DE2551950A1

DE2551950A1 - Steueranordnung

Info

Publication number: DE2551950A1
Application number: DE19752551950
Authority: DE
Inventors: Erlen B Walton
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1975-11-19
Publication date: 1976-05-26
Also published as: GB1498890A; JPS5177760A; US3943713A

Description

EATON CORPORATION, Cleveland, Ohio 44114, U.S.A.

Steueranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung, und zwar insbesondere in Verbindung mit hydraulischen Pumpen und hydraulischen Motoren zum Antrieb von Hebezeugtrommeln.

Es wurden bereits verschiedene Systeme und Vorrichtungen vorgeschlagen, welche die unbeabsichtigte Freigabe der angehobenen Last verhindern. Solche bekannten Systeme sind jedoch im allgemeinen kompliziert und teuer im Aufbau, und in vielen Fällen hatten die bekannten Systeme die Tendenz, auszufallen und zwar insbesondere dort, wo das System, welches den unbeabsichtigten Totalausfall oder die Freigabe der Last erreichen sollte, einen Teil der Leistungsübertragung oder des Kraftwegs umfaßte.

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Die vorliegende Erfindung beabsichtigt insbesondere, eine Lösung für das oben angegebene Problem sowie andere Probleme des Standes der Technik zu geben.

Eine Steueranordnung für ein Leistungsversorgungssystem, welches eine eine veränderbare Verdrängung aufweisende hydraulische Pumpe, eine Hauptbewegungsvorrichtung zum Antrieb der' hydraulischen Pumpe, einen durch die hydraulische Pumpe angetriebenen Hydraulikmotor und Leistungsübertragungsmittel (Getriebe),angetrieben durch den Hydraulikmotor, umfaßt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung durch folgende Elemente: Erste Mittel oder Organe zur Erzeugung eines ersten Ausgangssignals, welches die tatsächliche Drehzahl (Geschwindigkeit) der Leistungsübertragungsmittel anzeigt; zweite Mittel oder Organe, welche ein zweites Bezugssignal erzeugen, welches eine gewünschte Drehzahl (Geschwindigkeit) der Leistungsübertragungsmittel angibt; und Vergleichsmittel, welche die erwähnten ersten und zweiten Signale vergleichen und selektiv die Verdrängung der mit veränderbarer Verdrängung ausgestatteten hydraulischen Pumpe ändern, und zwar infolge und entsprechend dem Differential der erwähnten ersten und zweiten Signale.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte, teilweise schematische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Hebezeuganordnung,, wobei aus Gründen der Bezugnahme die in Fig. gezeigte Ansicht allgemein als eine Seitenansicht bezeichnet werden kann;

Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

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i*ig. 3 eine abgewandelte Form eines Teils der Erfindung gemäß Fig. 1, und zwar in einer Teildarstellung;

Fig. 4 einen Teil der Erfindung gemäß Fig. 1, aber in einer weiteren abgewandelten Form und in teilweiser Darstellung.

In Fig. 1 ist in etwas vereinfachter und schematischer Form ein Hebezeugsystem 10 dargestellt, welches eine Hebezeugtrommel 12, eine Bremsanordnung 14, eine hydraulische Pumpen- und Motoranordnung 16, einen damit zusammenarbeitenden Elektromotor 18 und zugehörige elektrische Schaltungen 20 aufweist. . .

Die Trommel 12 ist betriebsmäßig mit einem Ende eines geeigneten Kabelelements 22 verbunden, wobei das andere Ende des Kabelelements zur Verbindung mit einer anzuhebenden Last 24 geeignet ist; die Trommel 12 ist in geeigneter Weise, beispielsweise durch Keilmittel, an den drehbaren Wellenmitteln 26 zur Drehung mit diesen befestigt. Die Welle 26 kann in zugehörigen Lageranordnungen drehbar gelagert sein, wie dies beispielsweise typischerweise bei 28 dargestellt ist.

Das eine Ende der Wellenmittel 26 steht in Arbeitseingriff mit einem Hydraulikmotor 44 der Anordnung 16, während das andere Ende der Welle 26 gemäß der Zeichnung in Eingriff mit einem Antrieb steht, der eine Scheibe oder ein Stirnzahnrad-Antriebsglied 30 aufweist, welches in geeigneter Weise fest an der Welle 26 zur Drehung mit dieser befestigt ist.

Die dargestellte Bremsanordnung 14 besteht aus einer Bremstrommel oder einem Rad 32, welches in geeigneter Weise fest an der Welle 26 zur Drehung mit dieser befestigt ist, und wobei bewegliche Bremsschuhe 34 und 36 vorgesehen sind, wel-^ ehe ihrerseits arbeitsmäßig durch eine zugehörige Bremsbe-

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tätigungsvdrrichtung 38 gesteuert werden. Die Bremsbetätigungsvorrichtung 38/ von der viele spezielle Ausführungsbeispiele wohlbekannt sind/ gehört vorzugsweise zu der Bauart/ welche beim Nichtmehrvorhandensein von daran angelegter elektrischer Leistung das Anlegen der Bremsschuhe 34 und 36 an die Bremstrommel 32 bewirkt, und zwar durch Übertragungsmittel 40 für eine damit in Beziehung stehende Bewegung.

