegenden Miniaturgetriebe, F i g. 4 die Draufsicht der Winde nach F i
g. 3 und F i g. 5 die Schaltung der Kontaktbrücken bei der Winde nach
den F i g. 3 und 4; F i g. 6 ist eine Draufsicht auf eine nur von
einem Motor angetriebene -Zweitrommel inde und . F i g. 7 ein
Schaltgehema für die Kontaktbrücken der Winde nach F i g. 6.
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Wie bei der Winde nach der Patentanmeldung D 43843 XI/35 c
werder bei den Ausführungsbeispie# len nach den F i g.. 1 bis 5 die
Seiltrommeln 1 und 2 durch die Motoren 3 'und 4 angetrieben, bei dem
Ausführungsbeispiel nach -den F i g. 6 und 7 ist hingegen nur
ein Motor 3 a vorgesehen. Bei den Aus# führungsbeispielen sind die Seiltroinmeln
1 und 2 durch ein Getriebe 5 -miteinander derart yerbunden, daß beide
stets- entgegengerichtet synchron zueinan# der laufen. Zwischen das Getriebe
5 und die Motoren 3 und 4 sind die Bremsen 6 und
7 geschaltet. Jede Trommel 1, 2 besitzt noch eine zweite Bremse
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bzw. 9, die als elektrohydraulisch lüftbare Backenbremse ausgebildet
ist. Diese Backenbremsen sind in der Mitte der Trommeln 1, 2 angeordnet,
und ihre, Backen umschließen den Mantel der Trommeln. Alle vier Bremsen werden automatisch
beim Senken und Heben betätigt. Den Lüftgeräten 10 und 11 wird das
Druckmittel durch eine Leitung 12 zugeführt, in der ein Lüftventil 13 liegt,
das durch einen Elektromagneten 14 gesteuert wird. Die Stromzuführung
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für diesen Magneten 14 erfolgt in den Ausführungsbeispielen über brückenartige
Kontakte 16 und 17,
die an den dem Getritbe 5 abgekehrten Trommelwellenzapfen
angeordnet sind, zueinander um 901
versetzt sind und bei der Trommeldrehung
abwechselnd und sich dabei zeitlich etwas überschneidend die Kontakte schließen.
Statt dieser brückenartigen Schaltorgane 16, 17 können auch mit den Trommelwellenzapfen
, die in der Patentanmeldung D43843XI/35c beschriebenen druck- oder wegabhängigen
gchaltorgane verbunden sein.
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Da diese Vorrichtung nur anspricht, wenn - was bei einem Getriebebruch
fast immer der Fall sein dürfte - eine Seiltrommel gegenüber der anderen
etwas vor- oder nachläuft, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i
g. 1 und 2 zur Sicherung auch. für den seltenen Fall, daß bei einem motorseitigen
Getriebebruch - also außerhalb der die beiden Seiltrommeln direkt verbindenden
Getriebekopplung -
beide Seiltrommeln von der Last mit gleicher Beschleunigung
durchgezogen werden, auf der aus dem Getriebekasten 5 a herausragenden
Welle 31 für den Planetenradträger 32 eine an sich bekannte Fliehkraftmembran
33 angebracht. Infolge der Fliehkraft vergrößert sich der Durchmesser der
in mit Gewichten belastete Segmente unterteilten Membran 33, so daß diese
bei überschreitung einer vorbestimmten Umdrehungszahl in Reibungsschluß mit einem
sie um# gebenden schalenförmigen Mantel 34 kommt. Die Kupplung ist so eingestellt,
daß z. B. bei 101/oiger überschreitung der normalen-Drehzahl der Welle
31
der Mantel 34 verdreht wird. Hiübei bewirkt ein mit dem Mantel 34 verbundener.
