DE2458393C3 - Steuer- und Sicherheitseinrichtung für Doppelportalkrane - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- und Sicherheitseinrichtung für Doppelportalkräne der im Oberbegriff des Patentanspruchs bezeichneten Gattung.

Bei der Handhabung von Großbehältern, sog. Containern, werden immer häufiger schienengebundene oder luftbereifte Doppelportalkräne eingesetzt, bei denen in der Regel jedes Portal einen gesonderten Hebemechanismus zum Anheben und Absenken der Großbehälter sowie je eine Laufkatze zum Querbewegen der Behälter längs der Portalträger aufweist. Die gesonderten Hydromotoren der beiden Hebemechanismen können vom Kranführer durch gesonderte Handhebel gesteuert werden, um unterschiedliche Hebe- bzw. Senkgeschwindigkeiten auszugleichen. Zur Beschleunigung von Lade- und Entladevorgängen insbesondere an Eisenbahnumladestellen können die beiden Hydromotoren auch miteinander z. B. hydraulisch gekoppelt sein, so daß die Steuerung der beiden Hebemechanismen nur durch einen einzigen Handhebel erfolgt. Die Kopplung der beiden Hydromotoren muß jedoch gelöst werden können, um Einzellasten zu verladen oder Spezialbehälter für Flüssigkeiten oder Schüttgüter zu entleeren. Zur Steuerung einer gleichen Hub- und Senkgeschwindigkeit können hydraulische Steuerventile Anwendung finden, die unabhängig von der Belastung der einzelnen Hebemechanismen beide Hydromotoren mit der gleichen Flüssigkeitsmenge beaufschlagen. Diese Ventile arbeiten jedoch ungenau und mit Verlust, was eine entsprechende Überdimensionierung der Pumpen und Antriebsmotoren sowie einen Anstieg des Maschienengewichtes und der Betriebskosten ergibt. Bei einem Hub von z. B. 8 m kann bei Schwankungen der Flüssigkeitsmengen von zulässigen 5% der Unterschied in der Hubhöhe 0,4 m betragen, was unerwünscht ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß auch die Portale und Hebemechanismen entsprechend der ungleichmäßigen Belastung überdimensioniert werden müssen, auch wenn das Gesamtgewicht der Behälter den maximal zulässigen Wert nicht überschreitet.

Um einen synchronen Hub bei unterschiedlich belasteten Hebemechanismen zu erzielen, müssen die Hydromotoren der beiden Hebemechanismen mechanisch miteinander gekoppelt und die beiden hydraulischen Kreise miteinander verbunden sein. Die Strömungsverbindung der beiden hydraulischen Kreise gewährleistet einen Ausgleich der zulässigen Schlupftoleranzen beider Hydromotoren und der zulässigen Durchsatzschwankungen der Pumpe. Die mechanische Kopplung der Hydromotoren dagegen gewährleistet gleiche Drehzahlen, wobei das Drehmoment des ίο geringer belasteten Hydromotors dem höher belasteten Hydromotor über die mechanische Kopplung zugeführt wird. Im Extremfall muß jedoch bei vollkommener Entlastung eines Hebemechanismus der andere die doppelte Last anheben, was zu einer Auslegung des Krans für die doppelte Tragkraft führen würde. Ein derartig ausgelegter Doppelportalkran wäre jedoch zu schwer, langsam und unwirtschaftlich.

Bei einer Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 22 53 779) sind diese Nachteile durch Einschaltung von zwei Sicherheitsventilen in den hydraulischen Kreis der beiden Motoren etwas gemildert, die auf verschiedene Druckwerte eingestellt sind. Die Art der gewählten Einstellung dieser Sicherheitsventile und die verwendete Kupplung ermöglicht

