DE3440013C2

DE3440013C2 - Trolley pendulum damping

Info

Publication number: DE3440013C2
Application number: DE19843440013
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Kurz
Original assignee: VULKAN KOCKS GmbH
Current assignee: VULKAN KOCKS GMBH, 2820 BREMEN, DE
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1984-11-02
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2004-11-03
Also published as: DE3440013A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufkatze für Stückgutkrane, insbesondere Containerkrane, mit eingebautem Hubwerk und V-förmiger Führung von Hubseilen zur Pendeldämpfung, wobei von zwei nebeneinanderliegenden Hubseiltrommeln je zwei Hubseile senkrecht nach unten zu auf einem Lastauf nahmemittel angeordneten Seilrollen und von dort V- förmig auseinander laufend aufwärts zu auf an der Lauf katze angeordneten Fahrbahnen laufenden Wagen geführt sind, die bewegbar durch Ketten, Seilzüge oder der gleichen gehalten und an eine Antriebsvorrichtung ange schlossen sind, die sie während des Hebens und Senkens einer Last so verfährt, daß der Neigungswinkel der Re sultierenden aus den Seilkräften jedes der Hubseile gegenüber der Senkrechten im wesentlichen konstant bleibt.The invention relates to a trolley for general cargo cranes, especially container cranes, with built-in hoist and V-shaped guidance of lifting cables for swing damping, of two adjacent hoist rope drums each two hoisting ropes vertically downwards on a load means arranged pulleys and from there V- tapering apart upwards towards the barrel cat arranged lanes led wagons are movable by chains, cables or the same and held on a drive device they are closed during lifting and lowering a load moves so that the angle of inclination of the Re resulting from the rope forces of each of the hoisting ropes essentially constant with respect to the vertical remains.

Eine solche Laufkatze ist beispielsweise aus der DE-OS 19 08 293 bekannt, bei welcher Lastpendlungen durch von der Last nach oben V-förmig auseinanderlaufende Hubseile gedämpft werden.Such a trolley is for example from the DE-OS 19 08 293 known in which load fluctuations by V-shaped diverging from the load Lifting ropes are damped.

Bei der in der DE 33 12 174 A1 beschriebenen Anordnung sind zusätzlich zu den Hubseilen an getrennt verfahr baren Hilfskatzen besondere Pendeldämpfungsseile ange schlagen. In the arrangement described in DE 33 12 174 A1 are moved separately in addition to the hoisting ropes Auxiliary cats attached special pendulum damping ropes beat.

Die Anordnung von gespreizten Hubseilen mit horizontal verstellbaren Aufhängepunkten an mehreren Laufkatzen ist in der DE 21 46 226 C3 offenbart. Hierbei wird die Ver stellung lediglich dazu benutzt, die Aufhängepunkte zum Senken der Last durch eine Engstelle hindurch einander zu nähern.The arrangement of spread hoisting ropes with horizontal adjustable suspension points on several trolleys disclosed in DE 21 46 226 C3. Here the Ver position only used to attach the suspension points to the Lowering the load through a narrow point to each other to approach.

Die bekannten Anordnungen sind verhältnismäßig aufwendig und kompliziert und in ihrer Dämpfungswirkung bei den einzelnen Betriebszuständen sehr unterschiedlich.The known arrangements are relatively complex and complicated and in their damping effect with the individual operating conditions very different.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pendeldämpfung zu schaffen, die sehr einfach gestaltet ist und mit der eine im wesentlichen gleichbleibend günstige, d. h. für die Pendeldämpfung wirksame Seil spreizung einstellbar ist, so daß praktisch über alle Einsatzbereiche eine optimale Dämpfung realisiert werden kann.It is therefore an object of the present invention to To create pendulum damping that is very simple and is essentially constant with the one cheap, d. H. effective rope for pendulum damping spread is adjustable, so that practically all Optimal damping can be realized can.

