-
Druckmeßeinrichtung für hydraulisch betriebene Druckzylinder, insbesondere
für Stützzylinder an Auslegerkranen Die Erfindung betrifft eine Druckmeßeinrichtung
mit einem gegen Federkraft arbeitenden Meßzylinder für einen hydraulisch betriebenen
Druckzylinder, insbesondere für den Ausleger- Stützzylinder an Auslegerkranen, dessen
Arbeitskolben mit Hilfe des auf eine Kolbenseite des Druckzylinders und des Meßzylinders
wirkenden Druckmittels eine Last abstützt, wobei zum raschen Ab senken der Last
der anderen Seite des Arbeitskolbens des Druckzylinders Druckmittel zugeführt wird.
-
Es ist allgemein üblich, nicht nur das Hbchfahren, sondern auch das
Ab senken der Last, die im allgemeinen an den Druckzylinder-Arbeitskolben angeschlossen
ist, mit Hilfe einer positiven Stellkraft auszuführen. Beim Absenkvorqang wird diese
Stellkraft dadurch realisiert, daß dem von der Last ausgeübten Druck auf den Druckzylinder-Kolben
noch ein zusätzlicher Stelldruck überlagert wird. Man erreicht dadurch zwar ein
schnelles
und definiertes Absenken des Kolbens; diese Maßnahme hat
aber den-unerwünschten Nachteil, daß die Druckmeßeinrichtung nicht ausschließlich
den Lastdruck, sondern den Gesamtdruck des Druckmittels mißt, welches die Last über
den Arbeitskolben abstützt. Dieser Ge-Gesamtdruck ist aber beim Absenken die Summe
aus Lastdruck und Stelldruck.
-
Der auf diese Weise vom Stelldruck bewirkte Meßfehler entspricht zunächst
dem zusätzlichen Drosselwiderstand, der mit dem schnelleren Abführen des Druckmittels
aus dem Druckzylinderraum durch die Speiseleitung überwunden werden muß.
-
Ferner ist die Speiseleitung, um bei ihrem Bruch das Durchfallen des
Druckzylinder-Kolbens unter der Last zu verhindern, gewöhnlich durch ein Rückschlagventil
abgesichert. Dieses Rückschlagventil wird zur Einleitung des Absenkvorganges durch
den Stelldruck geöffnet, wozu es einer den Gegendruck überwindenden Druckspitze
bedarf. Auch nach dem Öffnen des Rückschlagventiles muß der Stelldruck so groß bleiben,
daß er das Ventil gegen die Ventilfederkraft geöffnet hält.
-
Aus diesem Grunde steigt beim Beginn des Absenkvorganges der Gesamtdruck
in dem Druckzylinderraum unter dem Arbeitskolben auf eine beträchlich über dem Lastdruck
liegende Druckspitze an und sinkt nach dem Öffnen des Ventils auf einen Wert ab,
der immer noch um den durch die Überwindung des Drossenwiderstandes und der Ventilfederkraft
bedingten Überdruck über den Lastdruck liegt.
-
Entsprechend weichen die von der Druckmeßeinrichtung festgestellten
Meßwerte von dem reinen Lastdruck ab.
-
Diese Unzulänglichkeit ist besonders nachteilig bei Auslegerkranen,
deren Ausleger vom Druckzylinder abgestützt ist, wobei der Lastdruck im Druckzylinder
von der Druckmeßeinrichtung gemessen und der Meßweg an ein Schaltorgan weitergegeben
wird, welches auch auf die Auslegerstellung anspricht und den Kran stillsetzt, sobald
das Lastmomen-t einen höchstzulässigen Grenzwert überschreitet. Infolge des Meßfehlers
bei der Lastdruckermittlung kann es vorkommen, daß trotz gleichbleibender Last und
gleichbleibender Auslegerstellung der Kran stillgesetzt wird, wenn zu Beginn eines
Last-Absenkvorganges die Öffnungsdruckspitze zu einem den Grenzwert des Lastmoments
übersteigenden Gesamtdruck führt.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Stelldruck am
Kolben des Druckzylinders für die Druckmessung im Meßzylinder unwirksam zu machen.
-
Ausgehend von einer Druckmeßeinrichtung der eingangs beschriebenen
Art löst die Erfindung diese Aufgabe dadurch, daß eine Druckmittelleitung den Druckzylinderraum
der anderen Seite des Arbeitskolbens mit dem Meßzylinderraum der anderen Seite des
Meßzylinderkolbens verbindet. Dadurch wird erreicht, daß der Stelldruck beim Absenken
der Last, beispielsweise eines Kranausleders, auch dem Meßzylinder in der Weise
zugeführt wird, daß er dem auf der einen Seite des Meßzylinder kolbens auftretenden
Gesamtdruck entgegenwirkt und der Meßzylinder somit bei jeder Größe des Stelldruckes
lediglich den von der Last hervorgerufenen Druck mißt.
