DE3741570A1 - Brueckenkran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Hebemechanismus, insbesondere zum intermittierenden abwechselnden Transport einer Last, wobei die Last im Rahmen der Tragfähigkeit des Mechanismus veränderlich sein kann. Derartige Bedingungen liegen bei hydraulisch betriebenen Kränen und Hebezeugen vor, und die Erfindung bezieht sich speziell auf Brücken­ kräne, also Krankonstruktionen, bei denen zwei in Quer­ richtung beabstandete parallele Längsschienen von einer verfahrbaren Horizontalbrücke mit auf diesen Schienen lau­ fenden Endhalterungen überspannt sind und wobei eine Lauf­ katze mit Lasthaken beweglich gehaltert sind und längs der Brücke geführt werden.

Der Brückenaufbau bekannter Hochleistungs-Kräne der vor­ stehend bezeichneten Art umfaßt zwei beabstandete parallele Brückenträger, die an ihren jeweiligen Enden durch die auf den beabstandeten Schienen laufenden Endhalterungen mit­ einander verbunden sind. Jeder Brückenträger hat eine von zwei gleichbeabstandeten Schienen zum Verfahren eines Hub­ werks, und voneinander unabhängige Großlast- und Kleinlast- Seilwindensysteme sind an voneinander beabstandeten Stellen der Katze angeordnet. So hat z. B. ein Brückenkran mit einer 100-t-Kapazität typischerweise ein erstes Seilwin­ densystem mit Haken für Großlasten (höchstens 100 t) und ein zweites Seilwindensystem mit Haken für Kleinlasten (höchstens 25 t). Das Vorsehen von zwei Systemen, also einem Klein- und einem Großlastsystem, hat nicht nur Wirt­ schaftlichkeitsgründe, sondern das Großlastsystem ist not­ wendigerweise relativ langsam gegenüber der Hubgeschwindig­ keit des Kleinlastsystems. Typischerweise trägt ein solcher 100-t-Kran mit einem Gewicht in der Größenordnung von 100 t zum Gewicht des Hubwerks allein bei, und bei einer Brücke mit einer Spannweite von ca. 18 m liegt der Gewichtsbeitrag der Brückenträger in der Größenordnung von 40 t. Der größte Teil der zum Betrieb des Krans benötigten Energie wird somit zum Verfahren des Krans und seines Hakens verbraucht, und die jeweilige Last repräsentiert höchstens weniger als die Hälfte der zum Betrieb des Krans ohne Last benötigten Energie. Bei einem Kran mit hohem Auslastungsgrad arbeitet typischerweise das 100-t-Seilwindensystem mit 5,5 m/min, und das 25-t-Seilwindensystem arbeitet mit 9,1 m/min. Da ferner die Hubsysteme über aufwendige Untersetzungsgetriebe von Elektromotoren angetrieben werden, bedingt die in jedem Hubsystem vorhandene Trägheit einen hohen Zeitaufwand für die Beschleunigungs- und die Bremsphase jedes gegebenen Hebe- oder Senkvorgangs, und zwar unabhängig davon, ob der jeweils betriebene Haken belastet ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbes­ serten Brückenkrankonstruktion, bei der Einschränkungen und Nachteile bekannter Konstruktionen von vornherein vermieden sind; dabei soll ein mit Gegengewicht arbeitendes hydrau­ lisch betriebenes System angegeben werden, das insbesondere Doppel-Hebezeuge im Hochkapazitätsfall vermeidet und das ferner ohne Winden, Untersetzungsgetriebe und zugehörige mechanische Bremsen auskommt. Dabei soll ferner ein ver­ bessertes Brückenkransystem angegeben werden, das zum Ein­ satz mit hohem Auslastungsgrad geeignet und wesentlich einfacher bedienbar ist, wobei ein besserer Zugang zu dem Bereich unter dem Zwei-Komponenten-Arbeitsbereich der Kran­ verfahrung geschaffen wird und der Energieverbrauch sowie das Gewicht bei einer bestimmten Nennlast verringert wer­ den. Ferner soll ein hydraulischer Steuermechanismus ange­ geben werden, der für die vorgenannten Ziele geeignet ist und der sowohl an neue Brückenkraneinbauten als auch für die Umrüstung bereits bestehender Systems anpaßbar ist. Weiterhin soll eine präzise Einhebelsteuerung des Last­ transportvorgangs und der Geschwindigkeit des Lasthebe- und/oder -senkvorgangs bei entsprechenden hydraulisch be­ triebenen Hubmechanismen und ungeachtet der momentanen Größe der Last innerhalb der Hubkapazitäten des Systems angegeben werden. Außerdem soll ein Hochleistungs-Brücken­ kran geschaffen werden, der ungeachtet der Last innerhalb der Kapazitätsgrenzen des Systems mit nur einer Hakenauf­ hängung bedient werden kann.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch die Erfindung mit einem hydraulischen Hebezeug gelöst, das einen Leistungsinte­ grator in der Verbindung zwischen einem aufgeladenen hydraulischen Akkumulator und der Stelleinheit für eine in Vertikalrichtung positionierbare Last enthält; der Lei­ stungsintegrator ist zusätzlich mit der Antriebsmaschine verbunden, und die Druckladung des Akkumulators ist so vor­ gegeben, daß sie einen vorbestimmten Pegel einer mittleren Lastbeaufschlagung der Stelleinheit vollständig aufnehmen kann. Der Hydraulikkreis enthält Absperrorgane, wobei ein vorsteuerdruckbetätigtes Absperrorgan zwischen dem Lei­ stungsintegrator und dem Akkumulator und ein weiteres vor­ steuerdruckbetätigtes Absperrorgan zwischen dem Leistungs­ integrator und der Last-Stelleinheit angeordnet ist. Die vorsteuerdruckbetätigten Absperrorgane wirken mit weiteren Absperrorganen zusammen, um eine automatische Überführung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid aus dem Akkumula­ tor zur Last-Stelleinheit und umgekehrt entsprechend der gewählten Steuerung des Leistungs-Integrators bzw. über diesen zu ermöglichen. Das System von Absperrorganen wirkt ferner mit einer Pumpe zusammen, die der Rotation des Lei­ stungs-Integrators zugeordnet ist, so daß sichergestellt ist, daß aus einem Behälter ausreichend Fluid gefördert wird und für Vorsteuer-Funktionen zur Verfügung steht; mit anderen Worten bietet das System unter minimalem Rückgriff auf den Behälter eine größtmögliche Energieeinsparung bei der Durchführung dieser Überführung von hydraulischem Druckfluid vom und zum Akkumulator, wie es für jeden gere­ gelten Hebe- bzw. Senkvorgang einer Last innerhalb der Tragfähigkeit des Systems benötigt wird.