jedoch Leine ausreichende Verbesserung des Betriebsverhaltens.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Steuer- und Sicherheitseinrichtung für Doppelportalkräne der angegebenen Gattung in der Weise weiterzubilden, daß bei einzeln von Hand gesteuerten ebenso wie auch bei miteinander gekoppelten Hydromotoren eine gleiche Hubgeschwindigkeit der beiden Hebemechanismen sichergestellt wird und gleichzeitig eine unzulässige Überlastung eines der Kranportale sowie eine Überschreitung der maximalen Gesamttragfähigkeit des Doppelportalkranes verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die beiden parallel über die Stellorgane an die Druckmitielzuleitung angeschlossenen Hydromotoren können maximal mit einem Druck beaufschlagt werden, welcher durch das erste Sicherheitsventil eingestellt wird und der der Gesamttragfähigkeit des Kranes, d. h. seiner Nennlast plus zulässiger Überlast, entspricht. Aufgrund der Parallelschaltung beider Hydromotoren halbiert sich dieser Druckwert gegenüber dem bei Verwendung nur eines einzigen Hydromotors gleicher Auslegung benötigten Druck. Ein synchroner Lauf beider Hebemechanismen ohne Überschreilung der zulässigen Überlast wird bei miteinander gekoppelten Stellorganen und Hydromotoren erfindungsgemäß auf folgende Weise erreicht: Die beiden Absperrventile in den Verbindungsleitungen zwischen den Hydromotoren sind geöffnet und das zweite Sicherheitsventil ist so eingestellt, daß es den Druck im hydraulischen Kreis auf einen der Nennlast entsprechenden Wert begrenzt. Zum Handhaben eines ungleichmäßig beladenen Großbehälters, d. h. bei unterschiedlich belasteten Hebemechanismen unterhalb

bo der zulässigen Übelast von z.B. 15% wird das überschüssige Drehmoment des geringer belasteten Hydromotors über die eingerückte Kupplung dem anderen, höher belasteten Hebemechanismus zugeführt, so daß jeder Hebemechanismus mit einer seiner Belastung entsprechenden Hubkraft arbeitet. Dabei ergibt sich der Schutz gegen eine Überlastung eines der kranportale durch die Einstellung der Kupplung auf das der zulässigen Überlast jedes Hebemechanismus ent-

sprechenden Torsionsmomentes sowie durch die Einstellung des Sicherheitsventils auf einen der Nennlast entsprechenden Wert. Die erfindungsgemäße Einstellung der Kupplung gewährleistet, daß bei ungleicher Belastung der Hebemechanismen Drehmomente nur unterhalb der zulässigen Überlast von z. B. 15% von dem geringer auf den höher belasteten Hebemechanismus Obertragen werden können. Das zweite Sicherheitsventil im hydraulischen Kreis gewährleistet durch seine erfindungsgemäße Einstellung, daß der jedem Hydromotor zugeführte hydraulische Druck der Nennlast jedes Hebemechanismus und damit auch der Nennlast des Gesamtkranes entspricht. Die erfindungsgemäße Steuer- und Sicherheitseinrichtung ist in der Herstellung einfach und kann nachträglich an bereits in Betrieb befindliche Doppelportalkräne angebaut werden. Sie ist im Betrieb zuverlässig und erfordert nur eine minimale Instandhaltung und Einstellung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Schemazeichnung irr einzelnen beschrieben.

Ein Behälterl ist an einem Tragrahmen 2 befestigt, der an zwei Seilen 3 und 4 hängt. Die Seile 3 und 4 sind auf Seiltrommeln 5 und 6 aufgewickelt. Hydromotoren 9 und 10 versetzen die Seiltrommeln 5 und 6 über Hebemechanismen 7 und 8 in Drehbewegung. An den verlängerten Wellen der Hydromotoren 9 und 10 ist eine lösbare Kupplung 11 angebracht, die auf die Übertragung des Torsionsmoments eingestellt ist, das der zulässigen Überlastung eines Portals entspricht, d. h. also einer unterschiedlichen Belastung von 1,51 entsprechend der zulässigen Überlastung von 15% bei 20 t Nennlast des Kranes.

Eine Pumpe 18 liefert Druckflüssigkeit in eine Leitung 12, an die über Stellorgane 13 und 14 die Hydromotoren 9 bzw. 10 parallel angeschlossen sind. Das Stellorgan 13 wird durch einen Handhebel 15 und das Stellorgan 14 durch einen Handhebel 16 betätigt. In die Leitung 12 ist ein Sicherheitsventil 19 geschaltet, das auf einen Druck eingestellt ist, der der maximalen Tragkraft des Kranes, d. h. einer Last von 231, entspricht. Ein zweites Sicherheitsventil 20 ist in der Leitung 12 im Abschnitt zwischen den beiden Hydromotoren 9, 10 angeordnet und auf einen Druck eingestellt, der der Nennlast von z. B. 20-t-Belastung entspricht. Die Nennlast ergibt sich aus der maximalen Tragfähigkeit des Kranes von 23 t abzüglich der zulässigen Überlastung von 15%. Die beiden Hydromotoren sind hinter ihren Stellorganen 13, 14 durch Leitungen 17 miteinander verbunden, in denen sich Absperrventile 21 befinden.