Zweite Wellenmittel 42 sind bei 46 und 48 drehbar gelagert und umfassen einen Schneckenteil oder mit Schraubengewinde versehenen Teil 50/ der mittels eine Scheibe oder zahnradartigen Abtriebgliedes 52 angetrieben ist, welches an der Welle 42 befestigt ist und arbeitsmäßig mit der Welle 26 in Verbindung steht, und zwar durch Antriebsglied 30 und ein eine kontinuierliche Bewegung übertragendes Band 54, welches um das Antriebsglied und das Abtriebsglied 52 schleifenförmig herumgeführt ist.

Ein stirnzahnradartiges Glied 56 ist auf das mit Gewinde versehene Glied 50 aufgeschraubt und steht gleichzeitig umfangsmäßig mit einem in Axialrichtung langgestreckten Spurzahnradabschnitt 58 in Eingriff, weichletzterer durch dritte Wellenmittel 60 getragen ist und sich mit den Wellenmitteln 60 verdreht, die an einer Vielzahl von Stellen gelagert sein können, wie dies allgemein und typischerweise bei 62 dargestellt ist.

Vierte Wellenmittel 64 sind mit einem geeigneten Abtriebsrad 66 ausgestattet (dieses Abtriebsrad kann ein Zeitsteuer-Band-Zahnrad sein); das Abtriebsrad ist fest an der Welle 64 zur Drehung mit dieser befestigt. Ein eine kontinuierliche Bewegung übertragendes Band 68 ist um das Abtriebsglied oder Getrieberad 66 herumgeführt und ist ebenfalls betriebsmäßig um ein ähnliches Antriebsrad oder Getriebezahnrad 70 herumgeführt, welches fest an Wellenmitteln 62 zur Drehung mit diesen befestigt ist. Die Welle 64 kann natürlich

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an irgendeiner Anzahl von Stellen drehbar gelagert sein, wie dies beispielsweise bei 72 dargestellt ist. Das andere Ende der Welle 64 steht betriebsmäßig mit geeigneten Drehzahldifferentialmitteln 74 in Verbindung, wie beispielsweise Differential-Getriebemitteln·; es sind viele Ausführungsbeispiele solcher Differentialmittel bekannt.

Ein veränderbarer einstellbarer Drehzahl-Elektromotor 76 ist so angeordnet, daß er arbeitsmäßig mit der Welle 60 und auch mit der zusätzlichen Welle 78 verbunden werden kann, wobei deren anderes Ende betriebsmäßig mit Differentialgetriebemitteln oder einer Differentialgetriebeanordnung 74 in Verbindung steht. Wellen 64 bzw. 78 umfassen erste und zweite Drehzahlsignaleingangsmittel, die zur Differentialanordnung 74 führen, welche - wie schematisch dargestellt - Ausgangswellenmittel 80 aufweist, die sich in bekannter Weise mit einer Drehzahl drehen, welche eine Funktion des Differentials der ersten und zweiten Drehzahlsignalmittel (Wellen) 64 und 78 ist.

Die Anordnung 16 umfaßt gemäß der Zeichnung einen in zwei Richtungen .arbeitenden Hydraulikmotor 44 und eine eine veränderbare Verdrängung aufweisende reversible Strömungspumpenanordnung 82. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Pumpenanordnung 82 eine Schrägscheibenpumpe, d.h. eine Pumpenart, die in der Technik wohlbekannt ist. Die Pumpe 82 und der Hydraulikmotor 44 können betriebsmäßig miteinander durch Leitungsmittel 84 und 86 verbunden sein; jeder dieser Leiter 84 oder 86 kann abhängig von der Betriebsart der Pumpe 82 als Auslaßleitung von der Pumpe 82 dienen, während in anderen Betriebsarten der gleiche Leiter als ein Einlaß für die Pumpe 82 dienen würde. In jedem Fall ist die hydraulische Pumpenanordnung 82 betriebsmäßig beispielsweise durch eine Welle 88 mit Elektromotor 18 verbunden, der im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Wechselstrommotor mit einer konstanten Drehzahl ist.

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Die kurz und schematisch dargestellte elektrische Schaltung umfaßt eine Wechselstromquelle 90, welche mit einer Klemme an einem Leiter 92 liegt, und mit einer anderen Klemme an Leiter angeschaltet ist, wobei die beiden derartigen Leiter zum Elektromotor 18 führen. Im Leiter 92 kann auch, wie allgemein dargestellt, ein Hauptschalter 96 liegen, der beim Schließen die Erregung des Motors 18 bewirkt.

Eine elektrische Begrenzungsschalteranordnung 98 umfaßt einen nach unten ragenden Betätigungsarm 100, ein Paar elektrischer Klemmen 102 und 104, die elektrisch mit einer geeigneten elektrischen Potentialquelle, beispielsweise Quelle 90, verbunden sind, während ein zweites Paar elektrischer Klemmen 106 und 108 elektrisch an den Bremsbetätigungsmittel 3 8 liegen. Das untere Ende 110 des Arms 100 liegt in der allgemeinen Bahn der Axialbewegung des Glieds 56, so daß dann, wenn das Glied 56 am Ende 110 des Hebels 100 anschlägt, der Begrenzungsschalter 98 auf diese Weise betätigt wird, um seinerseits die Bremsanlegmittel 38 zu veranlassen, die Bremsschuhe 34, 36 an die Bremstrommel 32 anzulegen, und um die weitere Verdrehung derselben und auch der damit verbundenen Leistungskette zu verhindern.

