DE1531299C3 - Steuervorrichtung für eine Seiltrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine durch eine Antriebseinrichtung drehbare Seiltrommel, mit einer die Seiltrommel normalerweise mit der Antriebseinrichtung verbindenden Kupplung, einer Betätigungseinrichtung zum Trennen der Kupplung von der Antriebseinrichtung, einer auf die Seiltrommel einwirkenden Bremse und einer Steuereinrichtung zum Betätigen der Bremse sowie Mittel zur mindestens teilweisen Überlagerung der Funktionsabläufe der Betätigungs- und der Steuereinrichtung.

Die bisher -bekannten Hubseiltrommeln für Kräne sind üblicherweise mit einer Trennkupplung zur Steuerung des Antriebs der Seiltrommel durch eine Antriebskraftquelle und mit einer Bremse zur Unterbrechung der Drehbewegung der Seiltrommel und somit zur Unterbrechung der Absenk- oder Hubbewegung des Hubseils versehen. Wenn jedoch die Bedienungsperson die Betätigung der Bremse und der Kupplung nicht einwandfrei aufeinander abstimmt, können unter Umständen gefährliche Zwischenphasen im Bedienungsablauf hervorgerufen werden, wodurch die allgemeine Betriebssicherheit derartiger bekannter Steuervorrichtungen nicht zuverlässig gewährleistet sein kann.

Beispielsweise weist eine bekannte Steuervorrichtung (britische Patentschrift 1 054 472) eine Hubtrommel auf, bei welcher die Bremskraft allein durch die Zugkraft einer Feder bestimmt wird, der eine pneumatische Steuereinrichtung entgegenwirken kann. Dieser pneumatischen Steuereinrichtung wird über ein Steuerventil, welches die Bedienungsperson umschaltet, Druckkraft zugeführt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es besonders nachteilig, daß beispielsweise beim plötzlichen Umschalten des Steuerventils der die Bremskraft aufhebende Druck der Steuereinrichtung sich nicht schnell genug abbauen kann, womit die Kupplung bereits schon dann eingreifen würde, wenn die Bremse die Hubtrommel noch nicht völlig blockiert, wodurch einerseits die Gefahr besteht, daß eine noch gehobene Last schlagartig abfallen kann und andererseits die gerade eingreifende Kupplung erheblich belastet werden würde.

Außerdem ist es bei dieser bekannten Vorrichtung von weiterem Nachteil, daß die Bedienungsperson keinen direkten Betätigungseinfluß auf die Bremse selbst ausüben kann, sondern lediglich indirekt über das Steuerventil, welches aber stets die gleiche Entlastungsluftmenge für den Arbeitskolben durchläßt. Damit ist eine den jeweiligen Belastungen des Hubseils angepaßte Absenkung der Last nicht möglich.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung unter Vermeidung der Nachteile des Bekannten eine Steuer-

vorrichtung für Seiltrommeln zu schaffen, bei welcher indifferente Bewegungsabläufe gänzlich ausgeschaltet sind, so daß jede aufeinanderfolgende Betätigungsart nur zeitlich nacheinander möglich ist und welche dabei auch noch konstruktiv einfach aufgebaut und störungsunanfällig im Betrieb sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung eine Totgangeinrichtung zum Bewegen des Bremshebels über den Blokkierungspunkt der Bremse hinaus aufweist, daß eine auf die Bewegung des Bremshebels über den Blokkierungspunkt der Bremse hinaus ansprechende Anschlageinrichtung vorgesehen ist, welche die Betätigungseinrichtung zum Trennen der Kupplung betätigt und welche eine Halteeinrichtung zum Festlegen des Arbeitszustandes der Betätigungseinrichtung bei gelöster Bremse aufweist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist eine optimale Funktionssicherheit gewährleistet. Wenn beispielsweise eine Last angehoben werden soll, arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingerückter Kupplung und gelöster Bremse. Die einmal eingerückte Kupplung kann wegen der erfindungsgemäßen funktionellen Verknüpfung der einzelnen Baueinheiten nicht eher gelöst werden, bis die Bremse voll angezogen ist, d. h. bis die Hubtrommel stillsteht. Damit wird bereits ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet, da eine Last in angehobenem Zustand trotz Ausrückens der mit dem Antrieb der Hubtrommel verbundenen Kupplung in ihrer Lage sicher gehalten bleibt.