Bei dem angegebenen hydraulischen Hebemechanismus für einen Brückenkran umfaßt der hydraulische Akkumulator lange zylindrische Stahlrohre, die als tragende Elemente in die Brückenkonstruktion integriert sind. Diese tragenden Zylin­ der sind an ihren Enden geschlossen und gegenüber dem Hydraulikfluid, das in bezug auf einen lasthebenden Zug­ zylinder umsteuerbar verdrängt wird, druckgasbeaufschlagt. Dabei sind wenigstens zwei derartige Zylinder in einer ver­ tikal beabstandeten horizontalen Anordnung starr mitein­ ander verbunden, erstrecken sich über die volle Spannweite der Brücke und bilden eine Einträger-Brücke, wobei die oberen und unteren Zylinder das hohe Trägheitsmoment zur Verfügung stellen, das für die Halterung der Brücke und einer voll beladenen Laufkatze, die längs der Brücke ver­ fahrbar ist, benötigt wird. Bei den bevorzugten Ausfüh­ rungsformen wird der Akkumulator durch einen weiteren hori­ zontalen Zylinder vervollständigt, der an der Brücke fest montiert ist, wobei er bevorzugt zwischen die tragenden Zylinder geschachtelt ist; in diesem weiteren Zylinder trennt ein hermetisch dichter verschieblicher Kolben ein gasdruckbeaufschlagtes Ende von einem mit Hydraulikfluid beaufschlagten Ende, und die hydraulische Kapazität dieses weiteren Zylinders ist wenigstens gleich den gesamten Hydraulikvolumen-Anforderungen des Gesamtsystems ein­ schließlich des Zugzylinders in seinem extrem betätigten Zustand. Das kombinierte Volumen des druckgasbeaufschlagten Endes des Akkumulators (d. h. in den tragenden Zylindern und in dem gasbeaufschlagten Ende des Kolben-Zylinders) beträgt bevorzugt das Zehnfache des Hydraulikfluid-Aufnah­ mevolumens.

Bei bevorzugten Ausführungsformen verläuft der Zugzylinder ebenfalls horizontal und ist zwischen den oberen und unte­ ren tragenden Zylindern aufgenommen. Sein Kolben ist mit Seilen verbunden, die über Seilscheiben an einem Ende der Brücke sowie an der längs der Brücke verfahrbaren Laufkatze und am Lasthaken, der von der Laufkatze nach unten hängt, verlaufen.

Die US-Patentanmeldung Serial-Nr. 6 01 481 (vom 18. 4. 1984), die eine CIP-Anmeldung der US-Patentanmeldung Serial-Nr. 5 70 590 (vom 13. 1. 1984) ist, beschreiben ver­ schiedene Ausführungsformen für unterschiedliche Situatio­ nen von Antriebsmaschine und Last sowie verschiedene Aus­ bildungen von handbetriebenen und fernsteuernden elektri­ schen Steuereinrichtungen. Die folgende detaillierte Be­ schreibung eines einzigen solchen Systems ist daher nur beispielhaft und stellt keine Einschränkung dar. Auch die Tatsache, daß die zu beschreibenden Brückenkräne in Ver­ bindung mit beabstandeten parallelen Längsschienen über Flur arbeiten, stellt keine Einschränkung dar, weil die Grundsätze der Erfindung ebenso bei Portalkränen anwendbar sind, bei denen die Brückenenden in einen beabstandete Beine aufweisenden Rahmen, der auf voneinander beabstande­ ten Laufbahnen auf Flur verfahrbar ist, konstruktionsmäßig integriert sind.

