DE2751367A1

DE2751367A1 - Verfahren zum abbremsen der bewegung des an einer kopfleitschiene gefuehrten teils einer lagermaschine, kranbruecke o.dgl. und dynamische schienenbremse zur ausuebung des verfahrens

Info

Publication number: DE2751367A1
Application number: DE19772751367
Authority: DE
Inventors: Willi Ing Grad Schaad
Original assignee: Oehler Wyhlen Lagertechnik AG
Current assignee: Oehler Wyhlen Lagertechnik AG
Priority date: 1977-11-17
Filing date: 1977-11-17
Publication date: 1979-05-23
Also published as: US4234059A; CH635038A5

Description

EISENBAU WYHLEN AG WYHLEN (BRD)

VERFAHREN ZUM ABBREMSEN DER BEWEGUNG DES AN EINER KOPFLEITSCHIENE GEFUEHRTENTEILS EINER LAGERMASCHINE, KRANBRUECKE ODER DGL. UND DYNAMISCHE SCHIENENBREMSE ZUR AUSUEBUNG DES VERFAHRENS.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abbremsen der Bewegung des an einer Kopfleitschiene geführten Teils einer Lagermaschine, Kranbrücke oder dgl., die auf einer Schiene verfahrbar eine vorprogrammierte Bewegung ausführt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine dynamische Schienenbremse zur Durchführung des Verfahrens.

Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Schienenbremse vorzuschlagen, mittels welchen die bei einer plötzlichen Fahrbremsung oder bei einer Fahrverzögerung auftretenden

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Mastschwingungen, wenn möglich vollständig aufgehoben oder mindestens wesentlich verringert werden sollten. Es ist dabei wichtig, dass die Bremswirkung bei voreinstellbarer Bremskraft und Bremszeit von null bis zu dem gewählten Maximalwert progressiv und rasch zunimmt.

Bei Lagermaschinen, die im Vergleich zu ihrer auf Laufschienen abgestützten Grundfläche eine grosse Höhe aufweisen, treten oft störende Schwingungen der Mastkonstruktion auf, welche ein genaues Positionieren und eine genaue Steuerung der Bewegungen zum Ein- oder Auslagern von Lasten verhindern und deren Abklingen abgewartet werden muss. Aehnliche Probleme treten oft bei grossen Kranen auf, bei welchen beim Abbremsen der Kranbewegung die ganze Krankonstruktion ins Schwingen geraten kann. Dadurch wird die Konstruktion ausserordentlich belastet, so dass man die gefährdeten Teile versteifen muss . Zusätzlich müssen zwangsweise die Fahrbewegungen wesentlich verlangsamt werden, so dass für die Lagerspiele unverhältnismässig viel Zeit benötigt wird.

Zur Behebung dieser Nachteile hat man bereits vorgeschlagen, den Mastkopf von Lagermaschinen, die entlang einer oberen Leitschiene geführt werden, auf dieser Leitschiene abzubremsen. Die bekannten Bremseinrichtungen wirken aber schlagartig, indem die Bremskraft voll einsetzt, wodurch die Konstruktion zusätzlich belastet wird, wobei vorzeitige Er-

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müdungsbrüche nicht ausgeschlossen werden.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen, welche die erwähnten Nachteile nicht mehr aufweist.

Das Verfahren zum Abbremsen der Bewegung des an einer Kopfleitschiene geführten Teils einer Lagermaschine, Kranbrücke oder dgl., die auf einer Schiene verfahrbar eine vorprogrammierte Bewegung ausführt, besteht darin, dass an vorbestimmten Stellen des durch die vorprogrammierte Bewegung zurückgelegten Weges eine ungleichmässig von Null bis auf einen Maximalwert ansteigende mechanische Bremsverzögerung ausgelöst wird. Zweckmässigerweise wird die Bremsverzögerung annhähernd sinusförmig ansteigend verlaufen.

Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens eignet sich eine dynamische Schienenbremse, welche eine Bremszange mit zwei auseinanderspreizbaren Klemmarmen aufweist, die auf die Kopfleitschiene eingreifende Bremsbacken tragen. Die Schienenbremse ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die den Bremsbacken abgekehrten Enden der Klemmarme gegen eine zwischen ihnen angeordnete und motorisch drehbare Exzenterscheibe anliegen, wobei durch die Verdrehung der Exzenterscheibe aus der Ruhelage in die Wirkstellung das Auseinanderspreizen der Klemmarme und das Eingreifen der Brems-

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backen auf die Kopfleitschiene mit ungieichraassig ansteigender Bremswirkung erfolgt.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schienenbremse dargestellt und zwar zeigen:

eine Vorderansicht der Schienenbremse, einen Schnitt gemäss der Linie A-A in der Fig. 1, einen weiteren Schnitt gemäss der Linie B-B in der Fig. 1,

die nähere Ausbildung einer Exzenterscheibe, von vorn, von oben und von der Seite aus gesehen,

eine Seitenansicht zu Figur 1 mit weggelassenen Klemmarmen,

ein Schwingungsoszillogramm der Mastspitze ohne eingeschaltete Schienenbremse, und

ein Oszillogramm der Mastspitze bei eingeschalteter Schienenbremse.