Beim Absenken der gehobenen Last löst die Bedienungsperson die Bremse und kann damit die Geschwindigkeit der absinkenden Last auf einfache und funktionssichere Weise über ein Fußpedal optimal, dosieren. Dabei ist gleichzeitig gewährleistet, daß ein Wiedereinrücken der Kupplung erst dann möglich ist, wenn die Bremse die Hubtrommel im Stillstand festhält, um ein unbeabsichtigtes plötzliches Eingreifen der Kupplung in den Absinkvorgang der einmal angehobenen Last auszuschalten.

Ein Einrücken der Kupplung kann auf erfindungsgemäß einfachste Art nämlich nur dann erfolgen, wenn das Bremspedal über seinen vollbremsenden Anschlag hinaus durchgetreten wird. Sämtliche funktioneile Verknüpfungen der Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleisten auf einfachste Art eine funktionssichere Aneinanderreihung der einzelnen Bedienungsabläufe, wobei der Übergang von einem Bedienungsvorgang zum sich anschließenden nahtlos und außerdem noch verschleißarm erfolgt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Totgangeinrichtung ist wegen ihres einfachen Aufbaues und ihrer einfachen Bedienung außerdem weitgehend störungsunanfällig.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 in der Seitenansicht die erfindungsgemäße Steuervorrichtung für eine Hubseiltrommel, in welcher die Seiltrommel in einem lotrechten Schnitt dargestellt ist und verschiedene Steuerelemente schematisch veranschaulicht sind, und

Fig.2 in schematischer Darstellung eine abgewandelte Form für die Steuervorrichtung, gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist eine Hubseiltrommel 10 auf einer Maschinenplattform 11 eines Krans montiert. Um die Seiltrommel 10 ist ein Hubseil 12 herumgewunden, das über eine Auslegerspitzen-Seilrolle 13 verläuft, die drehbar in der Spitze eines Auslegers 14 gelagert ist. Der Ausleger 14 ist an seinem Fuß in bekannter Weise befestigt, und durch die Drehbewegung der Seiltrommel 10 wird die am Hubseil 12 hängende Last gehoben oder abgesenkt.

Die Seiltrommel 10 ist mit einem in sich geschlossenen Flansch 15 versehen, gegen dessen Innenfläche eine Kupplung bekannter Bauart anliegt, die eine

ίο drehfest mit einer Antriebswelle 17 verkeilte Nabe 16 aufweist, welche einen Kupplungsmitnehmer 18 trägt, der seinerseits Schwenkzapfen 19 trägt. Ein linker und ein rechter Kupplungshebel 20 bzw. 21 sind zwischen ihren Enden schwenkbar auf den Schwenkzapfen 19 gelagert. Die oberen Enden der Kupplungshebel 20 und 21 sind über Lenker 22 mit den beiden Enden eines Kupplungsbands 23 verbunden, wogegen ihre unteren Enden auf noch zu beschreibende Weise normalerweise aufeinander zu vorbelastet sind, so daß ihre oberen Enden auseinandergedrängt werden und somit das Kupplungsband 23 in Eingriff mit der Innenfläche des Flansches 15 gebracht wird.

Die unteren Enden der Kupplungshebel 20 und 21

as sind durch einen federbelasteten Hydraulikzylinder 24 miteinander Verbunden, d. h., der linke Kupplungshebel 20 ist mit dem Blindende eines Zylindergehäuses 25 verstiftet, wogegen der rechte Kupplungshebel 21 mittels eines Stifts bzw. eines Bolzens mit einer Kolbenstange 26 verbunden ist. Zwischen das Kolbenstangenende des Zylindergehäuses 25 und eine an der Kolbenstange 26 vorgesehene Schulter 28 ist eine unter Druckspannung stehende Druckfeder 27 eingesetzt, welche die Kolbenstange 26 normalerweise in das Zylindergehäuse 25 hineinbewegt und dabei die unteren Enden der Kupplungshebel 20 und 21 aufeinander zu bewegt, wodurch die Kupplung mit der Seiltrommel 10 in Eingriff gehalten wird, so daß letztere mit der Antriebswelle 17 verbunden ist.

Am Ende der Kolbenstange 26 ist ein Kolben 29 vorgesehen, so daß beim Einleiten eines unter Druck stehenden hydraulischen Mediums in den entsprechenden Raum des Zylindergehäuses 25 die Kolbenstange 26 aus dem Zylindergehäuse 25 herausbewegt wird und dabei die unteren Enden der Kupplungshebel 20 und 21 auseinandergedrückt werden. Hierdurch gelangt das Kupplungsband 23 außer Eingriff mit dem Flansch 15, wobei die Seiltrommel 10 von der Antriebswelle 17 getrennt wird. Die Kupplung ist doppeltwirkend, so daß sie in ihrem eingedrückten Zustand die Seiltrommel in beiden Drehrichtungen mitzunehmen vermag.