-
Die Erfindung ermöglicht somit eine bessere Ausnutzung der Kapazität
hydraulisch- betriebener Auslegerkrane, und zwar insbesondere in ihrem Grenzbereich-in
der Nähe
des höchstzulässigen Lastmomentes, was für den wirtschaftlichen
Betrieb des Kranes besonderes wichtig ist.
-
In vielen Anlagen weichen Druckzy:inder und Meßzylinder konstruktiv
voneinander ab, wobei insbesondere das Verhältnis von Kolbendurchmesser zu Kolbenstangendurchmesser
beim Druckzylinder und Meßzylinder unterschiedlich ist. Die Erfindung wird dann
vorteilhafterweise durch einen Druckregler in der Druckmittelleitung weiter ausgebildet.
-
Im folgenden sei die Erfindung an dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
-
Der Druckzylinder 1 stützt die nicht dargestellte Last, beispielsweise
einen schwenkbaren Kranausleger, über die Kclbenstange 2 und den Kolben 8 ab. Der
Anschluß der Druckmittel-Speiseleitung 12 am D uckzylinderraum der Kolbenunterseite
ist durch ein auisteuerbares Rückschlagventil verschlossen, das bei einem Bruch
der Leitung 12 das Durchfallen des Kolbens 8 vermindern soll. Dem Druckzylinderraum
der anderen Seite des Arbeitskolben 8, durch den die Kolbenstange 2 führt, kann
über die Stelldruckleitung 9 Druckmittel zugeführt werden. Von der Stelldruckleitung
9 zweigt eine Leitung 13 zum hydraulischen Betätigungsorgan des Rückschlagventils
10 ab.
-
Der Zylinderraum unter dem Kolben eines Meßzylinders 4, der gegen
eine Feder 5 arbeitet urd einen dem Druck auf den Meßzylinderkolben proportionaen
Meßweg 6 erzeugt, steht über eine Leitung 3 mit dem Zylinderraum unter dem Arbeitskolben
8 des Druckzylirders 1 in Verbindung.
-
Ferner führt eine Leitung 7 von dem Zylinderraum der Kolbenstangenseite
des Druckzylinders 4.
-
Wenn zum Ab senken des Ar:beitskolbens 8 der Kolbenstangenseite des
Druckzylinders 1 zur Erzeugung des Stelldruckes Druckmittel über die Leitung 9 zugeführt
wird und über die Leitung 13 das Rückschlagventil 10 aufsteuert, so gelangt dieses
Druckmittel über die Leitung 7 auch auf die Kolbenstangenseite des Meßzylinderkolbens.
Es steigt dann zwar der Gesamtdruck in den Zylinderräumen unter den Kolben beträchtlich
an; jedoch wird jetzt im Meßzylinder 4 nur der Differenzdruck aus Gesamtdruck und
Stelldruck, also der Lastdruck, gemessen.
-
Wenn der Stelldruck einen bestimmten Wert, beispielsweise 20 bis 80
atü,erreicht hat, gibt das Rückschlagventil 10 den Abfluß des Druckmittels aus dem
unter dem Kolben 8 liegenden Zylinderraum des Druckzylinders 1 frei, so daß der
Stelldruck auf einen durch die Ventilfederkraft und den Drosselwiderstand der Leitung
12 bestimmten Wert absinkt. Auch in diesem Stadium des Absenkvorganges wird im Druckmeßzylinder
lediglich der Lastdruck gemessen.
-
Bedingt durch eine verschiedene Konstruktionsart von Druckzylinder
und Meßzylinder tritt häufig der Fall auf, daß die Ko-lbenstange des Druckzylinders
1 nahezu Kolbendurchmesser hat. Es wird dann zweckmäßig in der Verbindungsleitung
7 ein Druckminderventil 11 eingebaut, das so einstellbar ist, daß sich die Drucke
an den Kolbenstangenseiten des Druckzylinders 1 und des Druckmeßzylinders 4 umgekehrt
verhalten wie deren Kolbenstangendurchmesser. Hierdurch ist auch bei ungleichen
Kolbendurchmesser-Kolbenstangendurchmesser-Verhältnissen zwischen den Zylindern
1 und 4 ein völliger Druckausgleich erreichbar, so daß am Meßzylinder 4 wiederum
nur der durch die Lasteingabe der Kolbenst:ange 2 entstehende Druck wirksam wird.