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Einrichtung zur Verhinderung von Schwingungsbewegungen eines Halterungsteiles
für eine Last, das mittels Hubseilen an einem Kran aufgehängt ist Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verhinderung von Schwingungsbewegungen eines
Halterungsteiles für eine Last, das mittels Hubseilen an einem Kran aufgehängt ist,
wobei das Halterungsteil an einem Kranrahmen hängt und senkrechte Bewegungen relativ
zum Kran vollführen kann, und wobei besondere, von den Hubseilen unabhängige Dämpfungsseile
zwischen dem Halterungsteil und dem Kranrahmen verlaufen, die Verschiebungen des
Halterungsteiles aus einer relativ zum Kranrahmen normalen vertikalen Aufhängelage
heraus beim Ablaufen der Dämpfungsseile von ihren Haspeln durch Energievernichtung
mittels Reibungsbremsen dämpfen.
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Behälter oder dergleichen Gegenstände, die an den Halteseilen von
Kränen aufgehängt sind, müssen gegen Längs-, Quer- und Schwingbewegungen stabilisiert
werden, um ein genaues Absetzen dieser aufgehängten Lasten auf Wagen od. dgl. zu
ermöglichen. Zum Beispiel muß beim Verladen von Lastwagenanhängern auf »Huckepackträger«-Eisenbahnwagen
ein sich herausstreckender Bolzen der auf dem Boden des Anhängers angebracht ist,
in eine passende Ausnehmung im Waggon hineingeführt werden.
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Es sind bereits Einrichtungen zur Verhinderung der Schwingungsbewegungen
einer Last bekannt, die mittels Seilen an einem Transport-Hebe- und Senkkran während
der Bewegung der Last von einer Stelle zur anderen aufgehängt ist, wobei ein als
Halterungsteil für die Last dienender Rahmen an einem Kranrahmen hängt und senkrechte
Bewegungen relativ zum Kran vollführen kann; dabei ist zur Verhinderung von Pendelbewegungen
des als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmens dieser an schräg zueinander
verlaufenden Seilen aufgehängt.
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Durch eine solche Einrichtung wird jedoch eine Pendelbewegung der
Last nicht ausreichend verhindert. Derartige Kabelaufhängeeinrichtungen dienen lediglich
dazu, die Last oder die die Last tragende Plattform ständig in einer Ebene zu halten,
d. h. es wird verhindert, daß die Last um ihre eigene Achse kippen kann. Jedoch
können die ganze Last und die Plattform noch frei Pendelbewegungen um die Kabelaufhängepunkte
durchführen, ungeachtet dessen, ob dieLast dabei um eine ihrerAchsen Kippbewegungen
durchführt oder nicht.
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Diese bekannten Systeme haben ferner den großen Nachteil, daß die
Kabeltrommeln synchron betätigt werden müssen, und wenn dies nicht der Fall ist,
hat das zur Folge, daß die Last um eine oder mehrere ihrer Achsen kippt, wenn sie
hochgezogen wird. Da die Kabeltrommeln gemeinsam betätigt werden müssen, muß die
Spannung in jedem Seil gleich sein, und in diesem Fall gibt es keine Möglichkeit,
Kräfte anzubringen, die einer Pendelbewegung der Last entgegenwirken. Dabei kann
ohne weiteres von der Annahme ausgegangen werden, daß auch derartige Pendelbewegungen
stattfinden; anderenfalls wäre eine Einrichtung zur Verhinderung dieser Schwingungsbewegungen
nicht erforderlich. Die praktischen Erfahrungen haben gezeigt, daß diese Pendelbewegungen
stattfinden und Mittel zu ihrer Verhinderung erwünscht sind. Selbst wenn die bekannten
Aufhängesysteme so angeordnet wären, daß wahlweise das eine oder andere Seil sich
irgendwie aufrollen kann, so daß das Kippen der Last um eine oder mehrere ihrer
Achsen verhindert wird, dann sind immer noch keine wirksamen Mittel zur Verhinderung
der ungewünschten Pendelbewegungen vorhanden.
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Bei einer bekannten Anordnung sind im Zusammenhang mit Lasthebekränen
zwei verschiedene Dämpfungssysteme vorgesehen.
