DE2133813B2 - Katzfahrzeug - Google Patents

Description

55

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermindern von Schlappseü bei einem Katzfahrzeug mit einem Gehänge, das durch mindestens drei pyramidenförmig angeordnete, in Richtung auf das Gehänge konvergierende Seile oder Seilstränge getragen wird, und bei dem die den Seilen bzw. Seilsträngen zugeordneten Seiltrommeln mechanisch gekuppelt im Gleichlauf betrieben werden, und mit Aufhängevorrichtungen am Katzfahrzeug für die Seilenden und/oder die Umlenkrollen der Seilstränge.

Eine pyramidenförmige Anordnung von Seilen oder Seilsträngen nach der DT-PS 3 96 245 wird benutzt.

wenn ein Pendeln der Last vermieden und exakte Bewegungen derselben, beispielsweise zum Ablegen der Last, ermöglicht werden sollen. Zur gleichmäßigen Auslastung der Seile sowie zur Erzielung senkrechter Hubbewegungen des Gehänges ist es jedoch erforderlich, die Seile jeweils um gleiche Längen einzuholen bzw. freizugebea Zwar kann durch beispielsweise mechanisches Kuppeln der Seiltrommeln erreicht werden, daß diese synchron wirksam werden; ein solcher Gleichlauf der Seiltrommeln bedeutet allerdings nicht, daß auch jeweils gleiche SeiUängen eingeholt bzw. freigegeben werden. Durch ungleiche stärkere Belastun gen der Seile können bleibende Verformungen derselben eintreten. Verschleiß oder Ablagerungen können den effektiven Durchmesser der Seiltrommeln ändern, beim Einholen der Hubseile unter unterschiedlichen Belastungszuständen können unterschiedlich gedehnte Seile auf der Seiltrommel festgelegt werden, und schließlich kann der effektive Durchmesser der Hubseile durch Verschleiß der Manteldrähte geändert werden. Diese Störfaktoren können, beispielsweise durch Reinigen der Seiltrommel, vermieden, teils durch Justieren der Seile auf gleiche Längen mindestens im mittleren Arbeitsbereich in Grenzen gehalten werden. Als wesentlich unangenehmer wirkt es sich aber aus. daß durch strj-ke Beschleunigungen, wie sie mindestens beim Anfahren des Katzfahrzeuges gegen die Endpuffer auftreten können, oder durch auf die Last übertragene äußere Kräfte, beispielsweise beim Streifen oder Anfahren gegen feste Gegenstände, einzelne Seile weitgehend oder gar völlig entlastet werden können, so daß Schlappseü auftritt. Beim Einholen von Seil während des Auftretens von Schlappseü liegt dieses nur lose auf der Trommel auf. so daß das schlappe Seil ungleich stärker eingeholt wird als die anderen, und bei der Wiederübernahme der Last können starke Stöße auftreten, welche das beanspruchte Seil längen und damit den Gleichlauf stören. Es ist daher bei pyramidenförmig angeordneten, im Gleichlauf betriebenen Seilen in erhöhtem Ausmaß erforderlich. Schlappseü tunlichst zu vermeiden und die Wiederbelastung eines solchen Seiles nur gedämpft zuzulassen. Die Bedingungen für dem Katzfahrzeug zugeordnete Vorrichtung zur Vermeidung von Schlappseü werden durch den Umstand erheblich erschwert, daß während des normalen Belastungszustandes aufgabegemäß die Seile bzw. Seilstränge weitgehend unnachgiebig sein sollen, um ein Pendeln der Last bzw. deren Schwingneigung zu dämpfen und bestimmungsgemäß die Lokalisierung der Last innerhalb enger Toleranzen zu ermöglichen.