Ein Leistungs-Integrator, der im vorliegenden Fall eine umlaufende Fluidverdrängungsvorrichtung ist, hat zwei von­ einander beabstandete Strömungsanschlüsse und einen dazwi­ schen liegenden Läufer mit einem extern zugänglichen Wel­ lenanschluß an den Läufer; dabei kann es sich um verschie­ dene bekannte Rotationspumpenarten, z. B. eine Zahnrad- oder eine Drehschieberpumpe, oder um axial bzw. radial hin- und hergehende Vorrichtungen handeln, bei denen die Rota­ tion der Welle zu dem am einen Anschluß einströmenden und am anderen Anschluß austretenden Hydraulikfluidstrom in Beziehung steht. Bei der Erfindung liefern diese Rotations­ vorrichtungen den genannten Hydraulikfluidstrom sowie eine externe Ein-Ausgangsdrehmoment-Beziehung zur Hydraulik­ fluidströmung.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung, teilweise weggebrochen und in Strichlinien, so daß die Brückenkrankonstruktion nach der Er­ findung insgesamt erkennbar ist;

Fig. 2 das Schaltbild eines Hydraulikkreises für den Brückenkran von Fig. 1, wobei Konstruktions­ teile schematisch dargestellt sind, um die Hubseile deutlicher zu zeigen; und

Fig. 3 eine schematische Endansicht einer Ausfüh­ rungsform, die gegenüber derjenigen von Fig. 1 abgewandelt ist.

Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Brücken­ krankonstruktion A, die ortsfeste Längsschienen 10, 10′, die in einem Abstand S voneinander verlegt sind, überspannt und auf diesen verfahrbar gehalten ist, wobei der Abstand S der Abstand zwischen Wänden eines Gebäudes, an denen die Schienen verlegt sind, sein kann. Die Schienen 10, 10′, haben also eine gewünschte Höhe über Flur des Gebäudes. Eine Querschiene 11 ist ein einheitlicher Teil der Brücken­ konstruktion und dient als Führung zum Verfahren einer Laufkatze 12 für einen einzelnen, an Seilen aufgehängten Lasthaken 13.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ergibt sich die konstruk­ tionsmäßige Einheitlichkeit der Brücke A durch obere und untere geschlossene lange horizontale Zylinder 14, 15, die sich im wesentlichen über die volle Spannweite der Brücke erstrecken und in Fluidverbindung (16) miteinander stehen und mit einem weiteren, keinen Teil der Konstruktion bil­ denden Kolben/Zylinder 17 zusammenwirken, und zwar in einer noch zu erläuternden Funktion als hydraulischer Akkumula­ tor. Die tragenden Zylinder 14, 15 haben einen unveränder­ lichen Mittenabstand D voneinander, der durch den Einbau ihrer jeweiligen Enden in Endhalterungen in Form von A-Rahmen 18, 19 gewährleistet ist, wobei die A-Rahmen von­ einander beabstandete Räder oder Fahrgestelle aufweisen, die auf den Längsschienen 10, 10′ verfahrbar sind. Entlang beiden Seiten verteilt wird durch Versteifungen in Form verschweißter formsteifer Verbindungsstreben (die in Fig. 1 schematisch mit starken Strichlinien 20 angedeutet sind) eine derartige Integrität der Gesamtkonstruktion 14, 15, 18, 19, 20 erreicht, daß ein um eine Vertikalebene symme­ trischer Träger erhalten wird; bei dieser Trägerkonstruk­ tion tragen die Zylinder sehr wesentlich zu einem hohen Trägheitsmoment für sämtliche senkrecht zu dieser Ebene gesehenen vertikalen Teile bei.

Beispielsweise beträgt bei einem Brückenkran nach Fig. 1, der eine Spannweite S von 18,3 m und eine Tragfähigkeit von 100 t hat, der Mittenabstand D zwischen den Zylindern 14, 15 ca. 1,52 m. Jeder Zylinder 14 besteht aus Stahlrohr einer Länge von 18,3 m mit einem Durchmesser von 45,72 cm. Das Gewicht der Katze 12 und ihres Hakens 13 braucht nicht mehr als 1-2 t zu betragen, und das Gewicht der beschrie­ benen Trägerkonstruktion mit den Endhalterungen 18, 19 und der Katzenschiene 11 beträgt 15 t. Bei vergleichbarer Kapa­ zität ist somit das Gesamtgewicht sämtlicher verfahrbaren Aufbauten von Fig. 1 erheblich geringer als das Gesamtge­ wicht bereits vorhandener Aufbauten, die durch die Kon­ struktion von Fig. 1 ersetzt werden.

Bei der Erläuterung des hydraulischen Akkumulators und seines zugehörigen Steuerkreises wird zusätzlich auf Fig. 2 Bezug genommen; dort ist der hydraulische Akkumulator sche­ matisch mit 25 bezeichnet und umfaßt sowohl die tragenden Zylinder 14, 15 als auch den Kolben/Zylinder 17. Dabei ist insbesondere die obere Kammer des Akkumulators 25 (d. h. über dem verschiebbaren hermetisch dichten Kolben) in Fig. 2 eine schematische Darstellung der kombinierten Druckgas­ volumina der Zylinder 14, 15 und des rechten Endes des Kol­ ben/Zylinders 17 von Fig. 1, wobei ein Gasdruck in der Größenordnung von 103,4 bar von einer geeigneten Versorgung (nicht gezeigt) zugeführt wird. Die untere Kammer des Akku­ mulators 25 (d. h. unter dem verschiebbaren dichten Kolben) ist eine schematische Darstellung des hydraulisch gefüllten und mit Gasdruck beaufschlagten anderen Endes (also des linken Endes) der Kolben-Zylinder-Einheit 17 von Fig. 1 mit einer Anschlußöffnung 26 für Ein-/Auslaßströme von Hydrau­ likfluid in bezug auf den Akkumulator 25.