Diese Aufgabe wird bei einer Laufkatze der eingangs ge nannten Art dadurch gelöst, daß der Neigungswinkel α aus der Beziehung b_L = g·sinα·cosα ermittelt wird, in der b_L die im normalen Kranbetrieb zu erwartende größte Hori zontalbeschleunigung der Last in Katzlaufrichtung und g die Erdbeschleunigung bedeuten. This object is achieved in a trolley of the type mentioned in that the angle of inclination α is determined from the relationship b _L = g · sinα · cosα, in which b _L the greatest horizontal acceleration of the load to be expected in normal crane operation and in the direction of travel of the crane g is the acceleration due to gravity.

Damit wird die gewünschte Möglichkeit zur Einstellung der gleichbleibend günstigsten, d. h. für die Pendeldämpfung wirksamsten Seilspreizung verwirklicht. Ein Pendeln der Last wird also bei allen Betriebszuständen von vornher ein weitgehend unterbunden, jedenfalls aber sofort ge dämpft.This will be the desired way to set the consistently cheapest, d. H. for pendulum damping most effective rope spread realized. A commute of the This means that loads are a priori in all operating conditions a largely prevented, but in any case immediately ge dampens.

Zusätzlich sind die Wagen an eine Antriebsvorrichtung angeschlossen, die sie während des Hebens und Senkens der Last so verfährt, daß die Resultierenden aus den Seil kräften jedes der Hubseile sich immer etwa im Schwerpunkt der aus der Last und dem Lastaufnahmemittel gebildeten Hublast schneiden. Diese, wenn auch etwas aufwendigere aber immer noch leicht vorgebbare Wagenbewegung, gewähr leistet die optimale, d. h. mit geringstem Aufwand zum besten Ergebnis führende Pendeldämpfung der Last. Selbst verständlich können dann, wenn eine Last in senkrechter Richtung durch eine Engstelle zu bewegen ist, für die die so eingestellte Seilspreizung dort zu groß ist, die Wagen für den etwa zum Absetzen der Last auf oder zum Aufnehmen von einem Platz unter der Engstelle erforderlichen Zeit raum soweit zusammengefahren werden, daß die Seile keine Behinderung verursachen. Wegen der im übrigen wirksamen Pendeldämpfung ist dadurch aber die Handhabung der Last nicht beeinträchtigt.In addition, the carriages are connected to a drive device connected to them during the lifting and lowering of the Load moves so that the resultant from the rope force each of the hoisting ropes always in the center of gravity that formed from the load and the load handler Cut the lifting load. This, if a little more complex but still easily definable wagon movement, guarantee performs the optimal, d. H. with the least effort for best result leading load sway damping. Yourself understandable when a load is in vertical Direction is to be moved through a constriction for which the the rope spread set there is too big, the wagons for example for placing the load on or for picking up from a place under the constriction required time be pulled together so far that the ropes are not Cause disability. Because of the otherwise effective Pendulum damping is the handling of the load not affected.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Seitenansicht einer Laufkatze für einen Containerkran dargestellt. In the drawing is an embodiment of the invention in side view of a trolley for a container crane shown.