Schalthebel 35 eine Kontaktunterbrechung über einen zusätzlichen Schalter
36. Dieser ist in die Verbindungsleitung 15 a
der beiden
Kontaktbrücken 16, 17 gelegt. Es wird folglich die Stromzufuhr für die Bremslüftung
auch dann unterbrochen, wenn sich beide Seiltrommeln im Gleichlauf mit erhöhter
Winkelgeschwindigkeit im Senksinn drehen. Mittels einer anstellbaren Rückholfeder
37 wird der Reibmantel 34 mit dem Schalthebel 35 in die Ausgangsposition
zurückgeholt, sobald die Winde stillgesetzt ist und dadurch die Senkdrehzahl Null
wird.
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Die Sicherungsvorrichtung ist auch anwendbar bei Zweitrornmelwinden
mit nur einem Antriebsmotor. Das in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
gilt für Zweitrommelwinden mit zwei gem. trieblich miteinander verbundenen Motoren.
Die dem Getriebe 5 abgekehrten Wellenstümpfe der Motoren-3 und 4 sind über
biegsame Wellen 39 mit einem Miniaturgetriebe 40 verbunden, das den gleichen
übersetzungscharakter wie das Hauptgetriebe 5 aufweist. An den Antriebswellen
f und 2' dieses Getriebes 40 sind ebenfalls wie an den-Wellenzapfen der Trommeln
1 und- 2 KontaktbrüQken 41 und 42 angebracht,
die ebenso
wie die Kontaktbrücken 16, 17
zueinander um 90' versetzt sind und bei
der Drehung der Abtriebswellen des Getriebes 40 abwechselnd und sich dabei zeitlich
überschneidend die Kontakte schließen. Außerdem sind die Kontaktbrücken der Seiltrommeln
verdoppelt, und zwar sind die Schleifkontakte der Brücken 16a und 17a direkt miteinander
verbunden (15 b), während die der Brücken 16
und 17 außer
einer direkten Verbindung 15 a noch Umleitungen 15c und
15d aufweisen, die abwechselnd durch die Brücken 41 und 42 unterbrochen werden.
Alle sechs Kontaktbrücken 16, 16 a, 17, 17 a, 41 und 42 drehen
sich mit gleicher Drehzahl und sind in Reihe in der Stromzuleitung 15 für
das Magnetventil 14 verlegt, wie dies aus den F i g. 3 bis 5 hervorgeht.
Sobald an beliebiger Stelle des Hauptgetriebes irgendein Bruch eintritt, entsteht
eine Relativbewegung zumindest einer der sechs Brücken gegenüber den übrigen, sä
daß in jedem Fall der Stromkreis unterbrochen wird und die Bremsen einfallen.
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Bei den Zweitronimelwinden mit nur einem Antriebsmotor 3 a
und der Bremse 6 a (F i g. 6) vereinfacht sich die Vorrichtung
insofern, als ein einfacheres Miniaturgetriebe 40a verwendet werden kann. Die Drehzahl
der Abtriebswelle dieses Miniaturgetriebes 40 a ist wieder gleich der der
beiden Trommelwellen, deren Zapfen mit doppelten Kontaktbrücken 16, 16 a
und 17, 17 a versehen sind. Ebenfalls eine doppelte Kontaktbrücke 41a, 42a
erhält die Abtriebswelle des Getriebes 40 a. Die gegeneinander isolierten Kontaktbrücken
41a und 42a oder deren Schleifkontakte sind gegeneinander um 900 versetzt.
Aus dem Schaltbild der F i g. 7
geht hervor, daß die Stromzuführung
15 zum Magneten 14 unterbrochen ist, sobald bei einem Getriebebruch eine
Relativverdrehung eines der drei Brükkenpaare 16, 16 a;
17, 17 a oder 41 a, 42 a gegenüber dem anderen stattfindet. Der Einfall
dei Bremsen 8
und 9 ist somit auch dann gewährleistet, wenn z. B. beim
Bruch des Antriebsritzels des Motors 3 a die miteinander getrieblich
verbundenen Seiltrommeln 1
und 2 synchron im Senksinne mit überhöhter Drehzahl
laufen.