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Bei dem ersten dieser Dämpfungssysteme ist ein Schaltmotor erforderlich,
um den Durchgang oder die Spannungslosigkeit der Seile aufzunehmen. Der Kranführer
kann je nach Wunsch bei starken Schwingungsbewegungen den die Seilspannung erzeugenden
Motor auf niedrigere Seilspannung schalten, jedoch
wird normalerweise
ohne Zutun des Kranführers eine entsprechende Seilspannung aufrechterhalten. Ein
solcher Schaltmotor ist jedoch teuer und macht den ganzen Aufbau verwickelt und
ist überdies noch von einer zusätzlichen Energieversorgung abhängig. Wenn bei der
bekannten Einrichtung Seil abgegeben wird, dann müssen die Dämpfungsseile durch
Einlegen einer oder mehrerer Bremsen gespannt werden, was ausschließlich vom Kranführer
durchgeführt werden kann. Die Anspannung der Seile erfolgt also dort keinesfalls
automatisch, wenn Seil abgegeben werden soll. Eine automatische Betriebsweise erscheint
aber unerläßlich, denn der Kranführer hat so viele andere Dinge zu tun und zu beachten,
daß ihm nicht zugemutet werden kann und er auch nicht in der Lage ist, noch ein
Dämpfungssystem zu steuern.
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Das zweite dieser Dämpfungssysteme arbeitet mit einem Ausgleichsbalken,
der auf einer Stange auf-und abwärts gleitet und Rollen trägt, über die die Dämpfungsseile
laufen. Das System wird mit einer entsprechend angeordneten Zylinder-Kolbeneinrichtung
gedämpft. Die Abgabe und das Aufhaspeln von Dämpfungsseilen entspricht genau der
Bewegung des Ausgleichsbalkens an der Stange. Die Stange muß deshalb mindestens
eine Höhe haben, die der maximalen vertikalenBewegung derLast entspricht. Diese
Einrichtung hängt von der Bremswirkung der Bremse ab, die durch den Kranführer gesteuert
wird.
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Die Nachteile der zuvor geschilderten Dämpfungseinrichtungen werden
vermieden durch erfindungsgemäße Ausbildung des Halterungsteiles für die Last als
Rahmen, an dem wenigstens drei Dämpfungsseile angreifen, deren federbelastete Haspeln
durch Einwegkupplungen selbsttätig bei Abgabe von Seil mit den auf ein bestimmtes,
begrenztes Bremsmoment eingestellten Reibungsbremsen verbunden und beim Auflaufen
von Seil von den Reibungsbremsen gelöst werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann je ein
Paar Haspeln auf den beiden Längsseiten des rechteckigen Kranrahmens angeordnet
sein, und zwar symmetrisch um die Quermittellinie des Kranrahmens, und die Dämpfungsseile
können von den Haspeln aus erst über Rillenscheiben laufen, die quer gegenüber den
Haspeln sitzen und dann diagonal und nach unten zu verschiedenen Stellen auf dem
als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmen hingeführt sein, wobei -die Enden
der Dämpfungsseile an dem als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmen in der
Nähe seiner Ecken angreifen, wodurch Pendelbewegungen dieses Rahmens von den Dämpfungsseilen
eliminiert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung ist
in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F
i g. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Laufkran mit einer Laufkatze und Dämpfungseinrichtungen
zur Verhinderung von Schwingungsbewegungen, F i g. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles
nach F i g. 1, F i g. 3 eine Endansicht des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1,
F i g. 4 eine Haspel mit auflaufendem Dämpfungsseil und einer Reibungsbremse, die
mit der Haspel durch einen Kettenzug verbunden ist, F i g. 5 die Haspel gemäß F
i g. 4 im Schnitt längs der Linie V -V, F i g. 6 einen Schnitt durch eine Reibungsbremse
eines Dämpfungsseiles längs der Linie VI-VI de Fig.4, F i g. 7 ein Schema der Anordnung
einer Dämpfungsseilbefestigung eines als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmens
zur Ausschaltung unk erwünschter freier Bewegung der am Kran angehängten Last, F
i g. 8 eine abgewandelte Ausführung eine Reibungsbremse, die mit einer Dämpfungsseilhaspel
verbunden ist, F i g. 9 im Schnitt längs der Linie IX-IX de F i g. 8 die Reibungsbremse,
F i g. 10 schematisch eine zweite Anordnung einer Dämpfungsseilbefestigung bei einem
aufgehängten, als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmen, F i g. 11 ein Schema
eines Dämpfungssystems, ähnlich wie in F i g. 7, wobei jedoch die Seile an dem Kranrahmen
und die Seilhaspeln an dem als Halte rungsteil für die Last dienenden Rahmen befestigt
sind, und F i g. 12 ein Schema eines Dämpfungssystema gemäß F i g. 10, jedoch mit
Haspeln, die an einem als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmen befestigt
sind, und mit Seilen, die mit einem Kranrahmen Verbindung haben.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung weisen gleiche Bezugszeichen
auf gleiche oder entsprechende Gegenstände hin. F i g. 1 zeigt eine Laufkatze eines
Laufkrans, die mit Hilfe eines nicht dargestellten Katzantriebsmotors angetrieben
wird.