Der Hydraulikkreis von Fig. 2 regelt den Hydraulikfluid­ strom zwischen dem Akkumulator 25 und einem Zugzylinder 27 zur Seilbetätigung, der eine Kolbenstange 28 aufweist, die sich extern durch eine Stopfbüchse (nicht gezeigt) am hin­ teren Ende des Zylinders 27 erstreckt, wobei sie durch eine Lastbügelverbindung über eine Seilscheibe 29 mit Hebesei­ len verbunden ist, die noch erläutert werden. Im Fall der vorstehend angegebenen Kranabmessungen hat der Zylinder 27 z. B. einen Innendurchmesser von 40,6 cm und eine Länge von 7,3 m, und seine Kolbenstange 28 hat einen Durchmesser von 11,43 cm. Der Zylinder 27 ist durch Verschweißen mit dem Brückenträgerrahmen über eine Trennwand 30, die am oberen und unteren Zylinder 14 und 15 gesichert ist, formsteif festgelegt.

Der hydraulische Akkumulator 25, der in der vorgenannten Weise beaufschlagt wird, dient als "Gegengewicht" und wirkt ständig auf in einer Leitung 31 zum Zylinder 17 gelangendes Fluid, um das Eigengewicht des Hakens 13 plus eine bestimm­ te Nutzlast, die zwischen einer Nutzlastgröße Null und der vollen Nenn-Nutzlast liegt und im allgemeinen der halben Nenn-Nutzlast entspricht, in wirksamer Weise auszugleichen. Insbesondere ist die Öffnung 26 für den Hydraulikfluidstrom zum oder vom Akkumulator 25 an die Leitung 31 für den Hydraulikfluidstrom vom oder zum Zylinder 17 angeschlossen, und zwar über vorsteuerdruckbetätigte Absperrorgane 33, 34, die so angeordnet sind, daß sie den Hydraulikfluidstrom vom Akkumulator 25 bzw. vom Zylinder 17 blockieren, wenn nicht das eine oder das andere dieser Absperrorgane 33, 34 durch Vorsteuerdruckbetätigung geöffnet ist. Zwischen den Lei­ tungen 33′, 34′ ist ein Leistungsintegrator 35, der von den beiden Absperrorganen 33, 34 gespeist wird, angeordnet. Der Leistungsintegrator 35 ist eine Rotationsverdrängungsvor­ richtung mit zwei Strömungsanschlüssen 36, 37, mit denen die Leitungen 33′, 34′ jeweils verbunden sind, und ein dazwischen angeordneter Rotor weist eine extern zugängliche Verbindungswelle zu einer Antriebsmaschine auf, die zwar ein umsteuerbarer Elektromotor sein kann, im vorliegenden Fall jedoch ein Einrichtungs-Elektromotor 38 ist. Die vor­ steuerdruckbetätigten Absperrorgane 33, 34 sind bevorzugt sogenannte Sperrventile. Wie Fig. 2 zeigt (Pfeil 39), ist der Leistungsintegrator 35 vorteilhaft eine Vorrichtung mit verstellbarer Strömung, z. B. eine drehangetriebene strö­ mungsveränderliche Axialkolbenvorichtung, wobei Richtung und Größe der Strömung zwischen den Öffnungen 36, 37 eine Funktion der Taumelscheibenneigung relativ zu einer Neu­ tral- bzw. strömungslosen Stellung ist, in der die Taumel­ scheibe zur Achse des Rotationsantriebs senkrecht steht. In Fig. 2 ist eine doppeltwirkende hydraulische Stelleinheit 40 über ein Servoventil 41 umsteuerbar betätigbar, wobei das Servoventil der Stelleinheit 40 eine Proportionalströ­ mung zuführt, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung und dem Ausmaß der Steuerauslenkung bei 41′ aus der neutralen bzw. mittigen Lage des Absperrorgans.

Bevorzugt erfolgt das vorsteuerdruckbetätigte Öffnen der jeweiligen Absperrorgane 33, 34 aufgrund eines einzigen Stelldrucks. So stellt eine Leitung 42 eine Parallelver­ bindung der jeweiligen Vorsteuerdrücke der Absperrorgane 33, 34 her, und das Vorhandensein eines ausreichenden Hydraulikdrucks in einer Steuerleitung 43 verschiebt beide Absperrorgane 33, 34 aus ihrer normalerweise geschlossenen Stellung. Dieser Steueranschluß über Leitung 43 enthält ferner ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 44, das nor­ malerweise so positioniert ist, daß es Druckfluid in Lei­ tung 43 zum Behälter 45 ableitet, das jedoch bei Betätigung durch einen Elektromagneten Druckfluid in jeder der Inte­ grator-Leitungen 33′, 34′ durch Leitung 43 strömen läßt, so daß beide Absperrorgane 33, 34 gleichzeitig durch Vor­ steuerdruck geöffnet werden; dabei sind Absperrventile 46, 47 (die mit den Rückseiten einander gegenüberstehend mit dem Ventil 44 verbunden sind) vorgesehen, um die Einheit­ lichkeit der beschriebenen Vorsteuerdruck-Verbindung 43 zu gewährleisten. Eine Steuerverbindung 32 bestimmt die Akti­ vierung des Elektromagnetventils 44 immer dann, wenn sich die Taumelscheibe des Integrators 35 aus ihrer Neutralstel­ lung bewegt.

