DE2017272A1

DE2017272A1 - Überlastsicherung für einen hydrostatisch angetriebenen Kran

Info

Publication number: DE2017272A1
Application number: DE19702017272
Authority: DE
Inventors: Alfred 8754 Grossostheim Krusche
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1971-10-21
Also published as: US3685290A

Description

LINDEAKTIfNOESELLSCHAFT

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' . TP^-S t/Kp ■ .■ . 8. 4. 1970 '

Überlastsicherung für einen hydrostatisch ange-.

triebenen Kran

Die Erfindung betrifft eine überlastsicherung für einen Kran mit mindestens einer Vorrichtung, deren Betätigung eine Veränderung des Lastmomentes bewirken kann, wobei diese Einrichtung mittels eines mit einer, hydrostatischen Fernsteuerung versehenen,in geschlossenem Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Getriebes angetrieben ist, und bei dem eine von dem Lastmoment beeinflusste Einrichtung ein Signal, vorzugsweise ein elektrisches Signal, gibt, insbesondere bei überschreiten eines vorgegebenen Grenz-Ϊ lastmomentes, auslöst.

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Im allgemeinen wird die Vorrichtung, das Hubwerk, ggfs. zusätzlich die Auslegerbetätigung,sein und wird die das Signal auslösende Einrichtung eine die Last, beispielsweise bei : einem Seilkran den Sellzug,messende Einrichtung sein, die bei einem Auslegerkran zusätzlich von der Auslegeweite, beispielsweise vom Schwenkwinkel des Kranarmes oder von einem anderen Winkel in der Kranarm»<inemaiik, beeinflusst wird. Bei Mobilkränen, die auf unebenem Grund aroelten können, kann zusätzlich vorgesehen sein, daß eine Schräglage des ßesamtkranes berücksichtigt wird.

Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte betrifft die Erfindung eine überlastsicherung für einen Kran, dessen Hubwerk und bzw. oder Auslegerantrieb mit einem mit einer hydrostatischen Fernsteuerung versehenen,in geschlossenem Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Getriebe ausgerüstet ist, und bei dem eine von der aufgenommenen Last oder von der aufgegebenen Last und der Auslage sowie ggfs. der Schräglage beeinflusstes Einrichtung ein Signal auslöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst j wenigen, möglichst einfachen Ventilen auszukommen. Dabei ;' ist zu berücksichtigen, daß fernbetätigte Wegeventile, beispielsweise Magnet^/entÜ^e komplizierter und damit

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teurer und wartungsanfälliger sind als einfache Umsteuerventile (Wechselventile).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gel.öst: *

a) An beide ,jeweils an einen Geber angeschlossenen Leitungen der hydrostatischen Fernsteuerung ist ein Umsteller ventil angeschlossen.

b) An die Ausgangsleitung des Umsteuerventiles ist ein Ventil angeschlossen, das von dem Signal beeinflusst wird und in beeinflusstem Zustand die Ausgangsleitung mit einer drucklosen Ablauf leitung.· d.h. mit dem Tank, verbindet. · .

c) In beiden, jeweils an einen Geber angeschlossenen Leitungen der hydrostatischen Fernsteuerung ist zwischen dem Geber und dem Anschluß des Umsteuerventiles eine Drosselstelle angeordnet.

Diese Kombination ermöglicht es, mit einem einzigem Wegeventil, nämlich dem von dem Signal beeinflussten Ventil,und einem Um* Steuerventil auszukommen, um eine zuverlässig wirkende Ein-

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richtung zu schaffen,durch die die Pumpe des jeweiligen

: Getriebes oder bei mehreren Antrieben die Pumpen jedes der

Antriebe in die Null-Pörderlage zu schwenken, sobald die

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Einrichtung das Signal gibt, daß die Grenzlast erreicht ist.