Das vorgeschlagene Verfahren wird nachfolgend in Verbindung mit einer Lagermaschine erläutert, welche auf nicht gezeichneten, am Boden verlegten Schienen, verfahrbar ist, wobei die Bewegungen derselben zweckmässigerweise vorprogrammiert sind und durch eine automatische Steuerung kontrolliert werden. Die Lagermaschine kann in Verbindung mit automatischen Hochregallagern zum Ein- und Auslagern von beliebigen Gütern gebraucht werden, wobei die nähere , diesbezügliche Konstruktion als bekannt vorausgesetzt wird und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. In der Fig.. 1 ist die Mastspitze

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der Lagermaschine 2 dargestellt, welche mit einer Bremse ausgerüstet ist, die entlang einer Schiene 1 geführt und mit dieser zusammenwirkt. Diese Schiene 1 dient als Führung für die nicht gezeigten Kopfräder des Hubmastes der Lagermaschine und gleichzeitig als Laufschiene für einen Kabelwagen.

Die Bremse weist eine Bremszange auf, welche aus zwei Klemmarmen 3 besteht, die um eine horizontale Achse 7 schwenkbar angeordnet sind. Zwischen den unteren Teilen 3' der Klemmarme ist eine Zugfeder 6 gespannt, welche die unteren Klemmarmteile zusammenzieht, wodurch ein Oeffnen der Zange erfolgt. Die oberen Klemmarmteile 3 sind im Bereiche der Schiene 1 mit Bremsbacken 8 versehen, die gelenkig angeschlossen und mit Bremsbelägen 9 ausgerüstet sind. Die Bremsbeläge 9 bestehen aus abriebfestem Kunststoff, der entspannt gleitende Eigenschaften aufweist, jedoch mit zunehmendem Druck zunehmende Reibwirkung zeigt. Dadurch wird erreicht, dass bei anfänglichem nur leichtem Anpressdruck zwischen den Bremsbelägen 9 und der Schiene 1 Schlupf vorhanden ist und ein Anfressen der Bremse und ein Blockieren verhindert wird. Der Schliessweg für die Bremsbacken beträgt ca. 8-10 mm.

Die Teile 3' der Klemmarme sind mit je einer Fussplatte 4 versehen, die gleitend gelagert sind und unter Wirkung von Tellerfedern 5 stehen, die in je einer Distanzbüchse 5' untergebracht sind. Die Vorspannung der Feder 5 kann mit Hilfe

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von je einer Stellschraube 15 zwischen der Fussplatte 4 und einer Druckscheibe 12 vorgewählt werden. Die Fussplatten werden gegen Verdrehung durch Führungsblöcke 14 gesichert. Der Stellweg jeder Fussplatte 4 beträgt ca. 20 - 35 mm.

Zum Schliessen der Bremsbacken 8 ist eine zwischen den Fussplatten 4 drehbar angeordnete Exzenterscheibe 16 vorgesehen, welche auf die Welle eines Stellmotors 18 aufgekeilt ist. Ferner trägt die Motorwelle eine Messfahne 10, welche bei der Drehbewegung der Exzenterscheibe 16 zwischen zwei um 90 versetzt angeordnete Messkörper 11 bewegt wird, so dass die Stellung der Exzenterscheibe überwacht und angezeigt werden kann.

Die nähere Ausbildung der Exzenterscheibe 16 ist aus der Fig. 4 ersichtlich. Sie weist die Form eines Parallelogrammes, auf, wobei die zwei kurzen Seiten kreisbogenförmige abgerundet sind. Beim Drehen der Exzenterscheibe gerät ein Winkel von ca. 40° in Kontakt mit den Fussplatten 4. In diesem Bereich hat die Klemmscheibe einen ungefähr sinusförmig zunehmenden Radius, der gemäss dem dargestellten Beispiel von ca. 55 mm bis 75 mm zunimmt. Dementsprechend werden die Fussplatten 4, durch die Tellerfeder 5 gegen die Exzenterscheibe gepresst, wobei diese Bewegung zuerst langsam und dann immer schneller erfolgt. Die Bewegung wird auf die Klemmarme 3 übertragen, welche die

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Bremsbacken 8 gegen die Schiene 1 drücken. Ueber den Stellweg des grössten wirksamen Drucks im Bereiche der erwähnten kreisförmigen Abrundung sind Rillenkugellager 17 vorgesehen, welche ein rasches und ungehindertes Lösen der Exzenterscheibe von der Bremszange sichern.

Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei Schwingungsoszillogramme, wobei die dargestellten Messwerte zwischen der Mastspitze einer über 30 m hohen Lagermaschine und der oberen Führungsschiene 1 auftreten. Die horizontalen Achsen tragen Zeitmarkierungen, wobei der Abstand zwischen zwei Markierungen einer Sekunde entspricht.