Um die Außenfläche des Flansches 15 ist ein Bremsband 30 gelegt, das durch eine Steuereinrichtung mit einem Bremspedal 38 und einem einen Totgangmechanismus 34' aufweisenden Gestänge betätigt wird. Das Bremsband 30 ist an seinem einen Ende an der Plattform 11 befestigt und an seinem anderen Ende mit dem einen Arm eines schwenkbar an der Plattform 11 gelagerten Winkelhebels 31 verbunden, dessen anderer Arm sich unter die Plattform 11 erstreckt und mit einer Stange 32 eines Gestänges verbunden ist, welche über den Totgangmechanismus 34' mit einer zweiten Gestänge-Stange 33 verbunden ist. Der Totgangmechanismus 34' weist ein als Verlängerung der zweiten Stange 33 ausgebildetes zylindrisches Gehäuse 34 auf, das an seinem einen Ende mit einer Bohrung versehen ist, die von der ersten

Stange 32 durchsetzt wird. Die erste Stange 32 weist an ihrem Ende einen Kolben 35 auf. Der Gehäuseraum zwischen dem Kolben 35 und dem der Stange 32 zugewandten Ende des Gehäuses 34 wird von einer unter Vorspannung stehenden Druckfeder 36 ausgefüllt. Die zweite Stange 33 ist in der Mitte zwischen den Enden eines Bremshebels 37 angelenkt, der an seinem unteren Ende unterhalb der Plattform schwenkbar gelagert ist, sich über die Plattform 11 hinauserstreckt und an seinem oberen Ende ein Bremspedal 38 aufnimmt.

Wenn der Kranführer das Bremspedal 38 tritt, wird das Bremsband 30 in Eingriff mit dem Außenumfang des Seiltrommelflansches IS gebracht. Im einzelnen geschieht dies so, daß bei einer Bewegung des Bremspedalhebels 37 über einen Kreisbogen gemäß F i g. 1 nach rechts aus seiner normalen aufrechten Stellung heraus beide Stangen 32 und 33 nach rechts verschoben werden, wobei der Winkelhebel 31 verschwenkt und das Bremsband 30 gegen den Flansch 15 der Seiltrommel angezogen wird. Während der anfänglichen Bewegung des Winkelhebels 37 über seinen Kreisbogen bewegen sich die Stangen 32 und 33 gemeinsam, so daß das Bremsband 30 in Eingriff mit dem Flansch 15 gebracht wird.

Wird die Kraft auf das Bremspedal 38 weiter ausgeübt, dann wird die Druckfeder 36 stärker gespannt und ebenfalls wird eine stärkere Kraft auf das Bremsband 30 ausgeübt, bis dieses vollständig angezogen ist. Ist die Bremse voll angezogen, dann ist die Stange 33 über eine größere Strecke bewegt worden als die Stange 32. Im zusammengedrückten Zustand der Druckfeder 36 berührt der elektrische Kontakt 39 eines am zylindrischen Gehäuse 34 befestigten Armes 40 einen Gegenkontakt, der an einer von der ersten Stange 32 abstehenden und den Arm 40 übergreifenden Halterung 42 befestigt ist.

Das Zuführen von hydraulischem Medium zum Blindende des Hydraulikzylinders 24 und das Belüften desselben wird durch ein solenoidgesteuertes Zweiwege-Magnetventil 43 vorgenommen.

In seiner Normalstellung, d. h. bei nicht erregter Magnetspule, verbindet das Ventil 43 das Blindende des Hydraulikzylinders 24 mit einem Vorratsbehälter 44 für das hydraulische Medium (s. F i g. 1), wogegen bei Erregung der Magnetspule das Ventil 43 nach rechts verschoben wird und hierbei den Ausgang einer vom Vorratsbehälter 44 gespeisten Hydraulikpumpe 45 mit dem Blindende des Hydraulikzylinders 24 verbindet.

Der zum Erregen der Magnetspule des Magnetventils 43 dienende elektrische Stromkreis verläuft von einer elektrischen Stromquelle 46 über den Arbeitskontakt 47 eines selbsthaltenden Relais 48, durch das Solenoid und von hier zur Erde bzw. Masse. Der Stromkreis zum Erregen der Spule 49 des Relais 48 verläuft von der Stromquelle 46, über einen Druckknopf-ElN-AUS-Schalter 50 und über die normalerweise offenen Bremskontakte 39 und 41 zu der Relaisspulc 49 und von dort zur Erde.

