DE2504455B2 - Vorrichtung zur steuerung eines kranauslegerantriebes - Google Patents

Description

45 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung

eines Kranauslegerantriebes, bestehend aus einem mit einem Stellglied des Kranauslegerantriebes — insbesondere mit einem elektrisch betätigbaren Drosselventil des hydraulisch betriebenen Kranauslegerantri^bes — ;;o verbundenen handbetätigten Sollwerteinstelle-, wobei dem Kranauslegerantrieb eine das momentane Lastmo ment des Kranauslcgers messende Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, welche bei einem unterhalb eines vorgebbaren Maximallastmomentes liegenden Lastmoment die Geschwindigkeit der entsprechenden Kranauslegerbewegung vermindert und bei Erreichen des Maximallastmomentes die Kranauslegerbewegung über das Stellglied unterbindet.

Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Gattung (DT-OS 23 13 686) ist die Überwachlingsein richtung zur Verminderung der Geschwindigkeit der Kranauslegerbewegung bei Erreichen des vorgebbaren, unterhalb dt_"> Ma*.ininllastmomernes liegenden Lastmoinenies unmittelbar an ein weiteres Stellglied des S5 Kranauslegprantriebe¹. und /11: Unterbindung der KranauslegL'rbewegung bei Erreichen des Maximallast momentes unmittelbar an das mit dem Sollwerteinstel ler verbundene Stellglied angeschlossen und dement sprechend für die Abgabe zweier unterschiedlicher Ausgangssignale ausgelegt Will man hierbei die Überschreitung des höchstzulässigen Lastmomentes, d. h. ein Kippen des Kranes absolut sicher unterbinden, muß man hinsichtlich der Vorgabe des Maximaiiastmo- mentes in der Überwachungseinrichtung auf den Kranauslegerzustand oberhalb des vorgegebenen, unterhalb des Maximallastmomentes liegenden Lastmomentes abstellen, bei dem die höchsten Lastmomentvergrößerungen auftreten. Dieser Zustand ist dann gegeben, wenn der im Ruhezustand befindliche Kranauslegerantrieb vom Kranführer mit der reduzierten maximalen Leistung in Richtung einer Lastmomentvergrößerung eingeschaltet wird und unmittelbar anschließend die Überwachungseinrichtung anspricht und den Kranauslegerantrieb abschaltet, weil hierbei die Lastbeschleunigung am größten ist. Die entsprechende Einstellung der Überwachungseinrichtung führt zu einer Beschränkung der Leistungsfähigkeit des Kranes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kranauslegerantriebes der eingangs genannten Gattung so weiterzuentwikkeln, daß auch dann, wenn das vorgegebene Maximallastmoment nahe am hochstzulässigen Lastmoment liegt, eine Überlastung des Kranauslegers nicht auftreten kann.

Die Erfindung besteht darin, daß die für die Abgabe eines sich kontinuierlich monoton mit dem Quotienten aus dem momentanen Lastmoment und dem Maximallastmoment ändernden Ausgangssignals ausgelegte Überwachungseinrichtung und der Sollwerteinsteller über ein Verknüpfungsglied an das Stellglied des Kranauslegerantriebes angeschlossen sind. — Erfindungsgemäß ist also die Überwachungseinrichtung vermittels des Verknüpfungsgliedes in die den Sollwerteinsteller aufweisende Steuerkette des Kranauslegerantriebes derart einbezogen, daß die vom Sollwerteinsteller vorgegebene Leistung des Kranauslegerantriebes in Abhängigkeit vom momentanen Lastmomeni so beeinflußt wird, daß die Kranauslegerbewegung selbsttätig bei Vergrößerung des Lastmomentes verlangsamt bzw. bei Verkleinerung des Lastmomentes beschleunigt und bei Annäherung an das Maximallastmoment kontinuierlich gegen Null geführt wird.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß in der Überwachungseinrichtung als Maximallastmoment praktisch das jeweils höchstzulässige Lastmoment vorgegeben werden kann, so daß eine optimale Leistungsatisnutzung des Kranes ermöglicht wird. Darüber hinaus werden infolge der vom Lastmoment abhängigen Steuerung des Kranauslegerantriebes ruckhaftc Bewegungen des Kranauslcgers praktisch vollständig unterdrückt, was zu einer schonenderen und die Lebensdauer verlängernden Betriebsweise führt.