Die Pumpenanordnung 82 gehört - wie erwähnt - zur Schrägplattenbauart. Obwohl die zugehörigen Pumpenverdrängungseinstellmittel 112 körperlich versetzt oder entfernt gegenüber der Pumpenanordnung 82 dargestellt sind, so können doch diese Einstellmittel 112 ohne weiteres einen Teil der gesamten Pumpenanordnung 82 bilden, und, in der Tat, ein integraler Teil der ansonsten üblichen Einrichtung sein, um die Richtung und den Grad der Winkelverdrängung der Pumpenanordnungs-Schrägscheibe einzustellen. In jedem Fall sind die Einstellmittel 112 schematisch derart dargestellt, daß sie eine Betriebsverbindung mit dieser Pumpenanordnung 82 aufweisen, und zwar durch geeignete Bewegungsübertragungsmittel 114.

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Der einstellbare Bezugsdrehzahlmotor 76 ist mit einem Paar von Klemmen 116, 118 dargestellt, die elektrisch mit einer geeigneten elektrischen Potentialguelle, beispielsweise der Quelle 90, verbunden sind. Eine geeignete Steuerplatte oder dergleichen 120 ist elektrisch mit dem Motor 76 durch elektrische Leiter 122 und 124 verbunden. Die Steuerplatte - viele derartige Steuerplatten sind bekannt - gestattet die manuelle Auswahl der gewünschten Drehzahl und der Drehrichtung der Ausgangsgröße des Motors 76, und zwar durch geeignete Hebel und/oder Knöpfe.

Es sei nun die allgemeine Betriebsweise der in Fig. 1 gezeigten Erfindung beschrieben. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden die Ausdrücke "im Uhrzeigersinn" und "entgegen dem Uhrzeigersinn" verwendet, um die Drehrichtungen zu beschreiben. Diese Ausdrücke gelten für eine Person, die am rechten Ende der Fig. 1 angeordnet wäre und in Richtung der Pfeile der Linie 2-2 in Fig. 1 schaut. Fig. 2 veranschaulicht die Drehorxentxerung.

Wenn der Schalter 96 geschlossen und der Motor 18 erregt ist, so sei angenommen, daß die Pumpenanordnung 82 hydraulischen Druck an den Hydraulikmotor 44 liefert, so daß die Welle 26 im Uhrzeigersinn verdreht wird, wodurch die Hebezeugtrommel 12 die Last 24 über Seil 22 anhebt. Bei dieser im Uhrzeigersinn erfolgenden Drehung der Welle 42 dreht sich die Schraube oder das Führungsglied 50 ebenfalls im Uhrzeigersinn, weil Antriebsglied 30 und Abtriebsglied 52 durch Band 54 verbunden sind.

Nach dem Beginn des Anhebens einer Last 24 verdreht sich das Zahnrad 58 entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer Drehzahl, die mit der Geschwindigkeit des Anhebens in Beziehung steht, die durch die Mittel 120 und 76 angefordert ist. Die tatsächlich angeforderte Geschwindigkeit kann ohne weiteres die Geschwindigkeit übersteigen, mit der angenommen wird, daß die Last 24 sicher angehoben werden kann, wegen der Masse der speziellen angehobenen Last. Wenn tatsäch-

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lieh die angeforderte Geschwindigkeit eine solche Größe besitzt, so bewegt sich das Differentialzahnrad 56 hinreichend weit nach links, um Anschlagteil 110 der Begrenzungsschalteranordnung 9 8 zu berühren, wodurch das System abgeschaltet wird. Unter solchen Umständen jedoch, wo derartige Größen der Geschwindigkeitsanforderungen nicht auftreten, wird die tatsächliche Anhebegeschwindigkeit in entsprechender Weise erhöht, und diese Erhöhung wird in einer erhöhten im Uhrzeigersinn erfolgenden Drehung der Welle 26 und des Führungszahnrades 50 reflektiert, wodurch verhindert wird, daß sich das Differentialglied 56 derart nach links bewegt und mit dem Anschlagteil 110 der Begrenzungsschalteranordnung 98 in Eingriff kommt.

Wenn die Welle 26 in der angenommenen Uhrzeigerrichtung verdreht wird, so bewirkt das Antriebsglied 70 und das Band 68 über Abtriebsglied 66 ebenfalls eine Verdrehung der Welle 64 im Uhrzeigersinn, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die direkt mit der Winkelgeschwindigkeit der Welle 26 in Beziehung steht. Die Winkelgeschwindigkeit der Welle 64 wird als ein erstes Geschwindigkeitseingangssignal in die Geschwindigkeitsoder Drehzahl-Differentialvorrichtung 74 verwendet, und ist in der Tat ein Signal der tatsächlichen Winkelgeschwindigkeit der Leistungskette des Hebezeugsystems und der Hebezeugtrommel 12.