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\ Bei einem Kran mit zwei hydrostatischen Antrieben, also ' insbesondere einem Kran, dessen Hubwerk und dossen Ausleger-' werk Je mit einem hydrostatischen Getriebe ausgerüstet ist, ist in Weiteräusgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß

■ an die Ausgangsleitung des Umsteuer/entiles ein weiteres

^: Ümsteuerventil angeschlossen ist, dessen zweite Eingangsleitung an die entsprechende Leitung des zweiten hydrostatischen . Getriebes angeschlossen ist, d*h. an die Ausgangsleitung '- des Umsteuerventiles, das bei dem zwei ten hydrostatischen ' Getriebe zwischen den beiden Leitungen der Fernsteuerung angeordnet ist, wobei die Ausgangsleitung des Umsteuerventiles, an das die beiden anderen Umsteuerventile angeschlossen sind, zu dem von dem Signal beeinflussten Ventil, vorzugsweise ; Magnetwegeventil, führt. Dadurch wird erreicht, daß mit nur einem einzigen der relativ teuren Ventile ein Kran mit zwei hydraul!-*'

■ sehen Kreisläufen zuverlässig abgesichert ist. Ist beispielsweise einer der Kreisläufe dem Hubwerksantrieb zugeordnet und der andere dem Auslegerantrieb angeordnet und wird der

* Ausleger ausgefahren, so daß das zulässige Lastmoment erreicht

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j; wird, so wird über das Signal, welches die Lastmoment-

:, fülleinrichtung auslöst, das Wegeventil geöffnet. Da der

jj Außlegerantrieb betätigt wurde, kann davon-ausgegangen

Ij werden, daß. in dessen Steuerkreisläuf der höhere Druck

.; herrschte und das vor-dem Wegeventil angeordnete ^umsteuerventil

folglich die Steuerleltun^ des Auslegerantriebs mit dem i,
• | Wegeventil verbindet, so daß diese Steuerleitung durch das Wegeventil nunmehr entlastet wird. Die Druckentlastung erfolgt sehr rasch, so daß unmittelbar danach das Umsteuerventil auch den Steuerkreislauf des Hubwerkes entlastet, sofern dort ein Druck vorhanden war. Beide hydrostatischen ,: Antriebe werden also in sehr kurzer Zeit auf Nullförderung

!' geschaltet, wobei jeweils derjenige Antrieb, in dessen '. Steuerleitung der höhere Druck herrschte, der also auf höhere Arbeitsgeschwindigkeit geschaltet war, zuerst entlastet wird, während unmittelbar danach auch der andere Antrieb

'. entlastet wird. Das Umsteuerventil hat die gleiche Punktion wie zwei zu dem Wegeventil öffnende einfache Rückschlag-

■■ ventile. Zwei solche einfachen Rückschlagventile stellen ij also ein Äquivalent zu dem Umsteuerventil dar.

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,; Die Aufgabe, den gewünschten technischen Effekt mit

!! möglichst einfachen und billigen Mitteln ,insbesondere wenigen j^! Wegeventilen zu lösen, wird dadurch noch weiter verfolgt,

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'' dafl das System gleichzeitig mit zur Betätigung der Brems- , ltiiteinrichtung herangezogen wird oder umgekehrt betrachtet, daß die sowieso vorhandene Bremslüftsteuerung mit der über-

^: lastsicherung kombiniert wird.

i; Zu diesem Zweck ist gemäß einer Weiterausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß an die Äusgangsleitung des bzw. jedes zwischen den beiden Fernsteuerdruckleitungen angeordneten Umsteuerventils der Betätigungszylinder eines hydraulisch betätigten Wegeventiles angeschlossen ist, das einen Brems luftzylinder, der zu der Bremse, die zu dem jeweils gleichen Antriebssystem gehört wie der durch die beiden j genannten Fernsteuerdruckleitungen gesteuerte hydraulische :: Kreislauf, beeinflusst. Dadurch wird erzielt^ daß sofort wenn das von dem Lastmomentfühler beeinflusste Wegeventil . ("Ablaßventil") auf Tank schaltet und somit die Steuerdruckleitung entlastet, auch das den Bremslüftzylinder betätigende Ventil geschaltet wird, so daß sofort die diesem Antrieb zugeordnete Bremse einfällt.