Die Skizze zeigt die Katze eines Containerkranes in Seitenansicht. Der Katzrahmen 1 bewegt sich entlang der Katzfahrbahn 2. Die Fahrbewegung erfolgt dadurch, daß die Katzlaufräder 3 motorisch angetrieben werden. Am Katzrahmen 1 sind zwei Hubseiltrommeln angeordnet, da von ist die vordere Hubseiltrommel 4 in der Zeichnung wiedergegeben, während die zweite Hubseiltrommel parallel zur ersten Hubseiltrommel 4 angeordnet ist und durch diese verdeckt wird. Von jeder dieser Hubseiltrommeln laufen zwei Hubseile nach unten ab, und zwar Hubseil 5 links und Hubseil 6 rechts der Mitte der Hubseiltrommel 4, während die Seile der hinteren Hubseiltrommel durch die vorderen Seile verdeckt sind. Die vorderen Hubseile 5, 6 führen zu Seilrollen 7 und 8 am Lastaufnahmemittel 10a, an welches die Nutzlast 10 b angehängt ist. Die Summe der Eigengewichtskräfte von Lastaufnahmemittel 10a und Nutz last 10b wird im folgenden als Hublast 10 bezeichnet. Die hinteren Seile führen über ebensolche Rollen (in der Zeichnung verdeckt). Alle Seile werden an den Rollen umgelenkt und sind nach oben zu beweglichen Wagen ge führt, die vorderen Hubseile 5, 6 zu den Wagen 11 und 12. Dort kann das Seilende befestigt oder, wie in der Zeich nung, über Rollen 13, 14 und zurück zu den Seilrollen 7, 8 geführt sein. Die Seilstränge zwischen den Rollen 13, 14 und den Seilrollen 7, 8 bilden zusammen je einen Flaschenzug 15, 16. Ebenso ist auch die Führung der hin teren, in der Zeichnung verdeckten Seile ausgebildet. Die hinteren Wagen sind ebenso wie die vorderen Wagen 11, 12 beweglich, letztere Wagen 11, 12 entlang der Fahr bahnen 17, 18. Die Fahrbahnen 17, 18 sind horizontal wie in der Zeichnung oder an den äußeren Enden 19, 20 etwas nach unten geneigt.The sketch shows the cat of a container crane in a side view. The cat frame 1 moves along the cat lane 2 . The travel movement takes place in that the trolley wheels 3 are driven by a motor. Two hoist rope drums are arranged on the cat frame 1 , since the front hoist rope drum 4 is shown in the drawing, while the second hoist rope drum is arranged parallel to the first hoist rope drum 4 and is covered by it. From each of these hoist rope drums two hoist ropes run downwards, namely hoist rope 5 on the left and hoist rope 6 on the right of the center of the hoist rope drum 4 , while the cables of the rear hoist cable drum are covered by the front cables. The front lifting ropes 5 , 6 lead to rope pulleys 7 and 8 on the load-carrying means 10 a, to which the payload 10 b is attached. The sum of the self-weight forces of the load handling device 10 a and the payload 10 b is referred to below as the lifting load 10 . The rear ropes run over such rollers (hidden in the drawing). All ropes are deflected on the rollers and are ge leads up to movable car, the front lifting cables 5 , 6 to the car 11th and 12th There the rope end can be fastened or, as in the drawing, via rollers 13 , 14 and back to the rope rollers 7 , 8 . The rope strands between the rollers 13 , 14 and the rope rollers 7 , 8 each form a pulley 15 , 16 . Likewise, the leadership of the rear, hidden in the drawing ropes is formed. The rear carriages, like the front carriages 11 , 12, are movable, the latter carriages 11 , 12 along the tracks 17 , 18 . The roadways 17 , 18 are horizontally inclined slightly as in the drawing or at the outer ends 19 , 20 .

Die Flaschenzüge 15, 16 bewirken, daß infolge der Hublast 10 neben der vertikalen auch eine horizontale Kraft auf die Wagen 11, 12 wirkt. Das gleiche gilt für die hinte ren, in der Zeichnung verdeckten Wagen. Alle Wagen müs sen deshalb durch Seil- oder Kettenzüge festgehalten werden und bei Bedarf verstellt werden. Dazu dienen Ketten 21 und 22. Ein Ende der Ketten 21, 22 ist an den Wagen 11, 12 an Festpunkten 27, 28 befestigt. Die Ketten 21, 22 führen über Umlenkrollen 23 zu Kettenritzeln 24 und 25. Diese Kettenritzel 24, 25 werden motorisch ange trieben und im Stillstand durch Bremsen gehalten. Die Ketten 21, 22 führen von dort weiter über die Rollen 26 zu Festpunkten 27a, 28a an den Wagen 11, 12. Ebensolche Ketten und Kettenführungen befinden sich an den in der Zeichnung verdeckten Wagen.The pulley blocks 15 , 16 have the effect that, as a result of the lifting load 10 , a horizontal force acts on the carriage 11 , 12 in addition to the vertical one. The same applies to the rear cars hidden in the drawing. All wagons must therefore be held in place by rope or chain hoists and adjusted if necessary. Chains 21 and 22 are used for this . One end of the chains 21 , 22 is attached to the carriages 11 , 12 at fixed points 27 , 28 . The chains 21 , 22 lead via deflection rollers 23 to chain sprockets 24 and 25 . These chain sprockets 24 , 25 are driven by a motor and are held at a standstill by braking. The chains 21 , 22 lead from there via the rollers 26 to fixed points 27 a, 28 a on the carriages 11 , 12 . The same chains and chain guides are located on the cars hidden in the drawing.