Zwei weitere Absperrorgane 48, 49, die in getrennten Ver­ bindungsleitungen 51, 52 zu den entsprechenden Anschlüssen 36, 37 des Leistungsintegrators angeordnet sind, bewirken zusammen mit einer Niederdruckpumpe 53 eine Erstförderung von Hydraulikfluid von einem Behälter bzw. Reservoir 50 zum Leistungsintegrator, wenn der Motor 38 anläuft; die Pumpe 53 hat außerdem die Funktion, jeweils benötigtes Nieder­ druck-Hydraulikfluid für die vom Servoventil 41 ausgelöste Betätigung der Stelleinheit 40 der Taumelscheibe zu för­ dern; wenn von der Pumpe 53 kein Niederdruckfluid gefördert wird, kehren die Stelleinheit 40 und die Taumelscheibe in ihre jeweiligen Neutralstellungen zurück. Insbesondere ist jedes Absperrorgan 48, 49 so angeordnet, daß jeglicher Fluidstrom in Richtung des Reservoirs 50 blockiert wird, aber ein Überdruckventil 54 leitet gefördertes Überdruck­ fluid zum Behälter 50 zurück.

Bevor die Betriebsweise beschrieben wird, sei gesagt, daß der Klarheit halber die Hubwerkseile in Fig. 1 nicht im einzelnen gezeigt sind und daß aus eben diesen Gründen nur ein einziger Seilabschnitt 55 dargestellt ist. Tatsächlich sind bevorzugt eine Vielzahl Seile, die parallel nebenein­ ander laufen und miteinander verbunden sind, vorgesehen, und zwar einerseits aus Sicherheitsgründen und andererseits als eine Möglichkeit, Seile mit kleinerem Durchmesser ver­ wenden zu können; in Fig. 1 ist eine solche Verwendung vieler paralleler Seile nur im Hakenaufhängungsbereich gezeigt, wobei die Aufhängeschleife des zweiten Seils 55′ neben dem ersten Seil 55 gezeigt ist. Bei der angenommenen Tragfähigkeit von 100 t besteht also das dargestellte Ein­ zelseil 55 aus acht in gleicher Weise verbundenen Seilen mit einem Durchmesser von jeweils 19,05 mm, die parallel verbunden sind und identische, nebeneinanderlaufende Bahnen haben.

Wie gezeigt, ist ein Ende des Seils 55 bei 56 am Endrah­ menteil 18 festgelegt, das dem Ende des Zugzylinders 27 zugewandt ist. Das Seil 55 verläuft auf einer horizontalen ersten Bahn a von 56 zur Zugzylinderverbindung über eine Seilscheibe 29, auf einer zweiten Bahn b, b′ um eine obere und eine untere, am Rahmen festgelegte Seilscheibe 57, 58, auf einer dritten horizontalen Bahn c zu einer ersten Laufkatzen-Seilscheibe 59, auf einer vierten, eine verti­ kale Hängeschleife bildenden Bahn d, d′ nach unten um die Haken-Seilscheibe 60 und zurück um eine zweite Laufkatzen- Seilscheibe (hinter der Seilscheibe 59) sowie auf einer horizontalen fünften Bahn e zu einem Festlegepunkt ihres anderen Endes am Endrahmenteil 19. Durch die hydraulisch angetriebene Einfahrbewegung der Zugstange 28 werden der Haken 13 und seine Last unabhängig von der Lage oder Bewe­ gung der Laufkatze 12 auf ihrer Bahn gehoben.

Nachstehend folgt eine kurze Beschreibung der Betriebsweise mit dem Hydraulikkreis von Fig. 2. Anfangs sei ein gefüll­ tes System angenommen, wobei der Haken 13, seine Last und der Kolben des Zugzylinders 27 in einer bestimmten Höhe über Flur verriegelt sind, weil der Motor 38 (und das Elek­ tromagnetventil 44) abgeschaltet sind, woraus ein lokales Ablassen des Vorsteuer-Betätigungsfluids zum Behälter 45 resultiert, der diese geringe Menge Hydraulikfluid zum Reservoir 50 ableitet (über nicht gezeigte Mittel). Beide Absperrorgane 33, 34 sind damit automatisch geschlossen, wobei das Absperrorgan 34 die Hebelage von Haken 13 und Last verriegelt. Ferner ist im Gasvolumen des Akkumulators eine Druckgasladung (z. B. Stickstoff) enthalten, wodurch das Absperrorgan 33 in seine Schließstellung beaufschlagt ist.