Nach dem DT-Gbm 18 83 998 sind Vorrichtungen bekannt, die auf Grund der Bildung von Schlappseü elektrisch betriebene Hubwerke abschalten. Hierdurch werden weder grundsätzlich das Auftreten noch die weitere Bildung von Schlappseü vermieden, noch werden die bei einer Wiederbelastung des Seiles eintretenden Folgen abgestellt. Der dort offenbarte Vorschlag, eine mit geringer werdender Seilspannung tätig werdende, den Seilnachlauf verhindernde Bremseinrichtung vorzusehen, vermag ebenfalls nicht, bei den oben angegebenen Gründen für eine Schlappseilbildung diese zu vermeiden. Die Ausbildung einer sowohl die Bremsvorrichtung betätigenden als auch bei der Wiederbelastung des Seiles Stöße elastisch abfangenden Feder mag zwar für Auslegeraufzüge und Arbeitsbühnen beherrschbar sein, bietet aber bei Kranen hoher Tragfähigkeit praktisch unüberwindbare Schwierigkeiten. Derartige Federn begünstigen auch, zumin-

feg bei leichten und mittleren Lasten, das Auftreten der bestimmungsgemäß zu unterbindenden Schwingun-

i 1 «M

sind.

Die OL-PS, 64550 offenbart einer Einrichtung zum Verboten von Schlappseitbildung insbesondere an gmpper- und Zangenkranen, bei der Seile bei üblicher ygt über Anschläge abgestützt sind, bei der Tendenz zar Bildung von Schlappseil aber unter Einwirkung von federn Schlaufen gebildet werden, deren Einholen gegen den Widerstand üblicher, hydraulischer Stoßdämpfer vorgenommen wird. Bei Stripper- und Zangenkranen weist der Zangenbaum ein erhebliches Gewicht auf. so daß die bei Schlappseil und vom Seil getragenen Zangenbaum auf das Seil ausgeübten Kräfte sehr stark voneinander abweichen und die Einstellung der Federkräfte keine Schwierigkeiten bietet. Bei der Anwendung auf übliche Krane sind diese Unterschiede geringer, and es ist erforderlich, die von den Federn ausgegbwn Kräfte wesentlich feiner einzustellen. Hierbei erweist es sich als nachteilig, daß die von Federn ausgeübten Kräfte nicht konstant sind, sondern vom Federweg abhängen, und daß es schwieng ist, die an unter schiedlichen Stellen des Katzfahrzeuges vorgesehenen Federn jeweils einzeln zu justieren bzw. nachzustellen. Erschwert wird der Vorgang des Justierens durch die Abhängigkeit von der Seillänge, die insbesondere bei pyramidenförmigen Seilanordnungen auftritt; das Justieren wird fast unmöglich, wenn die Seilpyramide beispielsweise aus vier Strängen gebildet wird, die an -»ich ein statisch unbestimmtes System ergeben.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Vorrichtung zum Vermindern von Schlappseil der obenbezeichneten Gattung zu schaffen, deren auf die Seilstränge einwirkenden Kräfte auf einfache Weise feineinstellbar sind und längs ihres Arbeitsweges konstant bleiben, so daß die durch sie bewirkte Vorspannung für alle Seile gleiche Arbeitsbedingungen zu schaffen vermag und geeignet ist, auch die Einstellung der Seillängen durch Schaffung gleicher Vorbedingungen zu unterstützen.

Erreicht wird dieses, indem bei der gattungsgemäßen Verrichtung gemäß der Erfindung die Aufhängevorri. tungen für die Seilenden bzw. für die Umlenkrollen der Seilstränge durch Druckmittelzylinder abgesützt und zur Minderung von Schlappseil von Anschlägen abhebbar sind, wobei die Druckmittelzylinder durch einen Druck vorgegebener Größe aus einem hydraulischen Druckspeicher derart vorgespannt sind, daß die von ihnen bewirkte Kraft die durch das Gewicht der Seile bewirkte Kraft überschreitet, jedoch die Summe der durch das Gewicht der Seile sowie des Gehänges bewirkten Kräfte an der Aufhängevorrichtung unterschreitet.

