DE339057C

DE339057C - Sicherheitsgrenzschaltung fuer Auslegerkrane

Info

Publication number: DE339057C
Application number: DE1919339057D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1919-12-13
Filing date: 1919-12-13
Publication date: 1921-07-12

Description

Es sind Sicherheitsgrenzschaltungen für Auslegerkrane bekannt, welche verhindern sollen, daß die Standfestigkeit der Krane durch das Heben unzulässig großer Lasten oder durch eine zu große Ausladung einer bestimmten Last gefährdet wird. Diese gestatten eine möglichst vollständige Ausnutzung der Tragfähigkeit des Kranes bei allen Katzenstellungen und lassen demgemäß in den inneren, d. h. den den Kran-Stützpunkten nächstgelegenen Katzenstellungen das Heben größerer Lasten als in den äußeren Katzenstellungen. Es ist auch bekannt, für die Lösung einer derartigen Aufgabe eine von der Lastgröße eingestellte Schaltvorrichtnng, einen sogenannten Lastwächter, und einen von der Änderung der Laststellung abhängigen Schaltapparat (Fahrtbegrenzer) zu verwenden.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Schalter mit einer einer Anzahl von Laststufen entsprechenden Anzahl Kontaktbahnen unter Einwirkung des veränderlichen Lastmomentes und eines konstanten Gegendrehmoments je nach der Lastgröße verschieden eingestellt wird. Die Kontaktbahnen des Lastwächters werden mit entsprechenden verschieden langen Kontaktbahnen des nach Art einer Schaltwalze ausgebildeten Fahrtbegrenzers derart verbunden, daß die Last bei verschiedenen am Krane hängenden Lasten bis zu verschiedenen von der Last abhängigen Punkten des Auslegers ausgefahren werden kann, und daß in verschiedenen Stellungen der Last nur bestimmte von ihrer Stellung abhängige Lastgrößen gehoben werden können, wobei die verschiedenen Einstellungen der Lastgrenzen selbsttätig durch den Lastwächter bzw, Fahrtbegrenzer erfolgt.

Bei Kranen mit einziehbarem Ausleger und auf dem Ausleger verfahrbarer Last soll darauf Rücksicht genommen werden, daß die Katze bei gleichen Lasten auf dem eingezogenen Ausleger erheblich weiter ausfahren darf als bei wagerechtem Ausleger. Um dies zu erreichen, wird gemäß der weiteren Erfindung mit dem Lastwächter und dem Fahrtbegrenzer noch ein Grenzwandler vereinigt, der bei verschiedenen Neigungen des Auslegers die Fahrtgrenzen auf dem Ausleger derart verschiebt, daß der Grenzwandler durch Abschalten des entsprechenden Motors das Senken des Auslegers verhindert, sobald bei der am Haken hängenden Last die tiefste noch zulässige Stellung erreicht ist, und daß bei eingezogenem Ausleger auch größere Lasten über die sonst für diese Last bestimmte Fahrtgrenze hinaus verfahren werden können, solange diese Stellung innerhalb der entsprechenden Lastgrenzlinie liegt.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine mit Gleichstrom betriebene Krananlage mit einziehbarem Ausleger dargestellt. Entsprechend wäre die Schaltung auch beim Anschluß an ein Drehstromnetz auszubilden. Fig. ι zeigt eine schematische Darstellung des Auslegers bei fünf verschiedenen Neigungen a₀, O₁.. .a₄. Die äußersten noch zulässigen Stellungen der Katze im Räume bei vier verschiedenen Lasten von beispielsweise 100, 60, 30 und 20 Tonnen liegen auf den senkrechten, in folgenden Lastgrenzen genannten Linien I, II, III und IV. Diese Lastgrenzen sollen für alle Lagen des Auslegers unverändert bleiben. Die äußerste, in folgendem »Fahrtgrenze« genannte Stellung, bis zu welcher die