Ir. einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen der Sollwertein sieller aus einem Potentiometer, dessen Schleifkontakt mit einem verschwenkbaren Handbetätigungshcbel versehen ist, und das Verknüpfungsglied ebenfalls aus einem Potentiometer, dessen Schleifkontakt jedoch mit einem vom Ausgangssignal der Überwachungseinrichtung betätigten Servomotor versehen ist Dabei ergeben sich besonders einfache Verhältnisse, wenn das Verknüpfungsglied in einer Spannungstcilerschaluing mit dem Stellglied des Krannuslegerantriebcs verbunden ist.

All das wird nachfolgend anhand einer ein Ausfüh-

rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert;

ρ i g. 1 schematisch einen Kranauslegerantrieb mit einer erfindungsgemäöen Steuervorrichtung und

Fig.2 ein Detailschaltbild der Steuervorrichtung 5 gemäß F ig. 1-

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Steuerung eines hydraulischen Kranauslegerantriebes, welcher im Ausführungsbeispiel einen nicht dargestellten Kranausleger verschwenken möge. Der Kranausle- io gerantrieb weist zu diesem Zweck einen doppeltwirkenden Auslegerstützzylinder 1 auf, dessen beide Hydraulikleitungen an die Ausgänge eines elektrisch betätigten 4/3-Wegeventils 4 angeschlossen sind. Die Eingänge des 4/3-Wegeventils 4 sind jeweils über eine Hydrauliklei-15 tung 5 bzw. 6 mit einem Hydraulikmittelreservoir 7 verbunden, wobei in einer der beiden Hydraulikleitun- _?en nämlich der Hydraulikleitung 5, eine Hydraulikpumpe 8 vorgesehen ist An die die Hydraulikpumpe 8 aufweisende Hydraulikleitung 5 ist zwischen der 20 Hydraulikpumpe 8 und dem 4/3-Wegeventil 4 eine Hydraulikbypaßleitung 9 angeschlossen, welche über ein als Stellglied 10 des Kranauslegerantriebes wirkendes kontinuierlich verstellbares, elektrisch betätigtes Drosselventil in das Hydraulikmittelreservoir 7 zurück- 25 geführt ist. Außerdem ist die die Hydraulikpumpe 8 aufweisende Hydraulikleitung 5 zwischen der Hydraulikpumpe 8 und dem 4/3-Wegeventil 4 über ein Überdruckventil 11 mit der anderen, zum Hydraulikmittelreservoir 7 führenden Hydraulikleitung 6 verbunden, jo

Befindet sich das 4/3-Wegeventil 4 in der mittigen Ausgangs- und Nullstellung, bei der alle vier Hydraulikleitungen 2, 3, 5, 6 voneinander getrennt sind, wird das von der Hydraulikpumpe 8 aus dem Hydraulikmittelreservoir 7 geförderte Hydraulikmittel über das Überdruckventil 11 und die Hydraulikleitung 6 in das Hydraulikmittelreservoir 7 zurückbefördert. Befindet sich das 4/3-Wegeventil 4 in einer der beiden anderen Sch-iltstellungen, bei welchen die die Hydraulikpumpe 8 -,ufweisende Hydraulikleitung 5 mit einer der beiden aim Auslegerstützzylinder führenden Hydrauhkleitungen 2 bzw 3 und die Hydraulikleitung 3 bzw. 2 mit der Hvdraulikleitung 6 verbunden ist, dann wird das von der Hydraulikpumpe 8 geförderte Hydraulikmittel in eine der beiden Zylinderkammern des Auslegerstützzyhnders 1 und das in der anderen Zylinderkammer befindliche Hydraulikmittel in das Hydraulikmittelreservoir 7 gedrückt, wobei die dadurch hervorgerufene Bewegung des Auslegerstützzylinders 1 den Kranausieeer in der einen bzw. in der anderen Richtung verschwenkt. Wird hierbei das kontinuierlich verstellbare Stellelied 10 (Drosselventil) in der Hydraulikbypaßleitung 9 in Öffnungsrichtung verstellt, so fließt ein großer werdender Teil des von der Hydraulikpumpe 8 geförderten Hydraulikmittels über die Hydraulikbypaßleitung 9 in das Hydraulikmittelreservoir 7 zurück, wodurch die Verstellung des Auslegerstützzylinders 1 und damit die Verschwenkbewegung des Kranauslegers verlangsamt wird. Umgekehrt wird bei einer Vers e ung des Stellgliedes 10 (Drosselventil) in Schließstellung die Verschwenkbewegung des Kranauslegers