Beim Aufnehmen der Last lassen sich Relastungsstöße vermeiden, indem die Druckmittelzylinder mit dem Druckspeicher jeweils über ein Rückschlagventil verbunden sind, dem eine Drosselstrecke parallel geschaltet ist. wobei das Rückschlagventil in Richtung des Spannens des Seiles bzw. des Seilstranges öffnet und in Richtung zum Druckspeicher schließt. Zur Anpassung an unterschiedliche Lasten kann dem Rückschlagventil ein Überdruckventil parallel geschaltet sein, das zweckmäßig mit einer zweiten Drosselstrecke in Reihe angeordnet ist. Eine schnelle Anpassung in Verbindung mit der gewünschten Unterdrückung übergroßer Stöße läßt sich erreichen, wenn die Druckmittelzylinder mit einer im Endbereiche ihres Kolbenhubes wirksamen Drosselstrecke als Endlagendämpfung ausgestattet Als wesenthui hat es sich gezeigt daß einander entsprechende Druckräume der Druckmitlelzylinder über eine Ringleitung miteinander verbindbar sind. Vorteilhaft werden den Druckmittelzylindern deren Hub begrenzende, verstellbare Anschläge zugeordnet

im einzelnen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert Es zeigt hierbei F i g. 1 die Stirnansicht eines auf einer Katzfahrbahn laufenden Katzfahrzeuges,

Fig.2 eine Aufsicht auf das Katzfahrzeug der Fig.l.

F i g. 3 eine in Gleitbacken geführte und durch einen ¹S Hydraulikzylinder beaufschlagte, für einen Seilstrang vorgesehene Umlenkrolle eines Katzfahrzeuges,

F i g. 4 ein Hydraulikschaltbild eines in Verbindung mit F i g. 3 zu verwendenden Hydraulikzylinders,

F i g. 5 eine mittels eines Hebels angelenkte Umlenkrolle, wobei der Schwenkweg des Hebels durch einen justierbaren Hydraulikzylinder bestimmt ist und

F i g. b ein am Ende eines zwischen Anschlägen verschwenkbaren Hebels aufgehängtes Seil eines Seilstranges.

In F i g. 1 und 2 ist eine Kranfahrbahn 1 dargestellt auf der eine Katzfahrbahn 2 verfahrbar ist und ihrer seits ein Katzfahrzeug 3 aufweist. Wie insbesondere F ι g. 2 zeigt, ist das Katzfahrzeug 3 mit vier Seiltrommeln 4 ausgestattet, von denen jeweils zwei einstückig erstellt sind. - Bei abgewandelten Ausführungen kön nen die Seiltrommeln 4 paarweise miteinander verbunden sein

Die Seiltrommeln 4 werden über ein Zahnradgetriebe 5 zwangsweise mechanisch im Gleichlauf betrieben: angetrieben werden sie durch /wei auf das Getriebe einwirkende Hubmotore 6. Dem Antriebe des Katzfahrzeuges dient ein Fahrmotor 7. der über eine Gelenkspindel 8 mit Laufrädern 9 verbunden ist.

Das Gehänge 10 der F i g. 1 wird von vier Seilsträngen f 1 getragen, deren zu den Seiltrommeln 4 führenden Trumme zur Vermeidung komplizierter Umlenkungen senkrecht nach oben direkt zu den Seiltrommeln führen, während die übrigen Trumme der Seilzüge pyramidenförmig angeordnet sind, d. h„ entsprechend den Seiten eines Pyramidenstumpfes verlaufen. Sowohl die Aufhängung der jeweils anderen Enden der Seile als auch die Umlenkrollen 12 sind in Richtung auf die Ecken des Katzfahrzeuges 3 versetzt angeordnet so daß eine möglichst große Basis entsteht Die Verwendung derart auf das Gehänge zu konvergierender Seilstränge ergibt, solange die Seile gespannt bleiben, ein starres, wenn auch durch die Anzahl von vier Seilen statisch unbestimmtes System, so daß die Lage des Gehänges zum Katzfahrzeug jederzeit innerhalb enger Toleranzen reproduzierbar bestimmt ist und jegliche Schwingneigung unterdrückt wird. Insbesondere durch den statisch unbestimmten Autbau hat es sich zur Vermeidung möglicher Überlastungen einzelner Seile als notwendig herausgestellt, nicht nur die Seile jeweils synchron zu betreiben, wie dies durch den einen mechanischen Gleichlauf bedingenden Antrieb der Seiltrom mein 4 bereits bewirkt wird. Es sind besondere Maß nahmen zu treffen, welche den Synchronlauf innerhall: enger Toleranzen aufrechterhalten. Hierzu gehörer Korrekturen durch Nachstellen der Seillängen sowi< insbesondere die Vermeidung von Schlappseil.