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Die Laufkatze weist vier Laufräder 19,19', 22, 22
auf,
die auf Katzbahnschienen 21 laufen und einen Kranrahmen 25 tragen, auf dem ein Hubmotor
24 angebracht ist. Der Hubmotor 26 treibt eine Hubseiltrommel 27 über Getriebe 28
und übersgetriebe 31 an.
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Die Hubseiltromme127 ist gekerbt oder genutet und kann vier Hubseile
37, 38, 39 und 41 abgeben und aufnehmen. Die Hubseile 37 und 38 sind um die Hubseiltromme127
an deren äußeren Teilen aufgewunden und hängen an Stellen nach unten, die benachbart
den Stellen sind, an denen die Hubseile 39 und 41 von der Hubseiltrommel abgehen.
Die letztgenannten Hubseile 39,41 erstrecken sich quer zum Kranrahmen 25 und werden
durch Rillenscheiben 42 nach unten gelenkt und laufen dort um lose Rillenscheiben
43, die durch geeignete, nicht nähet bezeichnete Mittel an einem als Halterungsteil
für die Last dienenden Rahmen 44 befestigt sind (s. F i g. 2 und 3). Die
Rillenscheiben 42 laufen auf festen Wellen 45 und führen die Hubseile 39 und 41
auf die Hubseiltrommel 27. Die Hubseile 37 und 38 (F i g. 1)
gehen von der Hubseiltromme127 aus nach unten, sind um ähnlich angeordnete lose
Rillenscheiben 43 herumgeführt, die an der Seite des Rahmens 44 gegenüber
den Rillenscheiben 43 befestigt sind, um die herum die Hubseile 39 und
41 laufen.
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Die Einrichtung zur Verhinderung von Schwingungsbewegungen an diesem
Halterungsteil für eine Last ist mit drei der Dämpfung dienenden Haspeln 69 (siehe
F i g. 1, 2 und 3) ausgerüstet, die an dem Kranrahmen 25 befestigt sind, und zwar
eine an der Vorderseite des Kranrahmens 25 und zwei in einem gewissen Abstand zueinander
am Ende des Kranrahmens 25. Die Haspeln 69 sind außerdem federbelastet und mit Reibungsbremsen
74 ausgerüstet.
Zwei Dämpfungsseile 71, z. B. Drahtseile, sind auf
die beiden federbelasteten Haspeln 69 der einen Seite des Kranrahmens 25 aufgewunden
und gehen von dort schräg nach unten, wobei ihre Enden an dem Rahmen 44 an Stellen
auf derselben Seite des Rahmens 44, die jedoch einen gewissen Abstand voneinander
aufweisen, befestigt sind. Der Winkel, den die Dämpfungsseile 71 mit einer horizontalen
Ebene oder mit dem Kranrahmen 25 haben, wird so klein gehalten, wie es die Umstände
erlauben, und die Haspeln 69 sind demgemäß so nahe dem Ende des Kranrahmens 25 wie
möglich angebracht. Die allein vorhandene Haspel 69 auf der anderen Seite des Kranrahmens
25 ist auf einem Gestell an dem Kranrahmen 25 angebracht, und ein Dämpfungsseil73
ist auf diese Haspel 69 aufgewunden und erstreckt sich von dort nach unten, und
zwar diagonal quer zu dem Bereich unter dem Kranrahmen 25, wo es mit seinem Ende
an dem Rahmen 44 in der Mitte der Seite angebracht ist, die der Seite gegenüberliegt,
die unterhalb der Haspel 69 liegt (siehe Zeichnung).
