DE3140065A1

DE3140065A1 - "anzeigeeinrichtung fuer die drehung einer kraftgetriebenen seiltrommel"

Info

Publication number: DE3140065A1
Application number: DE19813140065
Authority: DE
Inventors: James C. 54241 Wisconsin Schroeder
Original assignee: Manitowoc Co Inc
Current assignee: Manitowoc Co Inc
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1982-06-16
Also published as: JPS6254753B2; FR2494677A1; US4342028A; GB2087825B; CA1154408A; FR2494677B1; GB2087825A; NL8103242A; JPS5793898A

Description

^JO" ,^::..^er>tanwälte Dipl.-lng. Curt Wallach

Dipl.-lng. Günther Koch

* Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 8. Oktober 1981

UneerZelchen: 1T?UÖ Fk/Pe

Titel: "Anzeigeeinrichtung für die

Drehung einer kraftgetriebenen
Seiltrommel"

Anmelder: THE MANITOWOC COMPANY, INC.

P.O.B. 66
Manitowoc, Wisconsin 54220, USA

Anzeigeeinrichtung für die Drehung einer kraftgetriebenen Seiltrommel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung für die Dfiehung einer kraftgetriebenen Seiltrommel, die durch einen von einer Bedienungsperson betätigbaren Hebel steuerbar ist.

Windentrommeln für Drahtseile, wie sie beispielsweise in schweren Hebelkränen verwendet werden, werden in vielen Fällen übber einen Motor und Kupplungen, im allgemeinen hydraulisch, angetrieben, wobei handbetätigte Steuerhebel vorgesehen sind, deren Positionen nicht notwendigerweise direkt auf die Drehbewegung der Trommel bezogen sind. Bei vielen Krankonstruktionen kann die Bedienungsperson die Trommel nicht direkt beobachten, um deren Bewegung und Drehzahl zu erkennen, und in vielen Fällen machen es die Entfernungen zwischen der Bedienungsperson und der Kranspitze oder dem Lastblock unmöglich, daß die Bedienungsperson die Auswirkung der Bewegung des Steuerhebels beobachten kann. Weiterhin werden die Reaktionen der Seiltrommel und ihres Antriebes auf die Bewegung des Steuerhebels durch Änderungen der Lastbedingungen zwischen Leerlauf und extrem großen Lasten beeinflußt.

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Es wurden bereits Anzeigemeßinstrumente zur Darstellung der Bewegung der Kabeltrommel und nachgeführte Trommeln oder Scheiben verwendet, die mechanisch mit einer Seiltrommel gekoppelt waren und innerhalb des Sicht- oder Berührungsbereichs der Bedienungsperson angeordnet waren. Jede dieser Lösungen ergibt eine zusätzliche Einrichtung, der die Bedienungsperson Aufmerksamkeit schenken muß, so daß im gleichen Ausmaß die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson von seinen Steuereinrichtungen und dem Arbeitsbereich abgelenkt wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigeeinrichtung für die Drehung einer kraftgetriebenen Seiltrommel der
eingangs genannten Art zu schaffen, die der Bedienungsperson ein zuverlässiges Gefühl für die Drehzahl und Drehrichtung

der Seiltrommel selbst bei niedrigen Seiltrommeldrehzahlen

gibt j ohne daß die Bedienungsperson ihre Hand- oder Augenbewegungen bei der Steuerung der von ihm bedienten Einrichtung ändern muß.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die erfindungsgemöße Anzeigeeinrichtung gibt der Bedienungsperson selbst bei niedrigen Drehzahlen der Seiltrommel ein zuverlässiges Tastgefühl für die Drehzahl und Drehrichtung der Seiltrommel, ohne daß die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson von den eigentlichen Steuereinrichtungen abgelenkt wird.

Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung kann unter Verwendung üblicher elektrischer und elektromechanischer Bauteile aufgebaut sein, so daß sie zuverlässig ist und in wenig aufwendiger Weise herzustellen und zu warten ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. -

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer

Seiltrommelbaugruppe "mit einer Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung

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Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform

der Steuerschaltung, die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendbar ist.

In Figur 1 ist eine kraftbetriebene Seiltrommelbaugruppe (10) mit einer Seiltrommel (11) gezeigt, auf die ein Kabel oder Seil (12) aufgewickelt ist und die durch eine Motorbaugruppe (13) unter der Steuerung eines Steuerhebels (14) angetrieben ist.