Zum Anfahren aus dem Abschaltzustand wird der Motor 38 ein­ geschaltet, so daß der Rotor des Leistungsintegrators 35 sowie die Pumpe 53 angetrieben werden. Damit ist Nieder­ druckfluid zum Servoventil 41 verfügbar für etwaige Steuer­ vorgänge, die über eine Handbetätigung des Griffs 41′ aus­ gelöst werden. Durch jede Verschiebung des Griffs 41′ aus seiner Neutrallage wird erstens bewirkt, daß die Stellein­ heit die Taumelscheibe des Leistungsintegrators 35 schräg­ stellt und dadurch eine momentane Förderung von höherem Druck aufweisendem Hydraulikfluid zu einer der Leitungen 33′, 34′ erfolgt, und zweitens, daß über die Neigung der Taumelscheibe und den Anschluß 32 das Elektromagnetventil 44 in die Stellung betätigt wird, in der es das höheren Druck aufweisende Fluid zu den Leitungen 43, 42 durchläßt, so daß beide Absperrorgane 33, 34 durch Vorsteuerdruck geöffnet werden. Nachdem diese vorsteuerdruckbetätigten Absperrorgane geöffnet sind, besteht in der Leitung 33′ der volle Akkumulatordruck, und der vorhandene Druck des Zug­ zylinders 27, der den Druck des Hakens 13 und der Last reflektiert, ist in Leitung 34′ vorhanden; diese Drücke sind entweder gleich oder nahezu gleich, was von der momen­ tanen Last abhängt, aber zu jedem gegebenen Zeitpunkt wäh­ rend eines Hebe- oder Senkvorgangs ist der höhere dieser Drücke unbedingt ausreichend, um beide Absperrorgane 33, 34 in der Offenstellung zu halten. Der Hebe- oder Senkvorgang geht weiter, bis der Stellhebel 41′ in seine Mitten- bzw. Neutrallage zurückgeschoben und die Taumelscheibe in ihre Neutrallage zurückgekehrt ist, wonach das Elektromagnet­ ventil 44 entregt wird und den Vorsteuer-Betätigungsdruck verringert, so daß die Absperrorgane 33, 34 schließen und die momentane Hebelage des Hakens 13 mit oder ohne Last verriegeln können.

So ist das Hydrauliksystem nach dem Anfahren und bis zum Abschalten für die Hebe- und Senkphasen des Hebezeugbe­ triebs bereit. Zum Heben der Last wird der Proportional­ stellhebel 41′ des Servoventils 41 aus der Mittenlage in die Richtung für eine Aufwärtsbewegung bewegt, und zwar in einem Ausmaß, das die vom Bediener gewünschte Geschwindig­ keit reflektiert. Zum Senken der Last ist die Betätigung des Stellhebels 41′ die gleiche, und zwar aus der Mitten­ lage in die Gegenrichtung. Nachdem die gewünschte Änderung der Höhenlage des Hakens 13 mit oder ohne Last erreicht ist, wird der Stellhebel 41′ in die Mittenlage zurückge­ bracht, wodurch die Fluidverdrängungswirkung des Leistungs­ integrators 35 neutralisiert wird und beide Absperrorgane 33, 34 schließen und die erreichte Höhenlage des Hakens 13 verriegeln können.

Mit der vorstehend beschriebenen Erfindung wird die ein­ gangs genannte Aufgabe vollständig gelöst. Die Brückenkon­ struktion dient vorteilhafterweise sowohl zur Lasthalterung als auch zum effizienten hydraulisch gesteuerten Hubwerks­ betrieb. Es werden derart hohe Gewichtseinsparungen bei einem System mit gegebener Tragfähigkeit erreicht, daß Ein­ sparungen hinsichtlich der Leistung der Antriebsmaschinen sowohl für die Antriebe der Brücke und der Laufkatze (die nicht beschrieben wurden, aber konventionell ausgelegt sein können) als auch für die Antriebsmaschine 38 des Hebezeugs erzielbar sind. Mit Ausnahme des Akkumulators 25 und der Stelleinheit 27 haben die hydraulischen Stellelemente (Fig. 2) nur geringe Größe und Gewicht und können ohne weiteres in eine Bedienerkabine (nicht gezeigt) eingebaut werden, die an einem Ende der Brücke vorgesehen ist. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß unter dem herr­ schenden Akkumulatordruck, z. B. in der Größenordnung von ca. 103 bar, und den gegebenen Querschnittsflächen der Zylinder 14, 15 in jedem Zylinder eine erhebliche Spann­ kraft ausgebildet wird; im Fall des oberen Zylinders 14 geht diese Spannkraft in eine Richtung, die Druckkräften aufgrund von schwerkraft- und lastbedingter Biegung des Brückenträgers eine erhebliche Gegenkraft (und damit einen Ausgleich) entgegensetzt.

Es ist zu beachten, daß aus der vorliegenden Beschreibung bestimmte Sicherheits- und Instandhaltungsmerkmale, die sich auf das Hydrauliksystem beziehen, weggelasen wurden, da diese bereits in der US-Patentanmeldung Serial-Nr. 6 01 481 beschrieben sind. Es ist jedoch wichtig, daß zur Vermeidung eines Hydraulikfluidverlusts dieses Fluid wieder aus dem im Behälter angesammelten Fluid erneuert wird. Daher ist in Fig. 2 die Kreislaufrückführung, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 6 der genannten US-Patentanmeldung be­ schrieben ist, vollständig vorgesehen. Das Auffüllen er­ folgt durch eine Pumpe 103, die Fluid aus dem Behälter 50 fördert, und zwar entsprechend einer Hochpegelbetätigung 105 und einer Niedrigpegelbetätigung 106 eines Schalters 104, der den Ein/Aus-Betrieb des Pumpenmotors 102 regelt.

Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf eine bei­ spielsweise Ausführungsform erläutert, Brückenkonstruk­ tionen gemäß der Erfindung können jedoch auch anders aus­ geführt sein. Z. B. zeigt Fig. 3, daß es im Fall einer Brücke mit hoher Tragfähigkeit, die ebenfalls eine große Spannweite S von z. B. 30 m oder mehr aufweist oder frei­ tragende Enden hat, die sich über die Abstützpunkte auf den Schienen 10, 10′ hinaus erstrecken, erwünscht ist, eine größere Steifigkeit gegen Durchbiegen der vertikalen Symme­ trieebene des Brückenquerschnitts zu haben. So ist in Fig. 3 der Brückenquerschnitt im wesentlichen ein gleichschenk­ liges Dreieck mit drei geschlossenen langgestreckten Zylin­ dern 60, 61, 62 gleicher Länge entsprechend der Brücken­ spannweite. Die Zylinder 60, 61, 62 sind an ihren Verbin­ dungspunkten mit Endrahmenteilen entsprechend den Rahmen­ teilen 18, 19 von Fig. 1 und 2 verbunden. Alle drei Zylin­ der sind von geschweißten Streben 63, 64 gehaltert, die jeweils diagonal verlaufen, und die Zylinder stehen mitein­ ander in Druckfluidverbindung, so daß sie für das Druckgas­ volumen des hydraulischen Akkumulators verfügbar sind. Die dreieckförmig beabstandete Anordnung der Zylinder 60, 61, 62 erlaubt auch, wie Fig. 3 zeigt, die Aufnahme des Kolben­ zylinders 17 und des Zugzylinders 27 innerhalb der Quer­ schnittsabmessungen, und die Laufkatzenschiene kann ein Teil der ineinandergeschachtelten starren Abstandshalter­ konstruktion zwischen den beiden unteren Zylindern 61, 62 sein, obwohl in Fig. 3 die Laufkatzenschiene aus zwei von­ einander beabstandeten Schienen 65 besteht.

Claims (14)

1. Brückenkran, bei dem zwei in Querrichtung beabstandete parallele Längsschienen von einer verfahrbaren Brücke mit auf den Schienen laufenden Endhalterungen überspannt sind und eine Laufkatze mit Haken zum geführten Verfahren ent­ lang der Brücke gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brücke einen oberen und einen unteren geschlossenen langen Zylinder (14, 15) im Abstand voneinander aufweist, die im wesentlichen die gesamte Brückenspannweite (S) definieren, wobei die Zylinder in Fluidverbindung (16) stehen und zusammenwirkend einen druckgasbeaufschlagten hydraulischen Akkumulator (25) mit einem Auslaß (26) für das Ein- und Ausströmen von Hydraulikfluid bilden,
daß eine starre Konstruktion (18, 19, 20) die Zylinder mit­ einander verbindet und ihren Abstand definiert,
daß die Endhalterungen (18, 19) starr mit den jeweiligen Enden der Zylinder (14, 15) verbunden sind,
daß die Brücke einen Zugzylinder (27) mit Kolben (28) innerhalb eines Bruchteils der Brückenspannweite (S) trägt,
daß ein umsteuerbarer Hydraulikleistungs-Integrator (35) den Akkumulatorauslaß (26) mit dem Hinterende des Zugzylin­ ders (27) verbindet, und
daß Hakenaufhängeseile (55) mit dem Kolben (28) über Seil­ scheiben (29, 57, 58, 59, 60) verbunden sind, die an der Laufkatze (12) und an dem dem Hinterende des Zugzylinders (27) zugewandten Ende der Brücke befestigt sind.

2. Brückenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilverbindung zum Kolben (28) eine feste Verbin­ dung (56) an einem Seilende ist.

3. Brückenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilverbindung zum Kolben (28) über eine Seil­ scheibe (29) erfolgt und daß das angrenzende Seilende eine feste Verbindung (56) an einem Ende der Brücke ist.

4. Brückenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile und Seilscheiben einen Seilverlauf definie­ ren, der eine feste Seilverbindung (56) an dem einen Ende (18) der Brücke und davon ausgehend einen Verlauf über eine mit dem Kolben (28) verbundene erste Seilscheibe (29), eine an dem einen Ende der Brücke angeordnete zweite Seilscheibe (57, 58), eine an der Laufkatze (12) angeordnete dritte Seilscheibe (59), eine am Haken angeordnete vierte Seil­ scheibe (60), eine an der Laufkatze (12) angeordnete fünfte Seilscheibe sowie eine feste weitere Endverbindung mit dem anderen Ende (19) der Brücke umfaßt.

5. Brückenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Akkumulator (25) einen dritten Akku­ mulator-Zylinder (17) umfaßt, der von der Brücke getragen wird und konstruktionsmäßig von der Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Zylinder (14, 15) unabhängig ist, wobei der dritte Zylinder (17) ein einen Gasanschluß auf­ weisendes Ende in Fluidverbindung mit dem oberen und dem unteren Zylinder (14, 15) und ein eine Hydraulikfluidver­ bindung aufweisendes Ende an der Auslaßöffnung (26) auf­ weist und wobei ein Gas/Flüssigkeits-Kolben in der Bohrung des dritten Akkumulator-Zylinders (17) verschiebbar und dicht geführt ist.

6. Brückenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Zylinder einen einzigen oberen Zylinder (60) und zwei voneinander beabstandete untere Zylinder (61, 62) in einer starr miteinander verbundenen Rahmenanordnung in Form eines gleichschenkligen Dreiecks umfassen (Fig. 3).