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Eine der Haspeln 69 und ein Ausführungsbeispiel der Reibungsbremse
74, die mit der Haspel 69 verbunden ist, sind in den F i g. 4, 5 und 6 im einzelnen
dargestellt, wogegen F i g. 8 und 9 eine andere Ausführungsform der Reibungsbremse
74 zeigen. In der Ausführungsform gemäß den F i g. 4, 5 und 6 ist ein Kettenrad
75 an der Haspel 69 mit gleichem Umlauf befestigt. Die Reibungsbremse 74 weist ein
Bremsrad 76 auf, das auf einer Achse 77 sitzt, die wiederum in Lagern
78 läuft. Ein Kettenrad 79 sitzt am Ende der Achse 77 und ist mit dem Kettenrad
75 ausgefluchtet, und eine endlose Kette läuft über die beiden Kettenräder 75 und
79 und überträgt die Drehbewegung der Haspel 69 auf die Achse 77 und das Bremsrad
76. Bremsschuhe 81 sind diametral entgegengesetzt in Reibungsbremskontakt mit dem
Bremsrad 76 durch Ständer 82 eines Rahmens 83 gehalten. Eine Feder 84 sitzt
einstellbar auf einem Führungsstab 85, der durch die Ständer 82 hindurchgeht
und nachgiebig oder federnd die Bremsschuhe 81 in Bremseingriff mit dem Bremsrad
76 bringt. Eine automatische Einwegkupplung 86 ist zwischen dem Bremsrad 76 und
dem Kettenrad 79 angeordnet.
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Die Haspeln 69 sind auf geeignete Weise federbelastet, um automatisch
Seil aufnehmen zu können, und jede Haspel 69 ist auf einem Wellenstumpf 87 gelagert,
der in einem Lager läuft, das an der Unterseite des Kranrahmens 25 befestigt ist
oder in Lagerständern 89, die sich auf einem Gestell 91 (F i g. 8) erheben, das
auf dem Kranrahmen 25 angebracht ist.
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In F i g. 8 und 9 ist eine Reibungsbremse 74 dargestellt, die mit
einer Reibungsscheibe 92 arbeitet, die auf einem Wellenstumpf 93 angebracht und
durch geeignete Mittel, wie z. B. durch Schweißung, an dem Wellenstumpf 87 befestigt
ist. Eine Einwegkupplung 86 hat in der einen Drehrichtung Freilauf, wogegen
sie in der anderen Drehrichtung einkuppelt, was bedeutet, daß die Reibungsscheibe
92 entweder unabhängig von der Umdrehung der Welle 93 ist oder an i die Welle 93
angekuppelt ist und sich mit der Haspel 69 dreht. Eine Scheibenbremse
94 arbeitet mit der Reibungsscheibe 92 zusammen, und Bremsklötze 95 reiben
auf der Scheibe mit einer Kraft, deren Größe durch die Spannung einer Feder 101
bestimmt wird i und eingestellt werden kann. Die Scheibenbremse 94 ist zum Kraftausgleich
an einer Stelle der Haspel 69 angeordnet, wo das Seil die Haspel 69 tangiert. Das
in F i g. 1, 2 und 3 dargestellte Dämpfungssystem wirkt unabhängig von dem Hubsystem
mit den drei Dämpfungsseilen 71, 71' und 73, die auf die Haspel 69 auflaufen, die
auf dem Kranrahmen 25 gelagert sind und deren andere Enden an einem als Halterungsteil
für die Last dienenden Rahmen 44 befestigt sind. Die Dämpfungsseile 71, 71' erstrecken
sich diagonal und nach unten quer zu dem Kranrahmen 25 zu gegenüberliegenden Stellen
des Rahmens 44. Das weitere Dämpfungsseil 73 führt von der einen Haspel 69 auf dem
Kranrahmen 25 in der Nähe seines Endes nach unten und diagonal in möglichst flachem
Winkel zu einer Stelle auf dem als Halterungsteil für die Last dienenden Rahmen
44 ungefähr in seiner Längsachse, wodurch Längsschwingungsbewegungen des Rahmens
44 und seiner Last eliminiert werden. Die Haspeln 69 nehmen, weil sie federbelastet
sind, automatisch freie Längen der Dämpfungsseile 71, 71' und 73 auf und geben entsprechende
Längen ab, und die Einwegkupplungen 86 der Reibungsbremsen 74 arbeiten automatisch,
um das Auflaufen und die Abgabe von Dämpfungsseil 71, 71', 73 zu bremsen und den
unerwünschten Querbewegungen, Längsschwingungen und Drehbewegungen der Last und
des Rahmens 44 entgegenzuwirken. Die Einwegkupplungen 86 sind eingerückt,
wenn der Rahmen 44 sich von den Haspeln 69 wegsenkt, sind jedoch ausgerückt, wenn
der Rahmen 44 sich in Richtung der Haspeln 69 hin- und herbewegt, und erlauben
damit, daß ein automatisches Aufnehmen von Seil durch die Haspeln 69 stattfindet.