In F i g. 3 ist eine einfache Vorrichtung gezeigt, mi deren Hilfe es möglich ist, in einem Seil eine Mindest

spannung aufrechtzuerhalten. Diese Vorrichtung weist eine vom Seil umfaßte Umlenkrolle 20 auf,, die beispielsweise den Umlenkrollen 12 der F i g. 1 entspricht. Die Umlenkrolle 20 ist auf einem geschnitten dargestellten Gleitstück 21 gelagert, das zwischen zwei Wangen 22 verschiebbar ist und durch einen an es angreifenden Hydraulikzylinder 23 abgestützt wird. Der Weg des Gleitstückes 21 ist nach oben durch einen Anschlag 24 und nach unten durch ein Auflager 25 begrenzt. In der dargestellten Lage ist das Gleitstück 21 unter Einwirkung des Hydraulikzylinders 23 gegen den Anschlag 24 vorgeschoben. Die Hubbeaufschlagung des Hydraulikzylinders ist so gewählt, daß die von ihm ausgeübte Vorspannkraft das anteilige Gewicht des Seiles stets überschreitet, das anteilige Gewicht des Seiles, erhöht um das anteilige Gewicht des Gehänges jedoch nicht erreicht. Bei Schlappseil wird das Gleitstück 21 daher die gezeigte Stellung einnehmen. Schon allein unter dem Gewicht des Gehänges aber wird das Gleitstück 21 gegen die vom Hydraulikzylinder 23 ausgeübte Vorspannkraft nach unten auf das Auflager 25 gezogen, und die durch die Umlenkrolle 20 gebildete Seilschlaufe wird damit verengt.

Im einzelnen wird die Arbeitsweise des Hydraulikzylinders 23 der F i g. 3 an Hand des Hydraulikschaltbildes der F i g. 4 erläutert. Der hier gezeigte Hydraulikzylinder 31 ist einfach wirkend ausgebildet: Während der unter dem Kolben vorgesehene Zylinderraum mit Druckmittel beaufschlagt wird, ist der über dem Kolben anstehende obere Zylinderraum entlüftet. Der untere Zylinderraum ist über ein Rückschlagventil 28 sowie eine diesem parallel angeordnete Drosselstrecke 29 mit einem Druckspeicher 32 verbunden, und vom Zylinderboden des Hydraulikzylinders 31 führt eine eine Drosselstrecke 30 aufweisende Leitung ebenfalls zum Druckspeicher 32. Ein Ventil 33 gestattet sämtliche Zylinder des Katzfahrzeuges mit einer diesen gemeinschaftlichen Ringleitung 34 zu verbinden. Hierdurch wird folgendes erreicht: Der Druckspeicher 32 speist über das Rückschlagventil 28 die untere Zylinderkammer des Hydraulikzylinders 31. Der Speicherdruck ist so bemessen, daß die auf die Kolbenfläehe ausgeübte Kraft das anteilige Gewicht des Seiles überschreitet und das um das anteilige Gewicht des Gehänges vermehrte unterschreitet. Solange das mittels des Hydraulikzylinders 31 abgestützte Seil ordnungsgemäß belastet ist vermag daher kein Druckmittel vom Druckspeicher 32 in die Zylinderkammer einzutreten, und die abgestützte Seilrolle 20 stützt sich auf ihre untere Auflage 25 der F i g. 3 ab. Tritt Schlappseil auf. so überwiegt die auf die Kolbenfläche ausgeübte Kraft die vom Seil auf die Umlenkrolle 20 übertragene, und der Kolben wird durch das Rückschlagventil 28 passierendes Druckmittel des Druckspeichers 32 angehoben, so daß die Umlenkrolle 20 die von ihr gebildete Seil schlaufe vergrößert und das Sei) gestrafft bleibt. Wird nun das SeH belastet so kann Druckmittel über die Drosselstrecken 29 und 30 in den Druckspeicher zu rückgedrückt werden, so daß die Verringerung der im Seil gebildeten Schleife gegen eine die Vorspannkraft überschreitende, die Lastübernahme begünstigende Kraft erfolgt. Im Endbereiche des Kolbenhubes wird der seitliche, zur Drosselstrecke 29 führende Anschluß durch den Kolben abgedeckt so daß mittels der nunmehr allem wirksamen, einen größeren Widerstand bietenden Drosselstrecke 30 eine Endlagendämpfung bewirkt wird. Hierdurch legt das abgestützte Gleitstück 21 der F i g. 3 auch bei stoßweise übernommener Last sich verhältnismäßig stoßfrei auf die untere Auflage 25 auf und wird von dieser abgestützt.