7. Brückenkran nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Akkumulator einen von der Brücke getragenen vierten Akkumulator-Zylinder (17) aufweist, der konstruktionsmäßig unabhängig von der baulichen Verbindung zwischen den oberen und unteren Zylindern (60, 61, 62) ist, wobei der dritte Zylinder (17) ein einen Gasanschluß auf­ weisendes Ende in Fluidverbindung mit den oberen und unte­ ren Zylindern (60, 61, 62) und ein einen Hydraulikfluid­ anschluß aufweisendes Ende an der Auslaßöffnung (26) auf­ weist und wobei ein Gas/Flüssigkeits-Kolben in der Bohrung des dritten Akkumulator-Zylinders (17) verschiebbar und dicht geführt ist.

8. Brückenkran nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Zylinder (17) innerhalb der Rahmenanordnung angeordnet ist.

9. Brückenkran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilverlauf einer von mehreren gleichartigen, zueinander parallelen Seilverläufen ist.

10. Brückenkran nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten bis fünften Seilscheiben eine einzelne Seiltrommel mit einer Vielzahl einander benachbarter Rillen für die jeweiligen Seilverläufe der Mehrzahl Seilverläufe ist.

11. Brückenkran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile eine Mehrzahl Einscherungen von mehr als 2 : 1 in den Seilverläufen zwischen der ersten und der zweiten Seilscheibenposition umfassen.

12. Brückenkran, bei dem zwei in Querrichtung beabstandete Schienen von einer verfahrbaren Brücke mit auf den Schienen laufenden Endhalterungen überspannt sind und eine Laufkatze mit Haken zum geführten Verfahren entlang der Brücke gehal­ tert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß hydraulische Akkumulatorelemente, die einen oder meh­ rere parallele, geschlossene, lange horizontale Zylinder (14, 15) umfassen, in Fluidverbindung miteinander stehen und von der Brücke getragen sind,
daß ein Zugzylinder (27) mit Kolben (28) von der Brücke innerhalb eines Bruchteils der Brückenspannweite getragen ist,
daß ein langer horizontaler Kolben/Zylinder (17) mit einem Gasanschluß (16) an einem Ende zu einem oder mehreren der geschlossenen horizontalen Zylinder (14, 15) vorgesehen ist,
daß ein Hydraulikkreis einen umsteuerbaren Hydrauliklei­ stungs-Integrator (35) aufweist, der das andere Ende des Kolben/Zylinders (17) mit dem Hinterende des Zugzylinders (27) verbindet,
und daß als Hakenaufhängung dienende Seile (55) mit dem Kolben (28) über Seilscheiben (29, 57, 58, 59, 60) verbun­ den sind, die an der Laufkatze (12) und am einen Ende (18) der Brücke, das dem Hinterende des Zugzylinders (27) zuge­ wandt ist, angeordnet sind.

13. Brückenkran, bei dem zwei in Querrichtung beabstandete Längsschienen von einer verfahrbaren Brücke mit auf den Schienen laufenden Endhalterungen überspannt sind und eine Laufkatze mit Haken zum geführten Verfahren entlang der Brücke gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brücke eine langgestreckte Konstruktion mit einem hohen Rahmen-Trägheitsmoment in im wesentlichen einer ein­ zigen vertikalen Symmetrieebene ist,
daß Hydraulik-Akkumulatorelemente wenigstens zwei geschlos­ sene lange horizontale Zylinder (14, 15; 60, 61, 62) in Fluidverbindung miteinander und lagesymmetrisch in bezug auf die genannte Ebene aufweisen,
daß die Brücke innerhalb eines ersten Bruchteils ihrer Spannweite einen Zugzylinder (27) mit Kolben (28) trägt,
daß ein umschaltbarer Hydraulikleistungs-Integrator (35) den Akkumulatoranschluß (26) mit dem Hinterende des Zug­ zylinders (27) verbindet, und
daß als Hakenaufhängung dienende Seile (55) mit dem Kolben (28) über Seilscheiben (29, 57, 58, 59, 60) verbunden sind, die an der Laufkatze (12) und am einen Ende (18) der Brücke, das dem Hinterende des Zugzylinders (27) zugewandt ist, angeordnet sind.

14. Langgestreckte verfahrbare Brücke mit Endhalterungen (18, 19), die auf von der Brücke überspannten, voneinander beabstandeten parallelen horizontalen Schienen (10, 10′) laufen, gekennzeichnet durch voneinander beabstandete obere und untere lange Zylinder (14, 15; 60, 61, 62), die im wesentlichen die gesamte Brückenspannweite (S) definieren, wobei diese Zylinder in Fluidverbindung stehen und zusammenwirkend im wesentlichen den gesamten Druckgasteil eines hydraulischen Akkumulators (25) bilden,
eine die Zylinder miteinander verbindende und ihre Abstände definierende starre Konstruktion (18, 19, 20), wobei die Endhalterungen (18, 19) mit den jeweiligen Enden der Zylin­ der (14, 15; 60, 61, 62) starr verbunden sind,
einen von der Brücke innerhalb eines ersten Bruchteils ihrer Spannweite getragenen Zugzylinder (27) mit Kolben (28), wobei das Hinterende des Kolbens (28) von außen zu­ gängliche Seilanschlußmittel aufweist,
einen langen Kolben/Zylinder (17) mit einem Gasanschluß an einem Ende zu einem der oberen bzw. unteren Zylinder (14, 15; 60, 61, 62), und
einen Hydraulikkreis mit einem umsteuerbaren Hydrauliklei­ stungs-Integrator (35), der das andere Ende des Kolben/ Zylinders (17) mit dem Hinterende des Zugzylinders (27) verbindet.