DE2345482C3 - Dämpfungsvorrichtung eines Zangenkranes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung eines Zangenkranes, deren Hydraulikzylinder dem um einen Schwenkzapfen in Kranfahrtrichtung ausschwenkbaren Zangenbaum durch einstellbare Federelemente nach Überschreiten eines vorgegebenen Momentes das Ausschwenken ermöglicht und anschließend insbesondere ein gedämpftes Zurückschwenken zuläßt.

Solche Zangenkrane haben in der Regel eine zusätzliche Forderung zu erfüllen: Sie müssen einen Waggonzug mit Last in Kranfahrtrichtung verschieben können, wobei als Angriffspunkt der Zangenbaum dient. Dabei werden an die Dämpfungsvorrichtung verschiedene Anforderungen gestellt. Bei dem Waggonzug-Verschiebebetrieb soll die Dämpfungsvorrichtung möglichst »hart« auf eine unter der Kippgrenze liegende Kraft einstellbar sein, damit ausreichend große Verschiebekräfte erzeugt werden können. Im Normalbetrieb, d. h. beim Transport von Blöcken vom Tiefofen zum Walzrollgang, Strippen od. dgl, soll der Zangenbaum — wenn er, die Zange od. dgl. gegen ein Hindernis stößt — möglichst bald ausweichen, um frühzeitig ein Singal zum Abschalten des Kranfahrwerkes und/oder des Katzfahrwerkes zu liefern; das Einstellen der Dämpfungsvorrichtung muß folglich »weich« auf eine Kraft erfolgen, die gerade so hoch ist, daß der Zangenbaum bei den normalen Massenkräften nicht auspendelt. Das bedeutet, daß beim Waggonzug-Verschiebebetrieb eine wesentlich größere Horizontalkraft zuzulassen ist als beim Normalbetrieb.

Bei dem bekannten Zangenkran der eingangs genannten Art sind in der Dämpfungsvorrichtung einstellbare Federelemente vorhanden, um den Widerstand gegen das Abkippen eines Teils der Hubtraverse zu variieren. Bei ausreichender Bemessung der Federelemente könnte die Einstellung der Federelemente bezüglich der vorgenannten Betriebsweisen nur bei stillgesetztem Zangenkran vorgenommen werden, was jedoch eine unzumutbar lange Ausfallzeit der — bekanntlich Produktionsmaschinen darstellenden — Zangenkrane zur Folge hätte.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Dämpfungsvorrichtung so weiterzuentwickeln, daß mit ein und demselben Zangenkran in kürzester Zeit wahlweise Normalbetrieb (Strippen, Transport von Blöcken,...) oder Waggonzug-Verschiebebetrieb möglich ist, d. h. die Umschaltung von

Normal- auf Waggonzug-Verschiebebetrieb soll möglichst schnell erfolgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hydraulikzylinder ein doppeltwirkender ist, dessen Kolben bei lotrecht hängendem Zangenbaum S sich in der Mitte del Zylinders befindet und zwei Druckräume abteilt, die über erste Leitungen und in Richtung zu den Druckräumen öffnende Rückschlagventile, zweite Leitungen und auf die Verschiebemöglichkeit eines beladenen Waggonzuges in Kranfahrtrichtung eingestellte Druckbegrenzungsventile und entweder dritte Leitungen und einstellbare Druckregelventile, denen je eine Absperrvorrichtung vor- oder nachgeschaltet oder je eine mit einer Umschaltvorrichtung verbundene Absperrvorrichtung nebengeordnet ist, mit einem Druckmittelbehälter verbunden sind, oder mit einem Druckmittelbehälter und eine dritte Leitung und ein einstellbares Druckregelventil, dem eine Absperrvorrichtung vor- oder nachgeschaltet 'der eine mit einer Umschaltvorrichtung verbundene Absperrvorrichtung nebengeordnet ist, miteinander verbunden sind, wobei einer der Druckräame über eine vierte Leitung und ein einstellbares Druckregelventil, dem eine Absperrvorrichtung vor- oder nachgeschaltet oder eine mit einer Umschaltvorrichtung verbundene Absperrvorrichtung nebengeordnet ist, mit dem Druckmittelbehälter verbunden ist.