Um zu sichern, daß dieses Ventil sofort auf Lüften der Bremse '' schaltet, wenn mit dem Betätigen des Qebers begonnen wird, !: ist in Weiterausgestaltung vorgesehen, daß der Geber als Sprungschalter ausgestaltet ist, derart, daß schon bei einer

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beliebig kleinen Betätigung des Gebers ein vorbestimmter Mindestdruok in der Pernsteuerdruekleitung erzeugt wird, wobei dieser vorbestimmte Mindestdrück zumindest gleichgroß ist wie der Druck, der zum Betätigen des dem Bremslüftzylinder zugeordneten Wegeventlies erforderlich ist. Um insbesondere bei kleinen Bewegungsgeschwindigkeiten des Jeweils gesteuerten Antriebes, beispielsweise Huowerkes, dieses feinfühlig steuern zu können, ist weiterhin vorgesehen* daß der. Geber derart ausgestaltet ist, daß nach Erreichen des vorbestimmten Mindestdruckes eine Verstellung des Betätigungsorganes des Gebers um einen bestimmten Weg nur einen geringen Anstieg des Steuerdruckes bedingt, während im weiteren Bereich eine gleichgroße Verstellung des Betätigungsorganes des Gebers einen wesentlich größeren Druckanstieg bedingt.

In der Zeichnung 1st das Schaltschema eines Ausführungsbeispiels' des Erfindungsgegenetandes dargestellt.

Die Antriebswelle 1 wird von einer in der Zeichnung nicht , mehr dargestellten Kraftmaschine angetrieben. Von der Antriebswelle I aus wird die Verstellpumpe 2 angetrieben, die über zwei hydraulische Leitungen 3 und 4 mit dem Hydromotor in Verbindung steht, der das Hubwerk eines Kranes antreibt.

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Die Stelleinrichtung 6 der Pumpe 2 ist mit einem Kolben 7 verbunden, der in einem Zylinder 8 zwischen zwei Federn 9

■ verschiebbar ist. In dem Zylinder 8 sind zwei Druckräume angeordnet, von denen einer über eine Leitung 10 und der andere über eine Leitung 11 mit dem 4/3 Wegeventil 12 verbunden ist,

·': das jeweils eine der beiden Leitungen iO oder 11 mit der Leitung 13 und die andere mit einer drucklosen Ablaufleitung 14 verbindet. Die Leitung 13 ist an eine Leitung 15 angeschlossen, die von einer Hilfspumpe 16 aus über einen Filter 17 gespeiet wird, wobei die Leitung 15 durch ein Überdruckventil 18 abgesichert ist.

Im Oebergerät■-19 sind zwei Geber 20 und 21 angeordnet, die über die Leitung 22 beide ebenfalls an die Leitung 15 angeschlossen sind. Von dem Geber 20 geht eine Fernsteuerdruckleitung 23 aus und von dem Geber kl geht eine Fernsteuerdruckleitung 24 aus, wobei beide Fernsteuerdruckleitungen 23 und 24 zu Jeweils einer Seite des Betätigungszylinders des 4/3 Wegeventiles 12 führen.

' Zwischen den beiden Fernsteuerdruckleitungen 23 und 24 ist "'. ein Ommteuerventil ("Wechselvent 11") 25 angeordnet, dessen

Ausgangsleitung 26 zu einem weiteren Umsteuerventil 27 ; führt. An diesesist eine weitere Leitung 28 angeschlossen,

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,, deren weiterer Verlauf in der Zeichnung nieht mehr -

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|; dargestellt ist, und die einem zweiten hydraulischen Kreis zu-

i geordnet let,der im Aufbau dem vorstehend beschriebenen

: hydrostatischen System 2 bis 26 entspricht, wobei die

_r Leitung 28 der Leitung 26 entspricht und der Hydromotor

:!-; dieses anderen Systems den Auslegerantrieb antreibt.