Aus der Fig. 6 ist deutlich erkennbar, dass der Mast in vor- und nacheilende Schwingungen gerät, wenn die Lagermaschine von der Stelle zwanzig an beginnend verlangsamt wird. Die Soll position wird bei einundzwanzig erreicht, wobei die Nachschwingungen der Mastspitze bis zu 16 Sekunden lang dauern können bis sie ausreichend abklingen.

Anders sind die Verhältnisse bei der Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens zur Betätigung der beschriebenen Schienenbremse. Bei Erreichen der Sollposition 21 wird die Schienenbremse für ca. 1 Sekunde aktiviert, worauf bei Stillstehen der Lagermaschine an der Mastspitze keine Schwingungen mehr auftreten. Die Ein- und Auslagerung kann ohne Zeitverlust begonnen werden.

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Bei Stillstand, normaler Fahrt und bei Notausschaltung bleibt die Schienenbremse gelöst. Die Bremszeit kann über den Stellmotor 18 stufenlos über einen Bereich von 1-1 Sekunden eingestellt werden. Die Bremskraft ist über die Stellschraube 15 regulierbar, so dass die Bremswirkung den jeweiligen konstruktiven Begebenheiten vorteilhaft angepasst werden kann, wobei zwischen den Frequenzen der Schwingungskräfte und den Maschinen Eigenfrequenzen zeitlicher Distanz erwirkt werden. Durch die progressive Bremswirkung werden die Bremsbeläge und die Führungsschiene geschont.

Die auf der Bodenschiene verfahrbare Lagermaschine führt eine vorprogrammierte Bewegung aus. Die gleiche Vorprogrammierung steuert auch den Stellmotor 18 zur Betätigung der Exzenterscheibe in dem an vorbestimmten Stellen des zurückzulegenden Weges eine Bremsverzögerung in der beschriebenen Weise ausgelöst wird. Diese mechanisch ausgelöste Bremsverzögerung steigt ungleichmässig, vorzugsweise sinusförmig von Null bis auf einen Maximalwert an. In dieser Weise werden die vorprogrammierten Bewegungen ungehindert und ohne Zeitverlust ausgeführt, da an der Mastspitze keine Schwingungen auftreten können.

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L e e r s e i t e

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Verfahren zum Abbremsen der Bewegung des an einer Kopfitschiene geführten Teils einer Lagermaschine, Kranbrücke oder dergleichen, die auf einer Schiene verfahrbar eine vorprogrammierte Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass an vorbestimmten Stellen des durch die vorprogrammierte Bewegung zurückgelegten Weges eine ungleichmässig von Null bis auf einen Maximalwert ansteigende mechanische Bremsverzögerung ausgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass eine sinusförmig ansteigend verlaufende Bremsverzögerung ausgelöst wird.
3. Dynamische Schienenbremse, welche eine Bremszange mit zwei auseinanderspreizbaren Klemmarmen aufweist, die auf eine Kopfleitschiene eingreifende Bremsbacken tragen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Bremsbacken (8) abgekehrten Enden der Klemmarme (3) gegen eine zwischen ihnen angeordnete und motorisch drehbare Exzenterscheibe (16) anliegen, wobei durch die Verdrehung der Exzenterscheibe aus der Ruhelage in die Wirkstellung das Auseinanderspreizen der Klemmarme (3⁽) und das Eingreifen der Bremsbacken (8) auf die Kopfleitschiene (1) mit ungleichmässig ansteigender Bremswirkung erfolgt.

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4. Dynamische Schienenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeläge (9) der Bremsbacken (8) aus abriebfestem Kunststoff bestehen, der entspannt gleitende Eigenschaften aufweist und mit zunehmendem Anpressdruck zunehmende Reibwirkung zeigt.
5. Dynamische Schienenbremse nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Klemmarmteile mit je einer Fussplatte (4) versehen sind, die unter Wirkung von Tellerfedern (5) in einer Distanzbüchse (5') gleitend gelagert sind.
6. Dynamische Schienenbremse nach Ansprüchen 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Tellerfeder (5) mittels einer Stellschraube (15) einstellbar ist.
7. Dynamische Schienenbremse nach Ansprüchen 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe die Form
eines Paralellogrammes aufweist, dessen zwei kurzen Seiten kreisbogenförmig abgerundet sind.
8. Dynamische Schienenbremse nach Ansprüchen 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Exzenterscheibe (16)
eine Messfahne (10) verbunden ist, welche bei der Drehbewegung der Exzenterscheibe (16) zwischen zwei Messkörpern (11) die Stellung der Exzenterscheibe anzeigt und überwacht.

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9. Dynamische Schienenbremse nach Ansprüchen 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe (16) im Bereiche der beiden kreisförmigen Abrundungen mit je einem Rillenkugellager (17) ausgerüstet ist, welche ein rasches und ungehindertes Lösen der Exzenterscheibe von der Bremszange ermöglicht.