Da beim Erfindungsgegenstand die einmal eingestellten Druckregelventile für Waggonzug-Verschiebebetrieb oder Normalbetrieb nicht zu verstellen sind, sondern lediglich ein Schieber, Ventil od. dgl. Element verschoben werden muß, ist ein Zangenkran in kürzester Zeit für die eine oder andere Betriebsweise (Normalbetrieb; Waggonzug-Verschiebebetrieb) einsatzbereit.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet jedes Druckregelventil mit zugehöriger Absperr- und Umschaltvorrichtung eine Baueinheit, welche ein elektromagnetisch betätigbares, in der einen Stellung den Abfluß sperrendes und in der anderen Stellung den Abfluß nach Überschreiten eines vorgegebenen Drukkes freigebendes Zweiwegeventil ist.

Soll außer den genannten beiden Betriebsweisen noch ein betriebsmäßiges Verschwenken des Zangenbaumes möglich sein, dann ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung — vorausgesetzt, die Druckräume jedes Hydraulikzylinders sind mit einem hydraulischen Antrieb verbindbar — jedem Druckregelventil mit zugeordneter Absperr- und Umschaltvorrichtung ein die hydraulische Verbindung vom hydraulischen Antrieb zum Druckraum ermöglichendes Verbindungsstück mit zugeordneter Umschaltvorrichtung nebengeordnet. Druckregelventil, Absperrvorrichtung, Umscheltvorrichtungen sowie Verbindungsstück können zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein, welche als elektromagnetisch betätigbares, in der ersten Stellung den Abfluß aus den Druckräumen sperrendes, in der zweiten Stellung den Abfluß in den Druckräumen nach Überschreiten eines vorgebbaren Druckes freigebendes und in der dritten Stellung die Verbindung zwischen Hydraulikanlage und Druckräumen herstellendes Dreiwegeventil ausgebildet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Dämpfungsvorrichtung für Normal- und Waggonzug-Verschiebebetrieb, wobei die beiden Druckräume des Hydraulikzylinders r..iteinander verbunden sind,

F i g. 2 die Dämpfungsvorrichtung gemäß F i g. 1 mit einer Zusatzeinrichtung zum betriebsmäßigen Ausschwenken des Zangenbaumes,

Fig.3a, 3b Varianten der Dämpfungsvorrichtung gemäß F i g. 1 und

Fig.4 eine Variante der Dämpfungsvorrichtung gemäß F i g. 2.

An einem Hebel 1, der zumindest in Umfangsrichtung unverschiebbar mit einem der die Schwenkachse zum Schwenken in Kranfahrtrichtung bildenden Schwenkzapfen 2 verbunden ist, ist eine Kolbenstange 3 angelenkt Die Kolbenstange 3 ist durch eine öffnung in der dem Hebel 1 zugewandten Seitenwand 4 eines Hydraulikzylinders 5 geführt und nahe ihrem freien Ende mit einem Kolben 6 versehen. Der Hydraulikzylinder 5 wird von einem relativ zum Kolben mit der Kolbenstange und dem Hebel unverschieblichen, nicht weiter dargestellten Bauteil (Hubtraverse) getragen, und ist so angeordnet, daß der Kolben bei lotrecht hängendem Zangenbaum in der Mitte des Hydraulikzylinders 5 steht. Der Kolben 6 teilt also in seiner Normalstellung, d. h. bei lotrecht hängendem Zangenbaum, den Hydraulikzylinder 5 in zwei gleich lange Druckräume 7,8 ab. Die beiden Druckräume 7,8 stehen über erste Leitungen 9 in Form von Bohrungen sowie über in Richtung zu den Druckräumen öffnende Rückschlagventile 10 mit einem Druckmittel, vorzugsweise Drucköl, enthaltenden Behälter 11 in Verbindung.