! Sofern der Kran mit weiteren Antrieben vrsehen ist, kann

jedoch die Leitung 28 auch zu der Ausgangsseite eines ! weiteren Umsteuerventiles führen, das dem 'Umeteueryent.il- ^! entspricht, wobei dann an dieses weitereUmsteuerventIl ' wiederum Jeweils zwei Kreisläufe angeschlossen sind. Da

i| -.■'■ ■■'. .':■.■ ■..■ ■· --:■■■■■■ ■■■■·.· ^: .,-.. ■■"■ j| die Wahl dieser weiteren Ausgestaltung für die Erfindung ^; unwesentlich 1st, ist diese im einzelnen nicht mehr be-' schrieben. ^ .'. . - ~ .-■"-; ■-.. - -_: "

■■-. An die Ausgangeseite des Umsteuerventiles 27 ist eine Leitung 29 angeschlossen, die zu einem Hagnetventil 30 führt, welches die Leitung 29 abschlieüt, solang^ der Magnet stromlos 1st und die Leitung mit einer drucklosen Ablauf-

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. leitung 31 verbindet, sobald der Magnet ein Signal erhält. Dieser Magnet let elektrisch mit einer lh der Zeichnung nicht mehr dargestellten Lastmomentfühleinrichtung verbunden.

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An die Leitung 26 1st ferner eine Leitung 32 angeschlossen die zu dem Bet«tigungszylinder 33 eines 2/2 Wegeventlies 34 führt, welches einerseits an die Leitung 15 angeschlossen ist und andererseits an die Leitung 35 angeschlossen ist, die tu. dem Bremslüftzylinder 36 führt.

In jeder der Ferneteuerleitungen 23 und 24 ist zwischen den Geber 20 bzw. 21 und der zu dem UmsteuerventIl 25 führenden Anschlußleitung eine Drosselstelle 37 angeordnet.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wird der Geber 20 betätigt, so verbindet dieser die Leitung 23 mit der Leitung 22, die über die Leitung 15 von der Hilfspumpe 16 mit Druck beaufschlagt wird. Dieser Druck teilt sich dem Betätigungszylinder des Ventils 12 mit, so daß auf diesem Wege die Pumpe 2 ausgeschwenkt wird, die nunmehr den Motor 5 beaufschlagt, so dad das in der Zeichnung nicht dargestellte Hubwerk angetrieben wird. Wird eine zu große Last angehoben, so gibt der in der Zeichnung nicht mehr dargestellte LastmonentfUhler ein Signal auf den Magneten des Ventils ("Ablaßvent11") 30, welches daraufhin die Leitung 29 mit der Leitung 31 verbindet und somit von Druck entlastet. Diese Druckentlastung teilt sich über das Umateuerventil 27 der Leitung 26 und von dieser über das Umsteuerventil 25 der Leitung 23 mit, so daß diese von Druck entlastet Irird

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und somit das Ventil 12 in die Stellung fährt, in der .■ die jeweils vorher mit Druck beaufschlagte der beiden Leij! tungen 10 und 11 von Druck entlastet wird, sq daß die

I Pumpe 2 in NuIIfOrderlage gefahren wird. Die Druckabsenkung ;^! in der Leitung 26 teilt sich Über die Leitung 32 gleich-"·!_ zeitig dem Betätigungszylinder 33 d^s Ventils >4 mit, Über das nunmehr der Zylinder 36 uruckentlastat wird, so daß die ! Bremse des Hubwerkes mittels einer Feder angezogen wird. Das Hubwerk kann somit nicht mehr weiter betätigt werden, so daß auf diese Weise gesichert ist, daß das zulässige Lastmoment - nicht überschritten werden kann.