Typischerweise schließt die Motorbaugruppe (13) eine Antriebsquelle und eine in vielen Fällen hydraulisch ausgebildete, eine Drehzahländerung ermöglichende Kupplung ein, die ihrerseits als Antriebsquelle oder Pumpe betrachtet werden kann, wobei ein Motor direkt mit der Achswelle (16) der Seiltrommel (11) gekoppelt ist, wie dies durch die Linie (15) angedeutet ist. Unabhängig von der speziellen Form der verwendeten Motor- oder Antriebsbaugruppe ist der Betätigungshebel (14) für eine Bewegung über einem Kreisbogen befestigt, der durch den Pfeil (17)

dargestellt ist und dieser Betätigungshebel ist in der durch eine Linie (18) angedeuteten Weise mit der Motorbaugruppe verbunden, um diese Baugruppe so anzusteuern, daß sie die Seiltrommel (11) in der einen oder anderen Richtung in Abhängig- · keit von der Bewegung des Hebels entlang des Pfeils (17) an-

treibt, wobei die Drehgeschwindigkeit der Seiltrommel davon abhängt, wie weit der Betätigungshebel verschwenkt wird.

Erfindungsgemäß ist eine Spindel (20) im Inneren des Hebels (14) und allgemein coaxial zu diesem befestigt, wobei die

Spindel ein freiliegendes Ende (21) aufweist, und ein umsteuerbarer, eine veränderbare Drehzahl aufweisender Motor 22 ist für einen

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Drehantrieb mit der Spindel (20) gekoppelt. Ein Signalgenerator oder eine Leistungsquelle (23);die zum Antrieb des Motors (22) angekoppelt ist, ist so angeordnet, daß sie von der Seiltrommel (11) angetrieben wird. Auf diese Weise ruft eine Drehung der Seiltrommel (11) eine Drehung der Spindel (20)hervor, die der Benutzer mit der Hand fühlen kann, wenn" er seine Hand in Berührung··. mi,t 'dem .Ende (21) der Spindel bringt, während er den Hebel (24) betätigt.

Der Motor (22) ist vorzugsweise ein elektrischer Gleichspannungsmotor, und die Leistungsquelle schließt einen elektrischen Generator (24) ein, der durch ein Rad (25) in Drehung versetzt wird, das in Berührung mit der Seiltrommel steht, so daß der Ausgang (24) proportional zur Drehgeschwindigkeit der Seiltrommel ist. Der Generator (24) ist mit dem Motor (22) über eine Steuerschaltung (26) gekoppelt, die einen Teil der Leistungsquelle (23) bildet und den Motor (22) mit einer wesentlich größeren Drehzahl als der Drehzahl der Seiltrommel antreibt. Aus diesem Grunde ist ein Untersetzungsgetriebe (27) zwischen dem Motor

(22) und der Spindel (20) angeordnet.

Das Ende (21) der Spindel ist vorzugweise mit einer fingerhutartigen Ausnehmung (28) ausgebildet, in die die Bedienungsperson die Spitze des Daumens oder eines F'ingnrs legen kann, während der Hebel in natürlicher Weise gehalten wird, so daß sich ein zuverlässiges Tastgefühl für die Drehung ergibt.

Der Steuerschaltungsteil (26) der Leistungsquelle (23) (Fig. 2) schließt eine Leistungsversorgung (31) und einen Schalterkreis

(32) ein, der so getriggert wird, daß der Motor (22) bei einer Drehung des Generators (24) in eine Richtung in einer Richtung angetrieben wird, während der Motor bei einer Drehung des Generators in der anderen Richtung in der anderenRichtung angetrieben wird. Der Schalterkreis (32) schließt Transistoren (33, 34, 35 und 36) ein_? ^Ie zwischen der Leistungsversorgung

(31) und dem Motor (22) eingeschaltet sind. Wenn die Transistoren (33, 35) durch ihren Basiselektroden zugeführte Stromsignale eingeschaltet werden, so wird der Motor (22) in einer Richtung angetrieben, während, wenn die Transistoren (34, 36) eingeschaltet sind, der Motor (22) in entgegengesetzter Richtung angetrieben wird. Der Schalterkreis (32) wird durch eine vier Komparator en einschließende integrierte Schaltung (37) getriggert, die Vergleicherverstärker (38, 39, 40 und 41) einschließt. Feste positive und negative Vorspannungen werden durch zwei Dioden (42 und 43), die längs der Leistungsversorgung (31) eingeschaltet sind, und eine Nullspannungsverbindung (44) erzeugt. Die Verstärker (38-41) sind über Leitungen (46 und 47) entweder positiv oder negativ vorgespannt, wie dies erforderlich ist, um die jeweiligen Transistoren (33-36) im abgeschalteten Zustand zu halten. Es ist zu erkennen, daß eine positive Signalspannung an einer Leitung (48), die größer als die den Verstärkern · (38 und 40) zugeführten Vorspannungen ist, die Ausgänge der Verstärker ändert und einen leitfähigen Zustand der zugehörigen Transistoren (33 und 35) hervorruft. In gleicher Weise ändert eine negative Signalspannung an einer Leitung (49), die größer als die Vorspannung der Verstärker (39 und 41) ist, den Ausgang dieser Verstärker so, daß die Transistoren (34, 36) leiten.