Der Hebezeugbenutzer wählt durch die Geschwindigkeitswählvorrichtung 120 eine gewünschte Geschwindigkeit aus, mit der die Last 24 tatsächlich angehoben werden soll. Bei der Auswahl der gewünschten Geschwindigkeit wählt der Benutzer tatsächlich in einstellbarer Weise die Ausgangsgeschwindigkeit oder Drehzahl der Drehung des Motors 76 aus, wobei diese Ausgangsdrehzahl oder Geschwindigkeit dann als die Bezugswinkelgeschwindigkeit verwendet wird, mit der die tatsächliche Winkelgeschwindigkeit verglichen wird. Das heißt also, daß die durch den Motor 7 6 mit der erwähnten Bezugswinkelgeschwindigkeit verdrehte Welle 78 arbeitsmäßig mit der Geschwindigkeitsdifferentialvorrichtung 74 verbunden

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ist, und die erwähnte Bezugswinkelgeschwindigkeit wird dadurch als ein zweites Geschwindigkeitseingangssignal in die Geschwindigkeitsdifferentialvorrichtung 74 verwendet. Die algebraische Summierung der ersten und zweiten GeschwindigkeitseingangssignaJe ist Null (O) und die Drehausgangsgröße an der Bewegungsübertragungsvorrichtung oder Welle 80 ist ebenfalls Null (0).

Wenn jedoch das erste Geschwindigkeitseingangssignal anzeigt; daß die tatsächliche Winkelgeschwindigkeit der Welle 26 kleiner ist als die angeforderte, wie dies durch das zweite Geschwindigkeitseingangssignal angezeigt wird, so wird die Geschwindigkeitsdifferentialvorrichtung entsprechend dem Differential dieser Eingangssignale eine Ausgangsgröße an den Bewegungsübertragungsmitteln oder Wellenmitteln 80 erzeugen, welche dann an und durch die Pumpenverdrängungseinstellmittel 112 an die Pumpenanordnung 82 übertragen wird, um den Schrägscheibenwinkel zur Erhöhung der Ausgangsgröße der Pumpe 82 einzustellen. Wenn die Ausgangsgröße der Pumpe 82 auf diese Weise erhöht wird, so steigt die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl der Welle 26 an, und ebenfalls die Winkelgeschwindigkeit der Welle 64. Dies erhöht natürlich den algebraischen Wert des ersten Geschwindigkeitseingangssignals solange, bis der algebraische Wert ausreicht, um das zweite als Bezugswert aufgestellte Geschwindigkeitseingangssignal auszugleichen. Wenn dies erfolgt, so ist das abgefühlte Differential 0 und die Bewegung der Ausgangswelle 80 wird beendet.

Es gilt auch der umgekehrte Fall. Das heißt also, daß dann, wenn die Drehgeschwindigkeit der Welle 26 größer ist als die gewünschte Bezugsgeschwindigkeit, die durch das zweite Geschwindigkeitseingangssignal angezeigt ist, so veranlaßt das sich ergebende Differential die Ausgangswelle 80,die Verdrängung der Pumpenanordnung 82 zu vermindern, um so die Drehzahl der Welle 26 solange zu reduzieren, bis wiederum ein Null (0)-Differential

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zwischen dem ersten Geschwindigkeitseingangssignal und dem zweiten Geschwindigkeitseingangssignal erreicht ist.

Man erkennt, daß hier ein System mit geschlossener Regelschleife vorliegt, welches· Rückkopplungssignale verwendet, um die Winkelgeschwindigkeit der Trommel 12 und der Welle 26 so zu korrigieren, daß sie einem gewünschten Geschwindigkeitswert entsprechen, der als eine Bezugsgröße durch den Motor 76 aufgestellt ist. Wenn man die Eingangsgröße vom Motor 76 als einen Bezugswert betrachtet, so erkennt man, daß die zweite Eingangsgröße von Welle 26 automatisch und kontinuierlich mit dem Bezugswert verglichen wird, wobei irgendeine dazwischen auftretende Differenz entweder in ein positives oder negatives Fehlersignal übertragen wird, und daß im Hinblick sowohl auf die Größe eines derartigen Fehlersignals, als auch im Hinblick auf seinen positiven oder negativen Wert eine Korrektur vorgenommen wird, um in entsprechender Weise den Wert oder die Größe des zweiten Eingangssignals zu ändern. Da sich die Größe des zweiten Eingangssignals auf diese Weise ändert und den Bezugswert näher annähert, nimmt die Größe des Fehlersignals ab, bis schließlich das Fehlersignal Null (O) ist.

Die unter Bezugnahme auf die anzuhebende Last 24 beschriebene Erfindung würde in gleicher Weise arbeiten, wenn die Last durch die entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgende Verdrehung der Welle 26 abgesenkt wird, wobei entsprechende Änderungen hinsichtlich der Drehung der zugehörigen Eingangssignalwellen 64 und 78 auftreten.

Die in Fig. 1 gezeigte Erfindung schafft auch eine zusätzliche Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung von beispielsweise dem freien Fall der Last 24, wenn beispielsweise die Hebezeugleistungskette (Hebezeuggetriebe) ausfallen sollte. Aus Gründen der Beschreibung sei als erstes angenommen, daß die Trommel 12 und die Welle 2 6 im Uhrzeigersinn verdreht werden, wodurch die Last 24 angehoben wird. Ferner sei zur

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Erleichterung der Darstellung angenommen, daß die Signale für die tatsächliche Geschwindigkeit und die Bezugsgeschwindigkeit, wie sie auf den Wellen 64 und 78 existieren, ausgeglichen sind.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Elektromotor 76 auch die Welle und Stirnzahnrad 58 im Uhrzeigersinn antreiben, wodurch das Stirndifferentialglied oder Zahnrad 56 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird. Während des Betriebszustandes, wo die tatsächliche Hebezeugtrommelgeschwindigkeit der angeforderten Hebezeugtrommelgeschwindigkeit entspricht, sind die relativen Winkelgeschwindigkeiten von Zahnrad 58, Glied 56 und Führungsglied 50 derart, daß das Differentialglied oder Zahnrad 56 keine axiale Bewegung relativ zum Führungsglied 50 oder Antriebsglied 58 von der Position aus erfährt, die während des Vorgangs des Inübereinstimmungsbringensvon tatsächlicher Drehzahl und Bezugsdrehzahl erreicht wurde.