Damit die Last nur mäßig pendelt, ist es notwendig, daß schon bei kleineren Pendelausschlägen große Rückstell kräfte entstehen, die der Pendelung entgegenwirken. Die Seilanordnung bewirkt, daß die resultierende Kraft 29 bzw. 30 jedes der beiden Hubseile 5, 6 schräg nach oben wirkt und durch den Mittelpunkt der Seilrollen 7, 8 geht. Die Wirkungslinien der Seilkräfte 29, 30 schneiden sich im Punkt 31. Ist an dieser Stelle auch der Schwerpunkt der Hublast 10, so ist die Wirkung der V-förmigen Seil führung am besten. Die Hublast 10 kann sich in diesem Fall horizontal gegenüber dem Katzrahmen 1 nur bewegen, wenn die horizontale Beschleunigungskraft, die auf die Hublast 10 wirkt, so groß ist, daß zwei (in der Zeichnung hintereinander liegende) Seile schlaff werden. Die Hub last 10 pendelt also erst dann, wenn die Horizontalbe schleunigung b_L derselben größer ist als die Erdbeschleu nigung multipliziert mit Kreisfunktionen des in der Zeich nung angegebenen Winkels, also des halben Öffnungswinkels zwischen den beiden Wirkungslinien der resultierenden Seilkräfte 29, 30. Es gilt daher die BeziehungSo that the load fluctuates only moderately, it is necessary that large return forces arise even with smaller pendulum deflections, which counteract the pendulum. The cable arrangement causes the resulting force 29 or 30 of each of the two lifting cables 5 , 6 to act obliquely upwards and passes through the center of the cable pulleys 7 , 8 . The lines of action of the rope forces 29 , 30 intersect at point 31 . If the center of gravity of the lifting load 10 is also at this point, the effect of the V-shaped cable guide is best. In this case, the lifting load 10 can only move horizontally with respect to the trolley frame 1 if the horizontal acceleration force acting on the lifting load 10 is so great that two ropes (lying one behind the other in the drawing) become slack. The lifting load 10 only oscillates when the horizontal acceleration b _{L is} greater than the acceleration due to earth multiplied by circular functions of the angle indicated in the drawing, i.e. half the opening angle between the two lines of action of the resulting cable forces 29 , 30 . The relationship therefore applies

b_L = g·sinα·cosαb _L = g · sinα · cosα

Normalerweise ist bei Laufkatzen für Stückgut, z. B. Container, die Katzbeschleunigung b_L nicht größer als b_L = 0,6 m/s². Demnach wäre der erforderliche Winkel α = 3,5°.Usually for trolleys for general cargo, e.g. B. container, the cat acceleration b _L not greater than b _L = 0.6 m / s². Accordingly, the required angle would be α = 3.5 °.

Diese Ausführungen treffen ohne Berücksichtigung der Seildehnung zu. Die Seildehnung wirkt wie eine Feder und verschlechtert die Wirkung der V-förmigen Aufhän gung der Last, so daß der Winkel α entsprechend ver größert werden muß.These statements are made without considering the Rope elongation too. The rope stretch acts like a spring and worsens the effect of the V-shaped hangers supply of the load so that the angle α correspondingly ver needs to be enlarged.

Eine weitere Verschlechterung der Wirkung trifft ein, wenn der Schnittpunkt 31 der Kraftrichtungen in Seiten ansicht nicht mit dem Schwerpunkt der Hublast 10 zu sammenfällt.A further deterioration of the effect occurs when the intersection 31 of the directions of force in side view does not coincide with the center of gravity of the lifting load 10 .