Der Hydraulikzylinder 5 trägt an seiner Außenseite zwei elektromagnetisch betätigbare Zweiwegeventile, die Druckregelventile 12a, 12£>, 12c und Absperrvorrichtungen 12a, 126, 12c zu je einer Baueinheit zusammenfassen. Das eine Zweiwegeventil (12a) ist dabei dem Druckraum 7 und die anderen Zweiwegeventile (126, 12c,Jsind dem Druckraum 8 zugeordnet. Die Zweiwegeventile können in der bekannten Weise zwei Stellungen einnehmen: In der einen Stellung kann Druckmittel aus dem Druckraum 7 über die (dritte) Leitung 13a in Form einer Bohrung, über den entsprechenden Weg im zugeordneten Zweiwegeventil und die Leitung 14 in den Druckmittelbehälter 11 fließen; desgleichen kann Druckmittel aus dem Druckraum 8 entweder (Fig. 1) über die Leitung 13i> in Form einer Bohrung, den entsprechenden Weg im zugeordneten Zweiwegeventil, die Leitung 15 und eine (nicht weiter bezifferte) Bohrung in der Wand des Hydraulikzylinders 5 in den Druckraum 7 oder (F i g. 3a, 3b) über die Leitung 13c in Form einer Bohrung, den entsprechenden Weg im zugeordneten Zweiwegeventil und die Leitung 14c in den Druckmittelbehälter 11 fließen. Das Fließen erfolgt aber erst, wenn ein bestimmter vorgegebener Druck — der nötig ist, um ein Ausschwenken des Zangenbaumes während des beschleunigenden Anfahrens oder des verzögernden Abbremsens des Kranes zu verhindern — überschritten ist. In der anderen Stellung der Zweiwegeventile ist der Druckmittelabfluß über die entsprochenden Zweiwegeventile gesperrt.

Abweichend von der Darstellung gemäß F i g. 1 kann die Leitung 15 auch an eine Bohrung in der Wand des Druckmittelbehälters 11 angeschlossen sein, was im Prinzip eine Übereinstimmung mit dem in den F i g. 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel bedeutet. Anstatt die Druckregelventile 12a, 12Λ, 12c und die diesen vor- oder nachgeordneten Absperrvorrichtungen 12a, 126, 12c in einer durch die Zweiwegeventile verkörperten Baueinheit zusammenzufassen, kann man diese auch als getrennte Bauteile (Druckregelventil:

Absperrvorrichtung) ausführen. Desgleichen kann man bei getrennten Bauteilen den Druckregelventilen (12, i'2c)}e eine Absperrvorrichtung 12a; 12c, die mit einer Umschaltvorrichtung 22 verbunden ist, nebenordnen (vgl. F ig. 3b).

Zur Begrenzung des maximalen Druckes steht jeder Druckraum 7 bzw. 8 über eine zweite Leitung 16 in Form einer Bohrung mit einem Druckbegrenzungsventil 17 in Verbindung. Die Druckbegrenzungsventile sind dabei so eingestellt, daß die gewünschte (hohe) Kraft an der Zange zum Verschieben des Waggonzuges erreicht werden kann.

Die Zweiwegeventile sind mit je einer fernbedienbaren Verstellvorrichtung versehen, die es erlaubt, wahlweise den Abfluß des Druckmittels aus den Druckräumen 7, S nach Überschreiten des vorgegebenen Druckes freizugeben oder zu sperren.

Arbeitet der Zangenkran im Normalbetrieb (Transport von Blöcken, Strippen od. dgl.), dann sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 die Zweiwegeventile *o in der Stellung, in der Druckmittel nach Überschreiten des lestgelegten Druckes von dem Druckraum 7 in den Behälter 11 bzw. von dem Druckraum 8 in den Druckraum 7 abströmen kann. Erfolgt — unter Zugrundelegung der Darstellung nach F i g. 1 — ein Ausschwenken des Hebels 1 nach links, dann wird einerseits Druckmittel aus dem Druckraum 7 in den Druckmittelbehälter 11 verdrängt, und andererseits der Druckraum 8 durch Druckmittel aus dem Druckmittelbehälter 11 über das zugeordnete Rückschlagventil 10 ergänzt. Erfolgt ein Ausschwenken des Hebels 1 nach rechts, dann wird Druckmittel aus dem Druckraum 8 über die Leitung 13b, das Zweiwegeventil 12üund die Leitung 15 in den Druckraum 7 verdrängt.