Es sei nun angenommen, daß während des auf diese Weise erfolgenden Anhebens der Last 24 das Hebezeugleistungsgetriebe ausfällt, beispielsweise dadurch, daß die Welle 26 an einem Punkt zwischen dem Hydraulikmotor 44 und dem Antriebsglied 70 für das Band 68 bricht. Infolge eines solchen angenommenen Ausfalls ist der Hydraulikmotor 44 nicht in der Lage, auch nur die Last 24 zu halten, und die Last 24 fängt daher an, zu fallen, wobei sie die Hebezeugtrommel 12 und auch die Welle 26 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Infolgedessen werden die Wellen 64 und 42 ebenfalls entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verdreht, was natürlich zur Folge hat, daß das Führungsglied 50 ebenfalls in entsprechender Weise entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird. Da zu diesem Zeitpunkt des angenommenen Leistungsgetriebeausfalls das Antriebszahnrad 58 auf der Welle 60 noch immer im Uhrzeigersinn verdreht wird, bewirkt die Drehrichtungsumkehr von Führungsglied 50, daß das Differentialabfühlzahnrad oder Glied 56, während es noch entgegen dem Uhrzeigersinn durch Antriebsglied 58 verdreht wird, schnell sich

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axial nach links längs des Führungsglieds 50 bewegt, bis Glied 56 mit dem Ende 110 des Begrenzungsschalterhebels 100 in Eingriff kommt, wodurch die Begrenzungsschalteranordnung 98 betätigt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel öffnet die Betätigung der Begrenzungsschalteranordnung 98 die zugehörige elektrische Schaltung, wodurch die Bremsbetätigungsvorrichtung 38 beispielsweise durch Federspannung in die Lage versetzt wird, die Bremsschuhe 34, 36 an die Bremstrommel 32 anzulegen, um so jegliche weitere Verdrehung der Hebezeiigtrommel 12 zu verhindern, wobei natürlich jeglicher weiterer Fall der Last 24 unterbunden wird. Durch eine weitere erfindungsgemäße elektrische Verbindung von Schalter 98 und Schalter 146 wird die LeistungsVersorgung 90 zu diesem Zeitpunkt vom Elektromotor 18 abgeschaltet.

Es sei an dieser Stelle auf einen weiteren Vorteil der Erfindung hingewiesen, der darin besteht, daß der Ausfallabfühlteil kein Teil der die Last tragenden Folge von Elementen ist, wodurch zumindest die Möglichkeit eliminiert wird, daß der Ausfallabfühlteil selbst ausfallen würde, wenn die Last getragen oder angehoben wird.

In Fig. 1 ist ferner eine zweite Begrenzungsschalteranordnung 130 dargestellt, die vorgesehen sein kann und in ähnlicher Weise einen nach unten hängenden Hebel 132 aufweist, der mit seinem unteren Ende 134 in ähnlicher Weise in der Bahn des Axiallaufs von Glied 56 angeordnet ist. Elektrische Leiter 136 und 138 stehen mit einer geeigneten elektrischen Potentialquelle, beispielsweise Quelle 90, in Verbindung. Die BegrenzungsSchaltervorrichtung kann - wie gezeigt elektrisch durch Leiter 140, 142 mit zugehörigen Warnmitteln 144 (visuelle und/oder hörbare Warnmittel, die auch durch den zuvor beschriebenen Schalter 198 betätigt werden können) und Bremsbetätigungsmitteln 38 und auch mit elektrischen Schaltmitteln 146 verbunden sein, die in den Leiter 94 eingeschaltet sind. Wenn aus irgendeinem Grund die Drehzahl oder Geschwindigkeit, mit der die Hebezeugtrommel verdreht wird, beispielsweise zu groß ist oder wenn

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irgendein Ausfall im Bezugsmotor 76 oder der zugehörigen Schaltung auftritt und infolgedessen das Anzeige- oder Differentialglied sich axial hinreichend weit nach rechts bewegt, um mit dem Ende 134 des Begrenzungsschalterhebels 132 in Eingriff zu kommen, so würde dann die Begrenzungsschalteranordnung 13O die Schaltungsanordnung 146 veranlassen, die Schaltmittel 20 zu öffnen und bewirken, daß die Bremsbetätigungsmittel 38 die Bremsanordnung 14 erregen. Da die Bremsbetätigungsvorrichtung 38 die Bremsschuhe 34 und 36 nur während solcher Zeiten, wo elektrische Energie daran angelegt wird, außer Eingriff mit der Bremstrommel 32 hält, könnte das öffnen der Schaltvorrichtung 20 auch die Lieferung von elektrischer Energie an die Bremsbetätigungsvorrichtung 38 beenden, was das Anlegen der Bremsmittel oder Bremsschuhe 34 und 36 zur Folge hat.