Ist der Kran nur -mit einem hydraulischen.Kreislauf, der durch ,die Überlastsicherung abgesichert werden soll, versehen, entfällt das Umsteuerventil 27, so daß die Leitung 26 unmittelbar in die Leitung 29 übergeht. Sind mehr als zwei hydraulische Kreislaufe vorhanden, die durch das Ventil 30 abgesichert werden sollen, wird - wie bereits erwähnt - an j:"die Leitung 28 ein weiteres Umsteuerventil und ggfs. an

dieses wiederum weitere ü.msteuerventile bzw. in äquivalenter '%Ausgestaltung entsprechende Rückschlagventile, angeschlossen.

{■Mit nur einem Magnetventil 30 kann somit gemäß der Erfindung

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·· erzielt werden, daß eine beliebige Anzahl von hydraulischen yKreisläufen gegen Überschreiten des zulässigen Lastmomentes

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abgesichert wird.

I DarUberhinaus wird dieses Betätigungssystem 25, 26, 29, ^ ' gleichzeitig mit zur Betätigung des Bremslüftzylinders 36 ; herangezogen.

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5 Patent*niprUche

* Zeichnungen

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Claims

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A 437 A 70/25

TP-St/Kp 3. h. 1970

Patentansprüche

berlastsiöherung für einen Kran, insbesondere Mobilkran, mit mindestens einer Vorrichtung, deren Betätigung eine Veränderung des Lastmomentes bewirken kann, mit einem im geschlossenen Kreislauf arbeitenden, mit einer mit Gebern versehenen hydrostatischen Fernsteuerung versehenen hydrostatischen Getriebe, bei dem eine von der aufgenommenen Last oder der aufgenommenen Last und der Auslageweite beeinflußte Lastmomentführeinrichtung ein Signal, vorzugsweise ein elektrisches Signal, auslöst, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) an beide jeweils an einen Geber (20,21) angeschlossenen , Leitungen (23, 2k) der hydrostatischen Fernsteuerung ist ein Umsteuerventil (25) angeschlossen;

b) an die Ausgangsleitung (26) des Umsteuerventiles ist ein Viegeventil ("Ablaßventil") (30) angeschlossen, da.svon dem Signal beeinflußbar ist und in beeinflusstem Zustand die Aüsgangsleitung (26) mit einer drucklosen Ablaufleitung (31) verbindet.

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c) in beiden an jeweils an Geber (2tt, 21) angeschlossenen Leitungen (23 und 24) der hydrostatischen Ferneteuerung 1st zwischen dem Geber (20 bzw. 21) und dem Anschluß des Umsteuerventiles (25) eine Drosselstelle (37) angeordnet.
2. überlastsicherung nach Anspruch 1 für einen Kran, dessen Hubwerk und dessen Auslegerantrieb je mit einem hydrostatischen Getriebe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsleitung (26) des Umsteuerventiles (25) ein weiteres Umsteuerventil'(27) angeschlossen ist,dessen zweite Leitung (28) an die korrespondierende Leitung des zweiten hydrostatischen Getriebes angeschlossen ist und an dessen Ausgangsleitung (29) das von dem Signal oeeinflusste Wegeventil

-(¹JAblaßventil")>(30) angeschlossen ist.
3. überlastsicherung nach Anspruch 1 oder 2 für einen Kran mit mehreren hydrostatischen Getrieben, die Jeweils eine Vorrichtung antreiben, die das Lastmoment beeinflußt und die jeweils mit einer hydrostatischen Fernsteuerung -versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerdrucklei tunj$n(23, 24) mehrerer, vorzugsweise aller hydrostatischen Getriebe an das Wegeventil ("Ablaßventil") (30) angeschlossen sind.

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4. Überlastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsleitung (26) des zwischen den beiden Fernsteuerdruckleitungen (23 und 24) angeordneten ^steuerventile (25) der Betätigungszylinder (23) eines hydraulisch betätigten Ventlles ()k) angeschlossen 1st, das einen BremslUftzylinder Ob) der Bremse des zugeordneten Antriebes beeinflusst.
5. Überlastsicherung nach Anspruch j5, dadurch gekennzelohnet, dafl Jeder Geber (20, 21) als Sprungschalter ausgestaltet ist.

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