DieVorrichtung zur Steuerung des Kranauslegeran-,riebes besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau. wie t■ j g 1 zeigt, zunächst aus einem mit dem Stellglied 10 des Kranauslegerantriebs, d. h. dem Drosselventihn der dlikbypaßleitung 9 verbundenen handbetätigten Pinsteller 12. Außerdem ist dem Kranauslegerantrieb eine Überwachungseinrichtung 13 zugeordnet, die das momentane Lastmoment des Kranauslegers mißt und bei Erreichen eines vorgegebenen Maximallastmomentes die entsprechende Kranauslegerbewegung unterbindet

Erfindungsgemäß ist nun die Überwachungseinrichtung 13 für die Abgabe eines sich kontinuierlich monoton mit dem Quotienten aus dem momentanen Lastmoment und dem Maximallastmo.nent ändernden Ausgangssignals ausgelegt und zusammen mit dem Sollwerteinsteller 12 über ein Verknüpfungsglied 14 an das Stellglied 10 des Kranauslegerantriebes angeschlossen.

Die Überwachungseinrichtung mißt das momentane Lastmoment des Kranauslegers, wie es beispielsweise in F i g. 1 angedeutet ist, durch Erfassen der Druckverhältnisse im Auslegerstützzylinder 1 und Umsetzen in ein vom momentanen Lastmoment abhängiges elektrisches Signal, welches anschließend in einer Quotientenstufe in ein Ausgangssigna) umgewandelt wird, welches sich kontinuierlich monoton mit dem Quotienten aus dem momentanen Lastmoment und dem Maximallastmoment ändert, vorzugsweise dem genannten Quotienten proportional ist. Eine derartige Überwachungseinrichtung 13 kann von einem Fachmann leicht erstellt werden und bedarf daher keiner näheren Erläuterung.

Der Sollwerteinsteller 12 besteht im Ausführungsbeispiel, wie F i g. 2 zeigt, aus einem als Schiebewiderstand ausgeführten Potentiometer 15, dessen Schleifkontakt

16 mit einem verschwenkbaren Handbetätigungshebel

17 versehen ist. Da mit diesem Handbetätigungshebel 17 zugleich das 4/3-Wegeventil 4, d. h. sowohl die Verschwenkung des Kranauslegers nach oben als auch nach unten gesteuert werden soll, ist einerseits der Schiebewiderstand mittig durch eine Isolierung geteilt und andererseits der Handbetätigungshebel mit einer Betätigungsnasc 19 versehen (vgl. Fi g. 1). Bei Verschwenken des Handbetätigungshebels 17 aus seiner dargestellten Ruhelage, in welcher sich der Schleifkontakt 16 des Schiebewiderstandes auf der Isolierung 18 befindet, schaltet die Betätigungsnase das in Null-Stellung befindliche 4/3-Wegeventil 4 über Kontakte 20 in die eine oder andere seiner zuvor beschriebenen Schaltstellungen, in denen eine Bewegung des Auslegerstützzylinders 1 erfolgt.

Wie in Fig. 2 im Detail dargestellt, ist der mittig durch die Isolierung 18 geteilte Schiebewiderstand des Sollwerteinstellers 12 an seinen freien Enden A und B mit dem einen Pol einer Spannungsquelle verbunden. Das Verknüpfungsglied 14 besteht im Ausführungsbeispiel ebenfalls aus einem als Schiebewiderstand dargestellten Potentiometer 21, dessen Schleifkontakt 22 mit einem vom Ausgangssignal der Überwachungseinrichtung 13 betätigten Servomotor 23 versehen ist. Dieses Verknüpfungsglied 14 ist in einer Spannungsteilerschaltung mit dem Stellglied 10 des Kranauslegerantriebes (Drosselventil) verbunden. Dazu ist das eine freie Ende 6 des konstanten Gesamtwiderstandes dieses Potentiometers 21 mit dem Schleifkontakt 16 des Sollwerteinsteller 12 und das andere freie Ende D des ""lesamtwiderstandes mit dem anderen Pol der Spannungsquelle sowie über das Stellglied 10 (Drosselventil) mit dem vom Servomotor 23 betätigten Schleifkontakt 22 des Verknüpfungsgliedes 14 verbunden.