Bei der Handhabung von Lasten oder Behältern durch gesonderte Handsteuerung des beiden Hebemechanismen 7,8 mittels der Handhebel 15 und 16 sind die beiden Kreise der Hydromotoren 9 und 10 voneinander getrennt, d.h. die Kupplung 11 ist gelöst und die Absperrventile 21 sind geschlossen. Der Flüssigkeitsdruck wird durch das Sicherheitsventil 19 sichergestellt und das Sicherheitsventil 20 ist außer Tätigkeit Um das Heben auch ungleichmäßig beladener Behälter im erlaubten Bereich sicherzustellen, werden jeder der beiden Hebemechanismen 7 und 8 und jedes der beiden Kranportale so dimensioniert, daß um 15% mehr Last angehoben werden kann, als der zugehörige Nennwert beträgt, das sind 11,5 t. Die Differenzen der Hebegeschwindigkeiten des vorderen und hinteren Hebemechanismus 7 bzw. 8 muß der Kranfahrer durch entsprechendes Betätigen der Stellorgane 13 und 14 ausgleichen.

Bei Betätigung beider Hebemechanismen 7 und 8 mittels eines einzigen Hebels führt der Kranfahrer diese Handlung durch Vorwahl mit einem (nicht gezeigten) Handhebel aus, durch den gleichzeitig beide Handhebel 15 und 16 verbunden, die Kupplung 11 eingeschaltet, das Sicherheitsventil 20 in Tätigkeit versetzt und die Absperrventile 21 geöffnet werden, so daß die beiden Hydromotoren 9 und 10 durch die Leitungen 17 miteinander verbunden sind. Falls in diesem Zustande ein Behälter mit einem Gesamtgewicht von 201 angehoben wird, der so ungleichmäßig beladen ist, daß der Zug im Seil 4 um 15%, d. h. um 1,5 t, größer ist, wird gleichzeitig der Zug im Seil 3 um den gleichen Wert, d. h. um 1,5 t, geringer, denn das Gesamtgewicht von 20 t wurde nicht überschritten. Der Unterschied von 15% im Drehmoment wird durch die Kupplung 11 von dem entlasteten Hydromotor 9 zum voll belasteten Hydromotor 10 bei gleicher Drehzahl beider Hydromotoren 9 und 10 übertragen. Dies erfolgt bei gleicher Geschwindigkeit der beiden Hebemechanismen 7 und 8. Das Sicherheitsventil 20 vermindert dabei den Druck in der Zuleitung 12 gleichfalls um den auf die Differenz von 15% entfallenden Teil, so daß die Stahlkonstruktion des Portals unter diesen Verhältnissen nur die Belastung trägt, für die sie dimensioniert ist

Bei Anwendung der vorstehend beschriebenen Sicherheitseinrichtung gegen Überlastung können keiner der Hebemechanismen 7 und 8 und auch keines der beiden Kranportale mehr belastet werden, als im voraus bei zulässiger Exzentrizität des Behälterschwerpunktes und dem maximalen Behältergewichi von 20 t festgesetzt wurde, wobei die gleiche Hubgeschwindigkeit der beiden Hebemechanismen 7 und 8 erzieh wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuer- und Sicherheitseinrichtung für Doppelportalkräne mit zwei durch eine lösbare Kupplung verbindbare Hebemechanismen, die von parallel an die Druckmittelleitung angeschlossenen Hydromotoren angetrieben sind, wobei die Druckmittelleitungen hinter den jeweiligen Stellorganen über je ein Absperrventil verbindbar sind und wobei stromauf der Stellorgane ein erstes und ein zweites Sicherheitsventil angeordnet sind, von denen das erste auf einen der maximalen Tragkraft (Nennlast plus zulässige Oberlast) des Gesamtkranes entsprechenden Druck und das zweite zuschaltbare Sicherheitsventil auf einen verminderten Druck eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (11) auf die Übertragung eines Torsionsmoments eingestellt ist, das der zulässigen Überlast jeweils eines der Hebemechanismen (3,5,7,9; 4,6,8, 10) entspricht, und daß das zweite Sicherheitsventil (20) auf einen Druck eingestellt ist, der der Nennlast des Kranes entspricht.