Soll ein Waggonzug verschoben werden, dann wird das Zweiwegeventil vom Kranführer durch Verstellen eines in der Führerkabine des Zangenkranes angeordneten Schalters automatisch in die Stellung gebracht, in der der Abfluß von Druckmittel aus den Druckräumen über die Zweiwegeventile gesperrt ist. Der im Druckraum 7 (bzw. 8) während des Verschiebevorganges entstehende Druck wird — wie bereits erwähnt — durch das entsprechende Druckbegrenzungsventil 17 begrenzt. Übersteigt der Druck in den Druckräumen 7, 8 den am zugeordneten Druckbegrenzungsventil 17 eingestellten Druck, dann strömt Druckmittel (über das entsprechende Ventil 17) in den Druckmittelbehälter 11 ab.

Soll bei dem Zangenkran auch noch ein betriebsmäßiges Ausschwenken des Zangenbaumes in Kranfahrtrichtung möglich sein, dann werden anstelle der vorerwähnten Zweiwegeventile Dreiwegeventile 18 (Fig. 2) verwendet, wobei die Anschlüsse des dritten Weges mit den Druckräumen 7,8 und über eine Leitung

19 mit einer Hydraulikanlage 20, bestehend aus einer Pumpe, einem Motor, einem ölvorratsraum mit oder ohne Speicher, verbindbar sind. Zur Rückleitung des für den Schwenkvorgang erforderlichen zusätzlichen Druckmittels in den Vorratsraum der Hydraulikanlage

20 ist der Vorratsraum über eine Leitung 21 mit dem Druckmittelbehälter 11 verbunden. Die Wirkungsweise der Dreiwegeventile 18 ist für die beiden ersten Stellungen die gleiche wie bei den vorher beschriebenen Zweiwegeventilen.

Das Umschalten der Dreiwegeventile 18 erfolgt vorzugsweise elektromagnetisch. Je nachdem, ob der Zangenbaum — unter Zugrundelegung der F i g. 2 — nach rechts oder links geschwenkt werden soll, wird durch den Kranführer ein Schaltmittel in der Führerkabine betätigt, wodurch das entsprechende Dreiwegeventil so verstellt wird, daß die Verbindung von der Hydraulikanlage 20 zum entsprechenden Druckraum 7 bzw. 8 hergestellt ist. Das andere Dreiwegeventil wird ir die Stellung für Normalbetrieb gebracht, so daO Druckmittel abfließen kann.

Die Dreiwegeventile 18 (F i g. 2, F i g. 4) bilden je eine Baueinheit, in der das Druckregelventil (18a, i&b, 18cJ die Absperrvorrichtung (18a; 186; iSb), die Umschaltvorrichtungen sowie das die hydraulische Verbindung vom hydraulischen Antrieb zum Druckraum ermögli chende Verbindungsstück zusammengefaßt sind.