Eine weitere Möglichkeit wird durch das Ventil 33 in Verbindung mit der Ringleitung 34 gegeben. Mit ihrer

S Hilfe ist es möglich, gegebenenfalls nach Abtrennen vom Druckspeicher mittels eines in der Figur nicht dargestellten Absperrventils oder bei Betreiben mit erhöhtem Druck die Kolben der Hydraulikzylinder sämtlicher Seilstränge gleich stark zu beaufschlagen. Hierbei

ίο werden nunmehr alle Seilstränge durch gleiche Kräfte gleich gespannt, und durch Verlagerung der Stellungen der Kolben wird selbsttätig der synchrone Zustand hergestellt. Dieser Zustand läßt sich nach unterschiedlichen Verfahren fixieren: So können beispielsweise die unteren Aufhängepunkte der Hydraulikzylinder derart verlagert werden, daß alle Hydraulikzylinder unter gleichem Druck auch gleiche Ausgangsstellungen bzw. jeweils gleiche Kolbenstellungen aufweisen. Es ist aber auch möglich, diese justierung an der Kolbenstange vorzunehmen, wenn diese längenveränderlich ausgebildet ist: dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß das freie Ende der Kolbenstange mit einem Gewinde ausgestattet wird, welches mit dem einer Spannmutter zusammenwirkt.

Es ist aber auch möglich, diese justierung nicht am Zylinder selbst vorzunehmen, sondern an der Seilaufhängung des freien Endes des zum Seilstrang gelegten Seiles. In diesem Falle sind dort vorgesehene justierungsmittel, beispielsweise Spannschlösser, justierbare Hebel oder Gleitführungen, so weit zu verschieben, daß die unter gleichem Druck stehenden Zylinder auch relativ gleiche Stellungen einnehmen. Wird das freie Ende seinerseits durch eine Feder belastet, so ist es nur erforderlich, dessen Aufhängung bewirkende Anschläge bzw. Fixiermittel zu lockern und anschließend in der sich durch das Zusammenwirken der Feder und des zugeordneten Hydraulikzylinders ergebenden Stellung wieder zu fixieren.