Der Generator (24) liefert Signalspannungen zur Triggerung der Transistoren (33-36) über die Schaltung (37) und einen Präzisionsverstärker (50) mit hoher Verstärkung, der selbst bei einer kleinen Spannung von dem sehr langsam"rotierenden Generator ein ausreichend hohes Ausgangssignal·, entweder positiv oder negativ, über die Dioden (51 und 52) erzeugt, das die Vorspannungen übersteigt, die der Komparatorschaltung (37) zugeführt werden. Entsprechend triggert eine selbst langsame

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Drehung des Generators (24) über die Komparatorschaltung (37) die Zuführung der vollen Spannung der Leistungsversorgung (31) an den Motor (22) in einer Richtung, die der Drehrichtung des Generators entspricht.

Um die Drehzahl des Motors (22) in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Generators (24) zu regeln, ist ein eine Spannung erzeugendes Tachometer (55)(siehe auch Fig. 1) benachbart zu dem Motor (22) angeordnet und von diesem angetrieben.

Der Ausgang des Tachometers (55) wird dem Generator (24) über Diodensätze (56, 57) zugeführt, so daß das Ausgangssignal des Generators (24) ausgeglichen wird. Die Dioden ergeben einen ausreichenden elektrischen Widerstand bei niedrigen Spannungen, damit, wenn der Motor (22) beschleunigt, der Motor den Tachometer (55) mit einer ausreichenden Drehzahl antreiben muß, um eine Spannung zu erzeugen, die den Diodenwiderstand überwindet-, worauf eine fortgesetzte Motor- Tachometerbeschleunigung eine Spannung erzeugt, die dem Ausgang des Generators (24) entspricht - und diesen aufhebt. Sobald der Generatorausgang durch den Verstärker. (50) unter die der Komparatorschaltung (37) züge führ ten Vor.Tjmnnunf.en absinkt, wird dor Ant.riob den Motors (22) unterbrochen und der Motor beendet seine Beschleunigung. Auf diese Weise wirü die Motordrehzahl proportional zum Generatorausgangssignal gehalten, das proportional zur Drengesehwindigkeit der Seiltrommel ist.

Es ist für den Fachmann leicht zu erkennen, daß die im Vorstehenden beschriebene Anzeigeeinrichtung und die Steuerschaltung (26) übliche elektrische und elektromechanische Bauteile einschließen, so daß sich ein zuverlässiger Betrieb und relativ geringe Herstellungs-^und Wartungskosten ergeben. Die Bedienungsperson der Seiltrommelbaugruppe kann die Arbeit beobachten und

den Hebel (14) in normaler Weise betätigen, doch steht, wortwörtlich an den Fingerspitzen, ein zuverlässiges Tastgefühl zur Verfügung, ob sich die Trommel dreht oder nicht, und in welcher Richtung und wie schnell.

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Claims

3U0065 PATENTANSPRÜCHE

1. Anzeigeeinrichtung für die Drehung einer kraftgetriebenen Seiltrommel, die durch einen von einer Bedienungsperson betätigbaren Hebel steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Spindel (20) im Inneren des Hebels (14).und im wesentlichen coaxial zu diesem befestigt ist, daß die Spindel (2) ein freiliegendes Ende (21) für eine Berührung mit der Hand der den Hebel (14) bedienenden Bedienungsperson aufweist, daß ein in seiner Drehrichtung und Drehzahl steuerbarer Motor (22) für den Antrieb der Spindel · (20) in dem Hebel (14) vorgesehen ist, und daß eine von der Seiltrommel (11) angesteuerte Leistungsquelle (23, 26) für den Antrieb des Motors (22) derart vorgesehen ist^ daß die Drehung der Seiltrommel (11) eine Drehung der Spindel (20) hervorruft, die von der Bedienungsperson fühlbar ist.

2· Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (21) der Spindel (20) mit einer fingerhutartigen Ausnehmung (28) zur Aufnahme der Spitze des Daumens oder eines Fingers der Bedienungsperson ausgebildet ist, um ein zuverlässiges Tastgefühl der Drehung zu geben.

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (22) ein Elektromotor ist und daß die Leistungsquelle( 23, 26)einen Generator (24) einschließt, dessen Ausgang proportional zur Drehzahl der Seiltrommel

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(11) ist, daß die Leistungsquelle weiterhin eine Leistungsversorgung (31) und einen Schalterkreis (32) einschließt, der triggerbar ist, um den Motor (22) bei einer Drehung des Generators (24) in der einen Richtung in einer Richtung anzutreiben und um den Motor (22) bei einer Drehung des Generators (24) in der anderen Richtung in der anderen Richtung anzutreiben.

4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein von dem Motor (22) antreibbarer Taehometergenerator (55) vorgesehen ist, der mit dem Generator (24) so verbunden ist, daß das Ausgangssignal· des Generators aufgehoben wird und die Triggerung des Schaiterkreises (32) unterbrochen wird, so daß die Motordrehzahl· proportional· zum
Ausgang des Generators (24) begrenzt wird.