Laufkatze auf dem Ausleger, z. B, mit der Höchstlast von ioo Tonnen, bei einer Lage a₂, des Auslegers ausfahren darf, ergibt sieh aus. dem Schnittpunkt der Lastgrenze ioo mit der betreffenden Auslegerstellung a₂. Die Fahrtgrenzen sind in der Zeichnung durch Punkte hervorgehoben. Die Fahrtgrenzen, die sich bei der tiefsten Stellung, des Auslegers ergeben, sind durch Kreisbögen I-I, II-II ... auch auf

to die übrigen Stellungen: übertragen, so daß man ohne weiteres erkennen kann, wie weit dieselben bei eingezogenem Ausleger hinausgeschoben werden.
Fig. .2 zeigt den Lastwächter, der im wesentliehen einen Schalter darstellt, welcher Kontakte in Abhängigkeit -von der am Haken wirkenden Last öffnet oder schließt. Er besteht aus dem Motor a, der über Zahnräder a_x und die Welle c den eigentlichen Schalter d des .Lastwächters· bewegt. Der Einfachheit halber ist der letztere als Flachbahnschalter dargestellt. Zweckmäßig wird er jedoch als Walzenschalter ausgebildet, welcher vermittels einer Bürstenbrücke die erforderlichen Stromkreise herstellt. Der Schalter schleift auf einer Anzahl Kontaktstreifen verschiedener Länge, deren Schaltung aus dem Schaltschema der Fig. 3 näher zu ersehen ist. Es werden so viel Kontaktstreifen vorgesehen, als Lastgrenzen angenommen sind. In dem angenommenen Beispiel sind also vier Kontaktstreifen vorhanden, die den verschiedenen Lasten von 20, 30, 60 und 100 Tonnen entsprechen. Die Länge der einzelnen Streifen wird so gewählt, daß der Schalter d den einer bestimmten Höchstlast entsprechenden Kontaktstreifen verläßt, sobald die am Haken β hängende Last die betreffende Größe überschreitet. Die Beeinflussung der Bürstenstellung durch die Last wird dadurch möglich, daß das eine Ende des Förderseils f an der Kurbel b aufgehängt wird, während das andere Ende über die Leitscheibe f_x zur Fördertrommel führt. Die Last ist bestrebt, die Kurbel in die Totpunktlage zu ziehen. Dem Lastmoment wirkt aber das Motordrehmoment entgegen, so daß die Kurbel um so viel aus der Totpunktlage herausgedreht wird, bis sich Motor- und Lastmoment das Gleichgewicht halten. Das Motordrehmoment ist so gewählt, daß es die Kurbel bei der zulässigen Höchstlast nur um wenige Grade, bei leeren Haken hingegen um etwa 90 ° bis zu einem Anschlag aus der Totpunktlage dreht. Das Motor drehmoment kann durch einen Justierwiderstand eingestellt werden. Die den einzelnen Lastgrenzen zugehörigen Grenzstellungen des Schalters d und der Kurbel b sind in der ,Figur durch die entsprechenden Zahlen 20, 30, 60 und 100 bezeichnet.

Fig. 3 zeigt das Schaltungsschema der gesamten Anlage. Dieselbe besteht aus folgenden Teilen; . . ...,·...

1. dem Katzenfahrmotor H₁, der. als Hauptstrommotor ausgebildet und über das Schütz i_x an das Netz angelegt werden" kann. Die Regelung erfolgt durch den Katzenfahrkontroller, der das Einfahren der Katze durch die Kontakte mi, das Ausfahren der Katze durch die Kontakte m,- steuert;

2. dem Hubmotor Ji₂, der über seine Erregerwicklung und das Schütz i₂ an das Netz angeschlossen ist. Die Regelung erfolgt durch den Hubkontroller, dessen Kontakte n_u das Senken und dessen Kontakte n₀ das Heben des Motors steuern. In dem Stromkreis des Hubmotors ist ein Endausschalter 0 mit den Kontakten g₀ und gu eingeschaltet;

3. dem Einziehmotor A₃ für den Ausleger, der über seine Erregerwicklung und das Schütz i_s an das Netz angeschlossen ist. Die Regelung erfolgt durch den Einziehkontroller, dessen Kontakte φ _a das Auslegen und dessen Kontakte p_e das Einziehen des Auslegers steuern ;

4. dem Lastwächter, dessen mechanischer Aufbau oben beschrieben ist. Der Motor α desselben, der als Nebenschlußmotor ausgebildet ist, ist über den Schalter a₂ an das Netz angelegt. a_s sind Widerstände, die die richtige Einstellung des Drehmoments ermöglichen;

5. dem Fahrtbegrenzer q, der ein vom Katzenfahrwerk zwangläufig angetriebener kontroller- go artiger Schaltapparat ist. Er enthält eine Anzahl Kontakte 20, 30, 60, 100; die mit den entsprechenden Kontakten des Lastwächters verbunden sind und sowohl den Hubmotor stillsetzen, sobald eine für die betreffende Katzenstellung unzulässig große Last am Haken wirkt, als auch den Katzenfahrmotor abschalten, sobald die Katze die für die am Haken hängende Last äußerst zugelassene Stellung (Fahrtgrenze) überschreitet. Der Fahrtbegrenzer enthält außerdem Kontakte g_r, gi für die Einschaltung des Katzenfahrwerks, die mit den zugehörigen Kontrollerkontakten m_r,mi in Verbindung treten können. Ein dritter Satz Kontakte wirkt mit dem Grenzwandler r zusammen;