Ein Beispiel solch justierbarer Aufhängung ist an

Hand der F i g. 5 veranschaulicht. Die Umlenkrolle bzw. Umlenkrollen 35 sind zwischen Schwenkhebeln 36 gelagert deren freie Enden durch einen oder mehrere Hydraulikzylinder 37 abgestützt werden. Der Hub der Hydraulikzylinder ergibt hierbei sowohl den oberen Anschlag als auch das untere Auflager, so daß die Anordnung gesonderter Anschläge. Auflager od. dgl. sich erübrigt Abgestützt ist der Hydraulikzylinder 37 auf eine durch eine Schraubspindel 38 höhenversteUbare Stütze.

so Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt Umlenkrollen durch Hydraulikzylinder abzustützen: Die Abstützung kann auch am freien Ende des Seiles vorgenommen werden, wie dies an Hand der F i g. 6 veranschaulicht ist Das Seit 40 ist über ein Spannschloß 41 mit dem freien Ende eines schwenkbaren Hebeis 3* verbunden, der durch einen Druckmittelzylinder 42 ab gestützt wird. Zur Begrenzung des Schwenkwinkel! sind jedoch, abweichend vom zuvor beschriebener Ausführungsbeispiel, gesondert ausgebildet ein Aufla ger 43 sowie ein Anschlag 44 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung ge schaffen, die vielseitig anwendbar ist und die Vorspan nung der Seile mit innerhalb enger Grenzen definierter entlang des Hubes konstanter Kraft ermöglicht. Die« Kraft ist nicht nur jeweils geänderten Verhaltnissen an paßbar und zentral leicht justierbar bzw. umstellbar Die Möglichkeit gleiche Kräfte auszuüben, kann aucl dazu benutzt werden, die einzelnen Seile unter definier

ter Vorspannung so in ihrer Länge zu justieren, daß im Betriebe eine weitgehend gleichmäßige Lastunterteilung auch dann erreicht wird, wenn mit statisch unbestimmten Systemen gearbeitet wird. Als vorteilhaft erweist es sich, daß sowohl die Vorspannkraft als auch die bei der Lastübernahme verstärkt auftretende Abfangkraft vom gleichen Bauelement bewirkt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vermindern von Schlappseü bei einem Katzfahrzeug mit einem Gehänge, das durch mindestens drei pyramidenförmig angeordnete, in Richtung auf das Gehänge konvergierende Seile oder Seilstränge getragen wird, und bei dem die den Seilen bzw. Seilsträngen zugeordneten Seiltrommeln mechanisch gekuppelt im Gleichlauf betrieben werden, und mit Aufhängevorrichtungen am Katzfahrzeug für die Setlenden und/oder die Umlenkrollen der Seilstränge, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängevorrichtungen (36) für die Seilenden (40) bzw. für die Umlenkrollen (12) der Seilstränge (It) durch Druckinittelzylinder (31) abgestützt und zur Minderung von Schlappseü von Anschlägen (38. 43) abhebbar sind, wobei die Druckmitielzyfinder (31) durch einen Druck vorgegebener Größe aus einem hydraulischen Druckspeieher (32) derart vorgespannt sind, daß die von ihnen bewirkte Kraft die durch das Gewicht der Seile bewirkte Kraft überschreitet, jedoch die Summe der durch das Gewicht der Seile sowie des Gehänges (10) bewirkten Kräfte an der Aufhängevorrichtung (36) unterschreitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelzylinder (31) mit dem Druckspeicher (32) über ein Rückschlagventil (28) verbunden ist. dem eine Drosselstrecke (29) parallel geschaltet ist. wobei das Rückschlagventil (28) in Richtung des Spannens des Seilendes (40) bzw. des Seilstranges (11) öffnet und in Richtung zum Druckspeicher (32) schließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rückschlagventil (28) ein Überdruckventil parallel geschaltet ist. das zweckmäßig mit einer zweiten Drosselstrecke in einer Reihe angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzylinder (31) mit einer im Endbereiche ihres Kolbenhubes wirksamen Drosselstrecke (30) als Endlagendämpfung ausgestattet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einander entsprechende Druckräume der Druckmittelzylinder (31) über eine Ringleitung (34) miteinander verbindbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckmittelzylindern (31) zugeordneten Anschläge (38) verstellbar sind.