In Fig. 3 ist ein Teil der in Fig. 1 gezeigten Erfindung in abgewandelter Form gezeigt. Die Elemente der Fig. 3, die denen in der Fig. 1 gleich oder ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in Fig. 3 gezeigte Weiterbildung der Erfindung sieht zusätzliche geeignete Bremsmittel vor, um die Welle 60 und das Stirnzahnrad 58 dann stationär zu halten, wenn die Null-Geschwindigkeit angefordert ist. Eine solche Vorrichtung ist wegen des Vorhandenseins von nicht ausgeglichenen Momenten an der Schrägplatte oder Taumelscheibe oder Pumpe 82 erforderlich, die kontinuierlich auf die Geschwindigkeitsdifferentialvorrichtung 78 übertragen werden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann diese Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Null-Drehzahl oder Null-Geschwindigkeit an der Welle 60 durch die Verwendung eines geeigneten Widerstands 155 erreicht werden, der am Motor 76 liegt und ein minimales Widerstandsdrehmoment erzeugt. Die Bremsmittel können aus einer geeigneten Bremstrommel 150 bestehen, die an der Welle 60 befestigt ist und mit Bremsschuhen 152 und 154 zusammenarbeitet, welche

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durch geeignete Bewegungsübertragungsmxttel 156 arbeitsmäßigmit zugehörigen Bremsbetätigungsmitteln 158 verbunden sind.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel gehören die Bremsbetätigungsmittel 158, die elektrisch mit den Wählmittel 120 wie beispielsweise durch Leiter 160 und 162 verbunden sein können, zu der Bauart, welche die Bremsschuhe 152, 154 durch vorgespannte Federn anlegt, und wobei die Bremsschuhe nur dann gelöst werden, wenn elektrische Energie angelegt wird.

In Fig. 4 ist ,nur ein Teil der Erfindung gemäß Fig. 1 dargestellt, und zwar mit einer weiteren Abwandlung der Erfindung gemäß Fig. 1. Die Elemente der Fig. 4, welche denjenigen der Fig. 1 gleichen oder ihnen ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in Fig. 4 dargestellte Erfindung schlägt die Verwendung von Mitteln zur Begrenzung der Größe der angeforderten Geschwindigkeit oder Drehzahl für das Anheben bezüglich des Gewichts der angehobenen Last 24 vor. Da der Ausgangsdruck der Pumpe 82 eine Funktion des Gewichts der anzuhebenden Last 24 ist, sind geeignete Leitungsmittel 170 vorgesehen, welche mit einem Ende mit einer Quelle dieses Pumpendrucks in Verbindung stehen, während das andere Ende in Verbindung mit einem Zylinder 172 steht, der einen durch Federmittel 176 vorgespannten Kolben 174 enthält. Der Kolben 174 ist seinerseits arbeitsmäßig beispielsweise über geeignete Gelenkmittel 178 und 180 mit einem Potentiometer 182 verbunden, welches über Leiter 184 und 186 elektrisch mit Motor 76 in Verbindung steht. Wenn das Gewicht der Last 24 erhöht ist, so wird diese Erhöhung durch einen Anstieg des durch Pumpe 82 gelieferten und an Zylinder 172 angelegten Drucks reflektiert. Der Kolben 174 spricht auf die Druckerhöhung dadurch an, daß er sich weiter entgegen dem elastischen Widerstand der Feder 176 bewegt, wodurch demgemäß der effektive Widerstand des Potentiometers geändert und in entsprechender Weise die Maximal-

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drehzahl des Bezugsmotors 76 vermindert wird.

Das erfindungsgemäße Vorsehen einer derartigen automatischen Leistungsbegrenzungsvorrichtung verhindert beispielsweise, daß die Kombination aus Lastgewicht und Anhebegeschwindigkeit eine übermäßige Belastung an irgendeiner der damit zusammenarbeitenden Komponenten oder Leistungsübertragungskette zur Folge hat, wobei auch sichergestellt wird, daß der Motor 18 nicht in den Stillstandsbereich seiner Betriebskennlinie gelangt.

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Claims

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ANSPRÜCHE

Γ 1.ySteueranordnung für ein Leistungsversorgungssystem mit einer veränderbare Verdrängung aufweisenden hydraulischen Pumpe, einer Hauptbewegungsvorrichtung zum Antrieb der hydraulischen Pumpe sowie durch die hydraulische Pumpe angetriebene Hydraulikmotormittel, welche eine Leistungsubertragungsvorrichtung antreiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung erste Vorrichtungen umfaßt, welche ein erstes Ausgangssignal erzeugen, das die tatsächliche Drehzahl der Leistungsubertragungsvorrich tung angibt, daß ferner zweite Vorrichtungen vorgesehen sind, welche ein zweites Bezugssignal erzeugen, welches eine gewünschte Geschwindigkeit der Leistungsübertragungsvorrichtung anzeigt, und daß schließlich Vergleichsvorrichtungen vorgesehen sind, welche die Größen der ersten und zweiten Signale vergleichen, um selektiv die Verdrängung der hydraulischen Pumpe entsprechend dem Differential der Größen der ersten und zweiten Signale zu verändern.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Vorrichtungen einen Elektromotor (76) aufweisen, der Mittel zum selektiven Einstellen der Ausgangsdrehzahl aufweist, und wobei die Größe der Ausgangsdrehzahl oder Ausgangsgeschwindigkeit das zweite Bezugssignal bildet.
3. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Vorrichtungen eine erste drehbare Welle umfassen, die mit einer ersten Winkelgeschwindigkeit drehbar ist, die direkt mit der Geschwindigkeit in Beziehung steht, mit der die Leistungsübertragungsvorrichtung durch den Hydraulikmotor angetrieben ist, und wobei die zweiten Vorrichtungen eine zweite drehbare Welle umfassen, die mit einer zweiten Winkelgeschwindigkeit drehbar ist, welche direkt mit der gewünschten Drehzahl in Beziehung steht, mit welcher die Leistungsübertragungs-