Ist der Schalter 50 geschlossen und sind ebenso die Kontakte 39 und 41 miteinander in Berührung, dann ist auch der Stromkreis zur Relaisspule 49 geschlossen und letztere somit an Spannung gelegt, so daß sich der Arbeitskontakt des Relais 48 schließt und der Stromkreis zum Erregen der Magnetspule des Magnetventils 43 geschlossen wird. Dies hat zur Folge, daß die Magnetspule das Zwciwcgc-Magnctventil 43 nach rechts bewegt, so daß das unter Druck stehende hydraulische Medium von der Pumpe 45 zum Blindende des Hydraulikzylinders 24 strömen kann, um die Kupplung auszurücken und somit die Seiltrommel 10 von der Antriebswelle 17 zu trennen. Es ist selbstverständlich, daß die Kupplung nur dann ausgerückt sein darf, wenn die Bremse voll angezogen worden ist. Diese Sicherheit geben bei der Vorrichtung die Kontakte 39 und 41, die sich nur dann

ίο berühren, wenn die Bremse voll angezogen ist. Infolge dieser Verknüpfung zwischen dem Anziehen der Bremse und dem Lösen der Kupplung oder umgekehrt hat der Kranführer nicht die Möglichkeit, gleichzeitig die Bremse und die Kupplung für die

X5 Seiltrommel 10 zu lösen.

Parallel zur Magnetspule des Magnetventils 43 kann eine Warnlampe 51 geschaltet sein, die aufleuchtet, wenn die Magnetspule erregt, das Magnetventil 43 nach rechts verschoben und die Kupplung somit ausgerückt ist.

Wenn der Kranführer nun zum Zwecke eines kontrollierten Ablassens der angehobenen Last die Bremse lösen möchte, gibt er das Bremspedal 38 frei, so daß es in Gegenrichtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles zurückverschwenkt wird. Dabei öffnen sich die Kontakte 39 und 41, und der äußere Stromkreis des Relais 48 wird unterbrochen, wodurch der Arbeitskontakt 47 dieses Relais lediglich noch über seinen Selbsthaltestromkreis geschlossen gehalten bleibt, mit der Folge, daß mit dem Lösen der Bremse auf die vorgenannte Weise keine Unterbrechung der Erregung der Magnetspule des Zweiwege-Ventils 43 eintritt, so daß die Kupplung in ihrer ausgerückten Lage gehalten bleibt. Die Bremskraft für ein freifallendes Ablassen der Last kann somit vom Kranführer über das Fußpedal 38 bei ausgerückter Kupplung zwischen einer völligen Freigabe der Seiltrommel und ihrem vollständigen Anhalten gesteuert werden, da — wie eingangs erläutert — die Kupplung erst dann wieder eingerückt werden kann, wenn das Bremspedal 38 unter Überwindung der von der Druckfeder 36 des Totgangmechanismus 34' ausgeübten Vorbelastung über seine der Blockierstellung der Bremse entsprechende Auslenkung hinaus verlagert wird.

Wenn beispielsweise nach einem über die Bremse gesteuerten Absenken der Last ein Einkuppeln vorgenommen werden soll, wird das Bremspedal 38 vollständig durchgetreten, wobei zunächst die Bremse blockiert und dann die Kontakte 39 und 41 wieder geschlossen werden. Dies bewirkt eine erneute Erregung der Relaiswicklung 49, wodurch der Arbeitskontakt 47 geöffnet wird, so daß das Zweiwege-Magnetventil 43 in die in F i g. 1 dargestellte Lage zurückschaltet und die Kupplung, gesteuert durch die Kraft der Druckfeder 27, einrücken kann. Nach einem sich daran anschließenden erneuten Lösen der Bremse durch Freigabe des Bremspedals 38 ist die Seiltrommel 10 allein über die Kupplung mit ihrem Drehantrieb verbunden.