Die Funktionsweise der beschriebenen Steuervorrichtung ergibt sich unschwer aus den Figuren. Dazu sei zunächst angenommen, daß der Schleifkontakt 22 de;; Verknüpfungsgliedes 14 vom zugeordneten Servomotor

23 und der Überwachungseinrichtung 13 nicht beeinflußt wird. Verschwenkt man den Handbetätigungshebel 17 aus seiner Ruhelage in die durch den Pfeil 24 angedeutete Richtung, so wird vermittels der Betätigungsnase 19 das 4/3-Wegeventil 4 aus seiner mittigen Ausgangslage in die Schaltstellung gebracht, in welcher beispielsweise das Heben des Kranauslegers erfolgt. Gleichzeitig wird der Schleifkontakt 16 des Sollwerteinstellers 12 von der Isolierung 18 auf den in Richtung B gelegenen Teil des Schiebewiderstandes bewegt, wodurch die Spannungsquelle eingeschaltet wird, das Drosselventil aus seiner Offenstellung in Richtung Schließstellung bewegt wird und das Heben des Kranauslegers beginnt. Wird nun der Handbetätigungshebel 17 weiter in Richtung des Pfeiles 24 bewegt, so wird der mit dem Gesamtwiderstand des Verknüpfungsgliedes 14 in Reihe liegende Widerstand des Sollwerteinstellers 12 verkleinert und damit die am Drosselventil anliegende Spannung vergrößert. Hierdurch wird das Drosselventil weiter in Richtung Schließstellung bewegt und damit die Hubbewegung des Kranauslegers beschleunigt. Der von der Überwachungseinrichtung 13 gesteuerte Servomotor 23 steuert seinerseits den Schleifkontakt 22 des Verknüpfungsgliedes 14 derart. daß sich dieser bei ansteigendem Lastmoment in Richtung auf das freie Ende D verschiebt und dadurch die durch den Sollwerteinsteller 12 vorgegebene Spannung verringert, so daß das Drosselventil geöffnet wird und die Hubbewegung des Kranauslegers vermin-

dert wird. Ist das Maximallastmoment erreicht, befindet sich der Schleifkontakt 22 des Verknüpfungsgliedes 14 in der Nähe des freien Endes O; am Drosselventil liegt dann praktisch keine Spannung mehr an, d. h. das Drosselventil befindet sich dann mehr oder weniger in

Offenstellung. Entsprechend arbeitet die Steuervorrichtung, wenn zum Senken des Kranauslegerantriebes der Handbetätigungshebel 24 aus seiner Ruhelage in die dem Pfeil 24 entgegengesetzte Richtung verschwenkt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Kranauslegerantriebes, bestehend aus einem mit einem Stellglied des Kranauslegerantriebes — insbesondere mit einem elektrisch betätigbaren Drosiielventil des hydraulisch betriebenen Kranauslegerantriebes — verbundenen handbetätigten Sollwerteinsteller, wobei dem Kranauslegerantrieb eine das momentane Lastmoment des Kranauslegers messende Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, welche bei einem unterhalb eines vorgebbaren Maximallastmomentes liegenden Lastmoment die Geschwindigkeit der entsprechenden Kranauslegerbewegung vermindert und bei Erreichen des Max-mallastmomentes die Kranauslegerbewegung über das Stellglied unterbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Abgabe eines sich kontinuierlich monoton mit dem Quotienten aus dem momentanen Lastmoment und dem Maximallastmoment ändernden Ausgangssignals ausgelegte Überwachungseinrichtung (13) und der Sollwerteinsteller (12) über ein Verknüpfungsglied (14) an das Stellglied (10) des Kranauslegerantriebes angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwerteinsteller (12) aus einem Potentiometer (15) besteht, dessen Schleifkontakt (16) mit einem verschwenkbaren Handbetätigungshebel (17) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsglied (14) aus einem Potentiometer (21) besteht, dessen Schleifkontakt (22) mit einem vom ALSgangssignal der Überwachungseinrichtung (13) betätigten Servomotor (23) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsglied (14) in einer Spannungsteilerschaltung mit dem Stellglied (10) des Kranauslegerantriebes verbunden ist.