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vorrichtung durch den Hydraulikmotor angetrieben werden soll und wobei die Vergleichsvorrichtung eine Differentialgetriebevorrichtung umfaßt, mit der die erste drehbare Welle arbeitsmäßig verbunden ist, um eine erste Dreheingangsgröße für die Differentialgetriebevorrichtung zu erzeugen, und wobei die zweite drehbare Welle betriebsmäßig mit der Differentialgetriebevorrichtung in Verbindung steht, um eine zweite Dreheingangsgröße in der Differentialgetriebevorrichtung zu erzeugen, weichletztere mindestens eine Ausgangsvorrichtung aufweist, die ein Ausgangssignal erzeugt, welches die algebraische Summierung der ersten und zweiten Dreheingangsgrößen ist, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, welche die Verdrängung der Pumpe entsprechend dem Ausgangssignal ändern.
4. Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Vorrichtungen einen Elektromotor umfassen, der betriebsmäßig mit der zweiten drehbaren Welle verbunden ist, und wobei der Elektromotor selektiv einstellbar ist, um die zweite Winkelgeschwindigkeit an der zweiten Drehwelle 'zu erzeugen.
5. Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Taumelscheibe aufweist und daß die Vorrichtung zur Veränderung der Verdrängung der Pumpe eine Bewegungsübertragungsvorrichtung umfaßt, die arbeitsmäßig mit dem Ausgang der Differentialgetriebevorrichtung und der Taumelscheibe verbunden ist.
6. Steueranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Abfühlmittel (170, 174) zum Abfühlen des Ausgangsdrucks der Pumpe und zur Veränderung der maximal erhältlichen Größe der Verdrängung der Pumpe als Funktion des Ausgangsdrucks.

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7. Steueranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Bremsmittel, die zu bestimmten Zeiten die weitere Bewegung der Leistungsübertragungsvorrichtung abbremsen.
8. Steueranordnung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch Differentialbewegungsabfühlmittel, die zum Abfühlen eines aufrecht erhaltenen Geschwindigkeitsfehlersignals dienen, welches eine bestimmte Größe an Phasenverschiebung des ersten und zweiten Signals in der Leistungsübertragungsvorrichtung umfaßt und entsprechend damit das Anlegen der Bremsmittel bewirkt, um die weitere Bewegung der Leistungsübertragungs vorrichtung abzubremsen.
9. Steueranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsübertragungsvorrichtung eine erste drehbare Welle, eine drehbare Hebezeugtrommel einschließlich eines Seils zum Anheben einer zugehörigen Last und eine Bremstrommel umfaßt, wobei die erste Welle, die Hebezeugtrommel und die Bremstrommel betriebsmäßig miteinander für gemeinsame Drehung verbunden sind, und wobei ein drehbares sich axial erstreckendes Führungsglied drehbar durch die erste Welle angetrieben wird, und wobei die Vergleichsvorrichtung Differentialgetriebemittel umfaßt, die mindestens eine drehbare Ausgangswelle aufweisen, und wobei die ersten Mittel eine zweite Welle umfassen, die durch die ersten Wellenmittel drehbar angetrieben ist, und wobei ferner die zweite Welle arbeitsmäßig mit der Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist, um an diese ein erstes Ausgangssignal anzulegen, welches die tatsächliche Geschwindigkeit anzeigt, und wobei schließlich die zweiten Mittel eine dritte drehbare Welle umfassen, die betriebsmäßig mit dem eine einstellbare Drehzahl aufweisenden Elektromotor verbunden ist, und wobei die dritte drehbare Welle betriebsmäßig mit der Differentialgetriebevorrichtung in Verbindung steht, um an diese ein zweites Ausgangssignal anzulegen, welches die gewünschte Geschwindigkeit anzeigt, und wobei schließlich die Pumpe eine einstellbare Taumelscheibe zur Veränderung der Verdrängung der Pumpe besitzt, und wobei