Die in F i g. 2 dargestellte abgewandelte Form der Steuervorrichtung weist einen am Gehäuse 34 befestigten, normalerweise geöffneten Schalter 52 auf, welcher die Funktion des selbsthaltenden Relais 48 gemäß der Darstellung in F i g. 1 ersetzt. Dieser Schalter 52 kann durch ein am Ende der Halterung 42 ausgebildetes Betätigungselement derart umgeschaltet werden, daß sein Arbeitskontakt bei einer

ersten Betätigung des Schalters geschlossen wird und auch so lange geschlossen bleibt, bis eine erneute Betätigung des Schalters erfolgt. Nach dem vollständigen Anziehen der Bremse wird somit der Schalter 52 geschlossen, wodurch die Magnetwicklung des Zweiwege-Ventils 43 erregt wird, so daß dieses Ventil umschalten kann, wodurch die Kupplung bei angezogener Bremse ausgerückt wird und so lange in dieser Stellung verbleibt, bis der Schalter 52 nach erneutem vollständigen Anziehen der Bremse wieder geöffn3t wird.

In F i g. 1 ist die Leitung zum Zuführen von hydraulischem Medium zum Blindende des Hydraulikzylinders 24 sowie zu seiner Belüftung lediglich schematisch dargestellt. In der Praxis ist diese Hydraulikleitung mit einem in der Antriebswelle 17 ausgebildeten Durchgang verbunden, welcher seinerseits mit einem Drehanschluß verbunden ist, von dem eine Leitung zum Ventil 43 hinführt. Auf Grund dieser Anordnung kann sich die Betätigungseinrichtung für die Kupplung zusammen mit der Antriebswelle drehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 40? 638/26

Claims (6)

> Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für eine durch eine Antriebseinrichtung drehbare Seiltrommel, mit einer die Seiltrommel normalerweise mit der Antriebseinrichtung verbindenden Kupplung, einer Betätigungseinrichtung zum Trennen der Kupplung von der Antriebseinrichtung, einer auf die Seiltrommel einwirkenden Bremse, einer Steuereinrichtung zum Betätigen der Bremse sowie Mittel zur mindestens teilweisen Überlagerung der Funktionsabläufe der Betätigungs- und der Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Totgangeinrichtung (34') zum Bewegen des Bremshebels (37) über den Blockierungspunkt der Bremse (30) hinaus aufweist, daß eine auf die Bewegung des Bremshebels (37) über den Blockierungspunkt der Bremse (30) hinaus ansprechende Anschlageinrichtung vorgesehen ist, welche die Betätigungseinrichtung zum Trennen der Kupplung (23) betätigt und welche eine Halteeinrichtung zum Festlegen des Arbeitszustandes der Betätigungseinrichtung bei gelöster Bremse aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine elektrisch erregbare Einrichtung aufweist und daß die Anschlageinrichtung einen elektrisehen Stromkreis zur Verbindung der erregbaren Einrichtung mit einer elektrischen Spannungsquelle (46) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Bremsen-Steuereinrichtung aus einem den Bremshebel mit der Bremse verbindenden Gestänge besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Totgangeinrichtung (34') zwischen dem Gestänge (32, 33) vorgesehen ist und zwei elektrische Kontakte (39, 41) aufweist, die beim Bewegen des Bremshebels (37) über den Punkt hinaus, an welchem die Bremse voll angezogen ist, schließbar sind, so daß der Stromkreis zur erregbaren Einrichtung geschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung ein selbsthaltendes Relais (48) mit in den Stromkreis eingeschalteten Relaiskontakten (47) aufweist, welche Arbeitskontakte sind, die beim Bewegen des Gestänges (32, 33) relativ zueinander geschlossen werden, wenn sich der Bremshebel (37) über den Punkt des vollen Eingriffs der Bremse hinaus verlagert, wobei beim Schließen der beiden Kontakte (41, 39) ein Stromkreis von der Stromquelle her zur Erregung des Relais geschlossen wird, um seine Arbeitskontakte (47) zwecks Schließung des Stromkreises zur Betätigungseinrichtung zu schließen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung einen an dem einen Gestängearm (33) angeordneten, normalerweise geöffneten Schalter (52) und ein an dem anderen Gestängearm (32) angeordnetes Schalter-Betätigungsglied (42) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Kupplung über eine Federkraft in ihrer Einrückstellung gehalten wird und durch hydraulische Betätigung in ihre Ausrückstellung gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch erregbare Einrichtung von einem Hydraulik-Magnetventil (43) gebildet wird, das zwischen einer Hydraulikdruckmittelquelle und der Kupplung angeordnet ist und das bei Erregung- seiner Magnetspule umgeschaltet wird, so daß unter Druck; stehendes Hydraulikmittel von der Druckmittelquelle zur Kupplung strömt und diese ausrückt.