6. dem Grenzwandler r, der ein mit dem Einziehwerk gekuppelter kontrollerartiger Schalter ist und die Aufgabe hat, die Fahrtgrenzen beim Einziehen des Auslegers entsprechend hinauszurücken. Beim Senken des Auslegers setzt er das Einziehwerk still, sobald die belastete Katze die für die betreffende Last maßgebende Lastgrenze überschreitet. Außer den mit dem Fahrtbegrenzer verbundenen Kontakten ist eine weitere Kontaktreihe vorgesehen, die mit den Einziehkontrollerkontakten p_a, j>_e in Verbindung treten kann.

Die Wirkungsweise' der Schaltung ist folgende:

Steht die Laufkatze bei unbelastetem Haken und tiefster Auslegerstellung a₀ in ihrer innersten Stellung 0, so stehen Lastwächter und

Fahrtbegrenzer ebenfalls in Stellung ο, der Grenzwandler in Stellung a₀.

Soll jetzt z. B. eine Last, von 80 Tonnen gehoben werden und wird der Hubkontroller auf Kontakt n₀ -geschaltet, so -erhält das Hubschütz i₂ Errege.rstrom, fließend vom positiven Pol des Netzes durch die Schützspule, die Kontakte k₃-k_i am Schütz und Hubkontroller, über Kontakt g₀ am Kontroller und Hubendschalter, über Kon akt g und 20 im Fahrtbegrenzer, über Segment 20 und die Bürstenbrücke des Lastwächters nach dem negativen Pole des Netzes. Das Hubschütz % springt an, legt den Hubmotor A₂ ans Netz, und die Last wird angehoben.

Durch das sich spannende Lastseil wird die Kurbel des Lastwächters gegen die Totpunktlage angezogen und dreht die Bürstenbrücke d nach rechts, bis diese bei vollkommen angehobener Last von 80 Tonnen zwischen Stellung 60 und 100 einspielt. Der Erregerstrom des Hubschützes kann jetzt nicht mehr über den Kontakt 20, sondern muß über Kontakt 100 fließen.

Wird sodann der Hubkontroller auf ο geschaltet, die Hubbewegung also unterbrochen, und der Katzenfahrkontroller nach »Fahren rechts« gedreht, so erhält das Katzenfahrschütz I₁ Erregerstrom, fließend vom positiven Pole des Netzes über die Schützspule, über die Kontakte A₁ und k₂ am Schütze und Katzenfahrkontroller, Kontakt g_r am Kontroller und Fahrtbegrenzerg', über Kontakt 100 am Fahrtbegrenzer und Lastwächter und über die Bürstenbrücke zum negativen Pole des Netzes. Das Katzenfahrschütz i_x springt an und legt den Katzenfahrmotor H₁ ans Netz. Zugleich mit dem Ausfahren der Katze wird der Fahrtbegrenzer q vom Katzenfahrwerk weitergedreht, bis beim Passieren der Fahrtgrenze I der Kontakt 100 unterbrochen und damit das Katzenfahrwerk stillgesetzt wird.

Wird nun, wenn die Last von 80 Tonnen beim Ausfahren der Katze an der Fahrtgrenze I stillgesetzt wurde, der Einziehkontroller zum Einziehen des Auslegers auf ρ _e geschaltet, so erhält die Einziehspule Strom vom positiven Pole des Netzes über k₅-k_e am Einziehschütz i₃ und Einziehkontroller über den Kontakt g₀ am Kontroller und die Kontakte g₀ und N am Grenz,-wandler zum negativen Pol des Netzes; sie springt daher an und legt den Einziehmotor ans Netz. Gleichzeitig mit dem Ausleger wird auch der Grenzwandler r bewegt, welcher die Kontakte 100 und 102 verbindet, sobald der Ausleger die Stellung a₃ erreicht. Hierdurch wird aber auch der Kontakt 102 am Fahrtbegrenzer q, der erst in Fahrtgrenze II unterbricht, mit Segment 100 des Lastwächters verbunden, so daß in Stellung a₃ des Auslegers eine Last bis 100 Tonnen bis zur Fahrtgrenze II ausgefahren werden kann.