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Bei dem Schema der Dämpfungsanordnung gemäß F i g. 7 und 10 sind vier
Dämpfungsseile 71 derart abgeglichen angeordnet, daß ein Ziehen des Rahmens 44 zu
weit zur Seite oder zum Ende hin verhindert wird, wenn der Rahmen 44 von einer höheren
Lage aus durch den Kran abgesenkt wird. In der in F i g. 7 dargestellten Anordnung
sind Haspelpaare 69 an entgegengesetzten Seiten des Kranrahmens 25 angeordnet, und
die Dämpfungsseile 71, die von entgegengesetzten Haspeln 69 auf jeder Seite einer
Quermittellinie des Kranrahmens 25 führen, kreuzen einander und sind mit ihren Enden
an dem Rahmen 44 an Stellen an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 44 in der Nähe
seines Endes angebracht. Die Stellen an dem Rahmen 44, an denen die Dämpfungsseile
71 angebracht sind, sind derart gestaffelt in bezug auf eine senkrecht zu den Seiten
des Rahmens 44 verlaufende Mittellinie angeordnet, daß eine Drehbewegung
kompensiert wird. Wenn die Dämpfungswirkung ein Maximum erreichen soll, dann führt
das Dämpfungsseil 71 jedes Paares der Haspeln 69 an entgegengesetzten Seiten des
Kranrahmens 25 von den Haspeln 69 unter einem Winkel von 45° weg.
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Die Anordnung der Dämpfungsseile 71, wie sie schematisch in F i g.
10 dargestellt ist, ähnelt derjenigen Anordnung, wie sie F i g. 7 zeigt, mit der
Ausnahme, daß die Dämpfungsseile 71 sich von den Haspeln 69 praktisch horizontal
rund um Rillenscheiben 96 und dann diagonal und nach unten quer zur Weite des als
Halterungsteil für die Last dienenden Rahmens 44 erstrecken; sie sind an Stellen
angebracht, die genauso liegen wie die Befestigungsstellen der Dämpfungsseile 71
an dem Rahmen 44 entsprechend F i g. 7. Es wurde experimentell gefunden, daß die
Anordnung, wie sie F i g. 7 zeigt, am besten für das Zusammenwirkender Haspeln 69
mit derjenigen Art von Reibungsbremse 74 geeignet ist,
welche
das Bremsrad 76 und die Bremsschuhe 81 der F i g. 4, 5 und 6 verwendet, wogegen
die Anordnung von Dämpfungsseilen 71 der F i g. 10 zum Zusammenwirken mit einer
Scheibenbremse 94, wie sie die F i g. 8 zeigt, geeignet ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 11 und 12 sind die Dämpfungsseile
71 und Haspeln 69 entgegengesetzt, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7
bzw. 10, angeordnet. In den F i g. 7 und 10 sind die Dämpfungsseile 71 mit ihren
Enden an dem Rahmen 44 befestigt, und die Haspeln 69 sitzen auf dem Kranrahmen 25.
Jedoch werden diese Elemente in der in den F i g. 11 und 12 dargestellten Anordnung
umgekehrt, d. h. die Dämpfungsseile 71 führen mit ihren Enden zum Kranrahmen 25
und die Haspeln 69 sind am Rahmen 44 angebracht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach
F i g. 12 sind die Rillenscheiben 96 a an dem Rahmen 44 befestigt, wogegen in F
i g. 10 die Rillenscheiben 96 auf dem Kranrahmen 25 sitzen. in beiden Anordnungen
sitzen die Rillenscheiben 96 bzw. 96 a auf dem gleichen Rahmen
25 bzw. 44, auf dem die Haspeln 69 befestigt sind.