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mindestens eine drehbare Ausgangswelle in der Lage ist, sich mit einer Geschwindigkeit zu drehen, die direkt mit der algebraischen Summierung der ersten und zweiten Ausgangssignale in Beziehung steht, wobei mindestens eine drehbare Ausgangswelle arbeitsmäßig mit der Taumelscheibe in Verbindung steht und diese die Verdrängung der Pumpe entsprechend der algebraischen Summierung einstellt, und wobei ferner eine drehbare, sich axial erstreckende oder führungsschraubenartige Vorrichtung direkt durch die erste Welle in Drehung versetzt wird, und wobei mit ersterer ein Differenzierglied gewindemäßig in Eingriff steht und ein sich axial erstreckendes drehbares Zahnrad betriebsmäßig mit dem eine einstellbare Drehzahl besitzenden Elektromotor verbunden ist, um dadurch angetrieben zu werden, wobei das Differenzierglied sich in Eingriff mit den drehbaren Getriebemitteln befindet, um dadurch drehbar um die Führungssehraubenvorriehtung herum angetrieben zu werden, und wobei das Differenzierglied axial längs der Führungssehraubenvorriehtung oder den Führungssehraubenmitteln immer dann bewegbar ist, wenn die Differenz der Drehgeschwindigkeit der sich axial erstreckenden Drehgetriebemittel und der Führungsschraubenvorrichtung einen vorbestimmten Wert übersteigt, und wobei schließlich das Differenzierglied bei einer hinreichend großen Axialbewegung längs der Führungssehraubenvorriehtung die Anlegung der Bremsmittel an die Bremstrommel bewirkt.
10. Hebezeugvorrichtung mit einer Hauptbewegungsvorrichtung, einer Pumpe mit veränderbarer Verdrängung, die durch die Hauptbewegungsvorrichtung angetrieben ist, einem Strömungsmittelmotor, der die Strömungsmittelausgangsgröße von der Pumpe empfängt, eine durch den Motor angetriebene Hebezeugtrommel, gekennzeichnet durch erste Mittel zum Abfühlen der Ausgangsdrehzahl des Motors und zur Erzeugung eines Drehzahlsignals entsprechend der Ausgangsdrehzahl des Motors, zweite Mittel zur Lieferung eines Steuerdrehzahlsignals, und Mittel, welche die Drehzahlsignale von den ersten und zweiten Mitteln vergleichen und selektiv

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die Verdrängung der Pumpe-ändern, und zwar entsprechend den abgefüh'lten Differentialen der verglichenen Signale, um die Drehzahl des Motors zu steuern.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Abfühlmittel zum Abfühlen des Pumpenausgangsdrucks und zur Veränderung der Ausgangsverdrängung der Pumpe als Funktion der Größe des Ausgangsdrucks.
12. Steueranordnung, insbesondere' nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, für ein Leistungsversorgungssystem, welches mit veränderbarer Verdrängung ausgestattete hydraulische Pumpenmittel, eine Hauptantriebsvorrichtung zum Antrieb der hydraulischen Pumpenmittel, einen Hydraulikmotor angetrieben durch die hydraulischen Pumpenmittel, sowie drehbare Leistungsübertragungsvorrichtungen, angetrieben durch die Hydraulikmotormittel, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung erste Mittel aufweist, die die tatsächliche Drehzahl und Drehrichtung der drehbaren Leistungsübertragungsvorrichtungen anzeigen, wobei zweite Mittel die gewünschte Drehzahl und Drehrichtung der drehbaren Leistungsübertragungsvorrichtungen anzeigen, und wobei schließlich Mittel das Auftreten der umgekehrten Drehrichtung der drehbaren Leistungsübertragungsvorrichtungen abfühlen ohne eine entsprechende Änderung in der gewünschten Drehrichtung oder einer aufrecht erhaltenen Differenz zwischen der tatsächlichen Drehzahl und der gewünschten Drehzahl, wobei diese Differenz eine bestimmte Größe der Phasenverschiebung zwischen der Ausgangsgröße der ersten Anzeigemittel und der zweiten Anzeigemittel umfaßt, und wobei die genannten Mittel bei einem derartigen Auftreten eine Bremskraft an die Leistungsübertragungsvorrichtungen anlegen, um auf diese Weise die weitere Drehung der Leistungsübertragungsvorrichtung zu verhindern.

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13. Steueranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel sich axial erstreckende Führungsschraubenmxttel umfassen, wobei die zweiten Mittel Zahnrad- oder Getriebemittel aufweisen, die mit einer veränderbaren ausgewählten Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, und wobei die erwähnten 'Mittel, die zur Feststellung des Auftretens einer Umkehrung oder einer aufrechterhaltenen Differenz der Drehzahlen ein Getriebeglied oder Zahnradglied umfassen, welches im Eingriff mit den erwähnten Getriebemitteln oder Zahnradmitteln steht und mit den Führungsschraubenmitteln in Eingriff steht, um sowohl gewindemäßig um die Führungsschraubenmittel als auch in Axialrichtung beweglich bezüglich der Führungsschraubenmxttel zu sein.
14. Hebezeugevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einer Hauptantriebsvorrichtung, welche eine Pumpe mit veränderbarer Verdrängung antreibt, deren Stromungsmittelausgangsgröße einem Strömungsmittelmotor zugeführt wird, welcher eine Hebezeugtrommel verdreht, die mit Bremsmitteln betriebsmäßig verbunden ist, welche bei Betätigung die Drehung der Trommel verhindern, gekennzeichnet durch erste ein erstes Signal liefernde Mittel, welches die tatsächliche Geschwindigkeit und Richtung der Drehung der Trommel anzeigt, wobei zweite Mittel ein zweites Signal liefern, welches eine gewünschte Steuergeschwindigkeit und eine gewünschte Drehrichtung der Trommel angibt, und wobei Mittel vorhanden sind, welche das erste und zweite Signal vergleichen und beim Auftreten einer Umkehrung der Richtung der tatsächlichen Drehung der Trommel ohne eine entsprechende Änderung der gewünschten Drehrichtung oder beim Auftreten einer aufrechterhaltenen Differenz zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit oder Drehzahl und der gewünschten Geschwindigkeit oder Drehzahl der aufrecht erhaltenen Differenz, die eine bestimmte Größe der Phasenverschiebung zwischen den Ausgangsgrößen der ersten und zweiten Mittel umfaßt, die Betätigung der Bremsmittel bewirken.

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