Bei Containerkaikranen muß die Hublast 10 u. a. in enge Luken einfahren, die im Grundriß nur unwesentlich größer als die Hublast sind. Dabei stören die Seilstränge der Flaschenzüge 15, 16 zwischen den Seilrollen 7, 8 und den Rollen 13, 14, weil sie schräg nach oben laufen. Deshalb sind unter anderem die Rollen 13, 14 entlang der Fahr bahnen 17, 18 mit Hilfe der Wagen 11, 12 beweglich. So können die Seile bei Bedarf auch so geführt werden, daß sie im Grundriß nicht über die Abmessungen, z. B. der Schiffsluken, hinausreichen.In the case of container quay cranes, the lifting load 10 has to enter narrow hatches, which are only insignificantly larger than the lifting load in plan. The cable strands of the pulley blocks 15 , 16 between the cable pulleys 7 , 8 and the pulleys 13 , 14 interfere because they run obliquely upwards. Therefore, among other things, the rollers 13 , 14 along the tracks 17 , 18 with the help of the carriage 11 , 12 are movable. Thus, the ropes can also be guided so that they do not have the dimensions, e.g. B. the hatches, reach out.

Es wurde oben dargelegt, daß der notwendige Neigungs winkel α der Wirkungslinien der Kräfte 29, 30 zur Senk rechten im wesentlichen von der maximalen Horizontalbe schleunigung b_L der Hublast 10 abhängt. Der notwendige Winkel hängt nicht von der Pendellänge ab. Bei großer Pendellänge ist ein großer Abstand a der Festpunkte 27, 28 bzw. 27a, 28a erforderlich. Bei extrem kurzer Pendel länge muß der Abstand a kurz sein, damit die Kräfte in den Seilen nicht unverhältnismäßig groß werden und der Schnittpunkt 31 der Kraftwirkungslinien in der Seiten ansicht der Katze mit dem Schwerpunkt der Hublast 10 etwa zusammenfällt.It has been shown above that the necessary inclination angle α of the lines of action of the forces 29 , 30 to the vertical right essentially depends on the maximum horizontal acceleration b _{L of} the lifting load 10 . The necessary angle does not depend on the length of the pendulum. With a large pendulum length, a large distance a between the fixed points 27 , 28 and 27 a, 28 a is required. With an extremely short pendulum length, the distance a must be short, so that the forces in the ropes are not disproportionately large and the intersection 31 of the lines of action in the side view of the cat with the center of gravity of the lifting load 10 coincides approximately.

Claims

1. Trolley ( 1 ) for general cargo cranes, especially container cranes, with built-in hoist and V-shaped guide of hoisting ropes ( 5 , 6 ) for swing damping, with two hoisting rope drums ( 4 ) lying next to each other, two hoisting ropes ( 5 , 6 ) vertically after down to on a load receiving means ( 10 a) arranged rope pulleys ( 7 , 8 ) and from there V-shaped diverging upwards to on the trolley ( 1 ) arranged lanes ( 17 , 18 ) running cars ( 11 , 12 ) are guided which are movably held by chains ( 21 , 22 ), cables or the like and are connected to a drive device which drives them during the lifting and lowering of a load ( 10 b) so that the angle of inclination (α) of the resultant ( 29 , 30 ) from the rope forces of each of the hoisting ropes ( 5 , 6 ) remains essentially constant with respect to the vertical, characterized in that the angle of inclination α is determined from the relationship b _L = g · sinα · cosα, in which b _L d he greatest horizontal acceleration of the load to be expected in the direction of travel of the crane in normal crane operation and g mean the acceleration due to gravity.

2. Trolley according to claim 1, characterized in that the drive device moves the carriage ( 11 , 12 ) during the lifting and lowering of the load ( 10 b) so that the resultant ( 29 , 30 ) from the cable forces of each of the lifting cables ( 5th , 6 ) always intersect approximately in the center of gravity ( 31 ) of the lifting load formed from the load ( 10 b) and the load suspension device ( 10 a).