-
-Elektronisches Steuerungssystem für hydraulischen Kranantrieb-Moderne
Baukrane,insbonsondere Kran-Angalen, die für die Erstelung von Hochhaus-Bauten aus
Fortigteilen verwendet werden,zussen in immer grösseren Maße ein außerordentlich
feinfühliges und genaues Heben und Senken der angehängten Last ermöglichen.
-
Insbesondere der Trend, nicht nur bei derartigen Bauten einzelne
komplette Wände einzusetzen, sondern komplette Baum-Elemente als Bauteile für derartige
Hochhäuser zu verwenden, fordert Hub-Antriebem die prakttisch die Hubarbeit mit
derart schweren Teilen im Bereich von wenigen Millimetern zullasen.
-
Die seither für diese Kranen verwendeten Antriebe bestehen zumeist
aus einen regelbaren Elektromotor mit nacheschaltetem Untersetzungegetriebe, das
mehreren Kupplungestufen schaltbar ist. Aufgrund der Tatsache, daß bei allen gebräuchlichen
Hubwerken die einzelnen Drehzahlstufen durch Kupplungen geschaltet werden und daher
keine stufenloss Drehzahlregelung von Null bis zu einer bestimnten Hubgesochwindigkeit
möglich ist, erschwert neturgemäb den genauen Ungang mit sehr großen Lasten, sodaß
beispielsweise ein genaues Einsetzen von Fertigbauteilen in vorhandene Bauten, außerordentlich
schwierig und zuden noch gefachrvoll ist, da jeweils nur ein ruckweises Bewegen
der schwaren Teile möglich ist.
-
Darüberhinaus sind die seither verwendeten Antriebseinheiten außerordentlich
kostpieling und aufwendig, da Kupplungs-Schaltgetriebe für derart grosso Lasten
einen ganz erheblichen Aufwand fordern und außerdem regelbare Elektromotore in dieser
Größenordnung von teilweise mehreren hindert PS einen sehr großen Steuerungs- und
Materialsufwand benötigen, Es zind jedoch seit langer Zeit hydraulische Antriebe
bekant, die bei einen Minimum an luf wand bei Verwendung von ganz nornalen Antriebsmotoren
im Grunde alle die für einen idealen Kranbetrieb gewünschten Eigenschaften haben.
Diese hydraulischen Drehmoment-Wandler-Getriebe bauen sun einen außerordentlich
klein, ermöglichen den Einsatz normaler Antriebsmotoren und benötigen nur einen
Bruchteil des Getriebe-Aufwandes, das ein konventioneller regelbarer Kran-Hubantrieb
erfordert.
-
Die an sich für den Kran-Betrieb außerordentlich vorteilhaften hydraulischen
Antriebe konnten jedoch seither für diese Zwecke nicht eingesetzt werden, da diese
Getriebe steuerungstechnisch innerhalb des vom Kran geforderten Arbeitsablaufes
nicht au beherrschen waren.
-
Insbesondere die Eigenschaft von hydraulischen Getrieben ii unverstellten
Zustand bei anhängender Last einfach durchsudrehen und dieser Last nachzu geben,
bewirken, daß bei anhängender Last und rioh öffnender Prrn -Bromse, diese Last zuerst
mehrere Motor durchfällt, bis der hydraulische Drehmoment-Wandler das entsprechende
Gegendrehmoment aufgebaut hat.
-
Dassalbe gilt für die Hubbewegung, da bei anhängender Last auch hier
wieder zuerst bei geöffneter Bromse die Last durchfällt, bis das entsprechende Gegenmoment
aufgebaut ist.
-
Um nun diesen wesentlichen Nachteil des hydraulischen Getriebes über
einen anderen mechanischen Antrieb auszugleichen, wurde ein elektronisches Steuerungssystem
entwickelt, das dem hydraulischen Drehmomentwandler bereits vor dem Öffnen der Hubbremse
ein Drehmoment aufsteuert, das genau dem Lastmoment der anhäangenden Last entspricht.
-
Die hervorgehobenen und weiteren Markmale der Erfindung sind in der
folgenden Boschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläuntert.
-
Figur 1 seigt das Funktionsschema das Gesamtantriebes in Verbindung
mit dem Hubwerk das Kranes. Die Last P hängt an der Seiltronnel ein.
-
An diese Seiltronnel 1 ist die Bremsscheibe 2 angebaut, die durch
die Prsbaoken 3 und 4 festgehalten wird.
-
Das Untersetzungsgetriebe 5 reduziert die Drehzahl des hydraulischen
Drehmomentwandlere 6 auf für die Leittrommel erforderlichen Wert. Der Antrieb des
gesamten Aggregates erfolgt durch den normalen Elektromotor 7. Am hydraulischen
Drehmomentwandler befinden sich weiters der elektronische Druckgeber 8, sowie der
Tachogenerator 9.
-
in Cesamtaufbau der Bromse, bestehend aus Bremsscheibe 2 und den
baiden Bromsbachen 3 und 4 ist der elektronische Entlastungsgeber 10 angeordnet.
Dieser Geber 10 gibt ein Signal ab, wenn das Drehmoment das hydraulischen Wandlers
und dem nachfolgenden Getriebe dem Gogenmoment der anhängenden Last entspricht,
woraufhin die Bremebachen 3 und 4 an der Bremsscheibe 2 geöffnet werden können,
ohno daß zich angehängte Last in irgend einer Richtung bewert.
-
Erst innerhalb des weiteren Steuerungsablaufes wird dann vom Bedienungsmann
bsw. von der Elektronik bostimmt, ob nun die anhängende Last am Kran gehoben oder
gesenkt werden kann, wobei dann aufgrund der idealen Eigenschaften der hydraulischen
Antriebes die Hub- und Sonkgeschwindigkeit vom Stillstand aus geregelt werden kann.
-
Figur 2 zeigt das Schema für elektronische Regelung des Antriebes,
Der Schalter d1 wird betätigt, wonn eine am Kran hängende Last gehoben oder gesenkt
werden soll. Dadurch gibt die Endstufe des Verstäkers V 3 an das Rogelventil 11
des hydraulischen Drehmomentwandlers ein Signal zum Aufbau Gogenmomentes für die
Last.
-
Die Last baut sich dann auf bis zu den Wert, bei den ein vollständiges
Ausgleich swischen anhängender Last und Gogenmoment herrscht, d. h. die Bromsbacken
3 und 4 entlastet zind. Diese Entlastung wird durch den electronischen Geber 10
an die Regelung gemeldet, @odurch die Bromsscheibe 2 freigegeben wird.
-
Nach der Freigabe der Bromsscheibe kann den Verstärker V 4 durch
das Potentiometer P 1 und den Tachogenerator 9 die Drehzahl des hydraulischen Wandlers
von Full ab, entweder in Hub - oder Senkrichtung gesteuert werden.
-
Durch den Lastspeicher 3 bleibt die Größe der in der Elektronik gespeichertm
sodaß bei der Drehzahlregelung des Kranhubwerkes auch bis sum Stillstand jeweils
wieder das Gogenmoment zu der anhängenden Last vorhanden ist, sodaß diese nicht
abfällt.