Anstelle der Dreiwegeventile kann man aucr weiterhin die Zweiwegeventile gemäß F i g. 1 verwen den und für das betriebsmäßige Verschwenken ein« getrennte hydraulische Vorrichtung vorsehen. Dies< Vorrichtung kann z. B. darin bestehen, daß dit Hydraulikanlage über entsprechende Leitungen, eii Dreiwegeventil und ein in Richtung zu den Druckräu men öffnendes Rückschlagventil mit den Druckräumei verbunden wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Dämpfungsvorrichtung eines Zangenkranes, deren Hydraulikzylinder dem um einen Schwenkzapfen in Kranfahrtrichtung ausschwenkbaren Zangenbaum durch einstellbare Federelemente nach Überschreiten eines vorgegebenen Momentes das Ausschwenken ermöglicht und anschließend insbesondere ein gedämpftes Zurückschwenken zuläßt dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (5) ein doppeltwirkender ist, dessen Kolben (6) bei lotrecht hängendem Zangenbaum sich in der Mitte des Zylinders befindet und zwei Druckräume (7, 8) abteilt, die über erste Leitungen (9) und in Richtung zu den Druckräumen öffnende Rückschlagventile (10), zweite Leitungen (16) und auf die Verschiebemöglichkeit eines beladenen Waggonzugs in Kranfahrtrichtung eingestellte Druckdegrenzungsventile (17) und dritte Leitungen (13a, 14,13c, 14qjund einstellbare Druckregelventile (12a, 12c bzw. 18a, IScJt denen je eine Absperrvorrichtung vor- oder nachgeschaltet oder je eine mit einer Umschaltvorrichtung verbundene Absperrvorrichtung (12a, 12c bzw. 18a, 18c^ nebengeordnet ist, mit einem Druckmittelbehälter (11) verbunden sind.

2. Dämpfungsvorrichtung eines Zangenkranes, deren Hydraulikzylinder dem um einen Schwenkzapfen in Kranfahrtrichtung ausschwenkbaren Zangenbaum durch einstellbare Federelemente nach Überschreiten eines vorgegebenen Momentes das Ausschwenken ermöglicht und anschließend insbesondere ein gedämpftes Zurückschwenken zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder i(5) ein doppeltwirkender ist, dessen Kolben (6) bei lotrecht hängendem Zangenbaum sich in der Mitte des Zylinders befindet und zwei Druckräume (7, 8) abteilt, die über erste Leitungen (9) und in Richtung :zu den Druckräumen öffnende Rückschlagventile (10), zweite Leitungen (16) und auf die Verschiebemöglichkeit eines beladenen Waggonzuges in Kranfahrtrichtung eingestellte Druckbegrenzungsventile (17) mit einem Druckmittelbehälter (11) und über eine dritte Leitung (13/>; 15) und ein einstellbares Druckregelventil (t2b; \8b), dem eine Absperrvorrichtung vor- oder nachgeschaltet oder eine mit einer Umschaltvorrichtung verbundene Absperrvorrichtung (i2b; ISb) nebengeordnet ist, miteinander verbunden sind, wobei einer der Druckräume (7,8) über eine vierte Leitung (13a, 14) und ein einstellbares Druckregelventil (12a bzw. 183^, dem eine Absperrvorrichtung vor- oder nachgeschaltet oder eine mit einer Umschaltvorrichlung verbundene Absperrvorrichtung (12a bzw. 18a,} nebengeordnet ist, mit dem Druckmittelbehälter (11) verbunden ist.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckregelventil (12a, 126; 18a, iSb) mit zugehöriger Absperr- und Umschaltvorrichtung eine Baueinheit bildet, welche ein elektromagnetisch betätigbares, in der einen Stellung den Abfluß sperrendes und in der anderen Stellung den Abfluß nach Überschreiten eines vorgegebenen Druckes freigebendes Zweiwegeventil ist.

4. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Druckräume mit einem hydraulischen Antrieb verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Druckregelventil mit zugeordneter Absperr- und Umschaltvorrichtung ein die hydraulische Verbindung vom hydraulischen Antrieb zum Druckraum ermöglichendes Verbindungsstück mit zugeordneter Umschaltvorrichtung nebengeordnet ist

5. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil, die Absperrvorrichtung und Umschaltvorrichtungen sowie das Verbindungsstück zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, welche als elektromagnetisch betätigbares, in der ersten Stellung den Abfluß aus den Druckräumen sperrendes, in der zweiten Stellung den Abfluß in den Druckräumen nach Überschreiten eines vorgebbaren Druckes freige-

■S bendes und in der dritten Stellung die Verbindung zwischen Hydraulikanlage und Druckräumen herstellendes Dreiwegeventil (18) ausgebildet ist