Umgekehrt unterbricht der Grenzwandler das Senken des Auslegers in die Stellung a₂, wenn die Last von 60 bis 100 Tonnen außerhalb der Fahrtgrenze. I steht.

. In derselben Weise wie für das eben durchgeführte Beispiel wirken die anderen Grenzschaltungen für die kleineren Lasten. Wenn z. B. eine Last von 50Tonnen am Haken hängen würde, so würde der Schalter d des Lastwächters zwischen Stellung 30 und 60 einspielen. Das Katzenfahrwerk würde durch Unterbrechen des Kontaktes 60 am Fahrtbegrenzer q in Fahrtgrenze II stillgesetzt werden. Wird der Ausleger aus der tiefsten Stellung in die höchste »gezogen, so wird der Grenzwandler beim Erreichen der Stellung «₂ die Kontakte 60 und 63 miteinander verbinden und dadurch bewirken, daß über die Kontakte 60, 63, 30 des Fahrtbegrenzers die Fahrtgrenze bis in die Stellung III hinausgezogen wird. Hat der Ausleger die Stellung a₃ erreicht, so liegt der Katzenfahrmotor über die Kontakte 34 des Grenzwandlers und Fahrtbegrenzers so lange am Netz, bis die Fahrtgrenze IV erreicht ist.

Durch die beschriebene Anordnung wird nur eine solche Bewegung der Motoren gesteuert, welche eine Gefährdung des Kranes herbeiführen könnte. Dagegen wird in bekannter Weise eine Bewegung der Motoren, durch welche go die Standfestigkeit des Kranes erhöht wird, in keiner Weise behindert, weil die entsprechenden Schütze der Motoren beim Einschalten der Kontrollerkontakte mi, n„ und ft_a nicht über die Lastwächterkontakte, sondern direkt mit dem negativen Pole des Netzes verbunden sind.

Bei Kränen mit nicht einziehbarem Ausleger fällt der Grenzwandler naturgemäß fort, und die Schaltung vereinfacht sich entsprechend.

Bemerkt sei noch, daß sich die Abhängigkeit des Lastwächters von der Lastgröße außer durch die beschriebene Anordnung auch unter Verwendung eines Federdynamometers oder des bekannten Kraftprüfers mit Flüssigkeitsfüllung erzielen ließe.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Sicherheitsgrenzschaltung für Auslegerkrane mit veränderlichen. Lasten und veränderlichen Ausladungen, bei der unter Einwirkung einer von der Lastgröße eingestellten Schaltvorrichtung (Lastwächter) und einer von der Änderung der Laststellung abhängigen Schaltvorrichtung (Fahrtbegrenzer) bei verschiedenen Laststellungen und Größen die Standfestigkeit des Kranes gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter mit einer einer "Anzahl von Laststufen entsprechenden Anzahl Kontaktbahnen unter Einwirkung des veränderliehen Lastmoments und eines konstanten Gegendrehmoments je nach, der Lastgröße

verschieden eingestellt wird, wobei die Kontaktbahnen des Lastwächters mit entsprechenden verschieden langen Kontaktbahnen des nach Art einer Schaltwalze ausgebildeten Fahrtbegrenzers verbunden sind.
2. Ausführungsform der Schaltung nach Anspruch ι für Krane mit einziehbarem Ausleger und" auf dem Ausleger verfahrbarer Last, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Lastwächter und dem Fahrtbegrenzer noch ein in seiner Einstellung von der Neigung des Auslegers abhängiger Schalter (Grenz wandler) vereinigt ist, der bei .bestimmten Lastgrößen und verschiedenen Neigungen des Auslegers die Fahrtgrenzen auf dem Ausleger derart verschiebt, daß der Grenzwandler durchAbschalten des entsprechenden Motors das Senken des Auslegers verhindert, sobald bei der Größe der am Haken hängenden Last die tiefste noch zulässige Stellung erreicht ist, und daß bei eingezogenem Ausleger auch größere Lasten über die sonst für diese Last bestimmte Eahrtgrenze hinaus verfahren wurden können, solange diese Stellung innerhalb der entsprechenden Lastgrenzlinie liegt.
3. Ausführungsform der Schaltung nach Anspruch 1 und 2 für Krane, bei denen die Last auf dem Ausleger verfahrbar und der Ausleger selbst einziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine solche Bewegung der Motoren durch die genannten Apparate beeinflußt wird, welche die Sicherheit des Kranes gefährdet, während die entgegengesetzte Bewegung, die die Standfestigkeit erhöhen würde, nicht beeinträchtigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.