DE3809646A1 - Freifall-steuereinrichtung - Google Patents
Freifall-steuereinrichtungInfo
- Publication number
- DE3809646A1 DE3809646A1 DE3809646A DE3809646A DE3809646A1 DE 3809646 A1 DE3809646 A1 DE 3809646A1 DE 3809646 A DE3809646 A DE 3809646A DE 3809646 A DE3809646 A DE 3809646A DE 3809646 A1 DE3809646 A1 DE 3809646A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- brake
- pressure
- measuring pump
- free fall
- free
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
- E02D7/02—Placing by driving
- E02D7/06—Power-driven drivers
- E02D7/08—Drop drivers with free-falling hammer
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B1/00—Percussion drilling
- E21B1/02—Surface drives for drop hammers or percussion drilling, e.g. with a cable
- E21B1/04—Devices for reversing the movement of the rod or cable at the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/28—Other constructional details
- B66D1/40—Control devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
- B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
- B66D5/24—Operating devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/008—Winding units, specially adapted for drilling operations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung des
Freifalles an einer Seilwinde gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Seilwinden, welche ein gesteuertes freies Fallen einer von
ihnen getragenen Last ermöglichen, finden z. B. zum Einram
men von Pfählen oder dergleichen ins Erdreich Verwendung.
Sie werden dann so betrieben, daß ein schwerer Rammkörper
mit der Seilwinde hochgezogen wird und dann eine Freifall-
Kupplung gelöst wird, über welche die Seiltrommel mit dem
Seiltrommelantrieb verbunden ist. Unter dem Gewicht des
Rammkörpers wird dann das Seil rasch von der Seiltrommel
abgezogen, bis der Rammkörper auf das Rammgut oder bei Ver
dichtungsarbeiten auf das Erdreich aufschlägt. Die Fallhöhe
wird jeweils gemäß dem gewünschten Rammeffekt eingestellt.
Damit sich nach dem Auftreffen des Rammkörpers auf das Ramm
gut bzw. die Erdoberfläche nicht noch weitere Seilabschnit
te von der Seiltrommel abwickeln und damit das Fallen unter
vorgegebener Geschwindigkeit erfolgt, ist der Seiltrommel
eine Federspeicherbremse zugeordnet, die durch eine Feder
anordnung in den eingerückten Zustand vorgespannt ist und
durch Beaufschlagung mit Drucköl entlastet werden kann,
wobei aber in der Regel in der Bremsentlastungsstellung
eine Rest-Bremskraft aufrechterhalten wird.
Derartige Seilwinden werden auch dazu verwendet, empfind
liche Lasten wie einen Bohrkopf eines Bohrgerätes oder einen
Bohrrohrstrang rasch, aber kontrolliert aus einer ersten
Höhe auf eine zweite Höhe abzusenken.
Die Druckbeaufschlagung der Federspeicherbremse erfolgt
über eine Ventilanordnung von einem Hydraulikkreis her,
dessen Druckpumpe ebenso wie die Druckpumpe eines zweiten
Hydraulikkreises für einen hydraulischen Antriebsmotor
zum Anheben der "Last" (hierunter soll nachstehend auch
kurz das Gesamtgewicht von hängendem Seiltrum und eigent
licher Last verstanden werden) von einer einzigen, gemein
samen Brennkraftmaschine her angetrieben wird, in der Regel
der Motor eines selbstfahrenden Baggers.
Bei einer älteren Steuereinrichtung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 angesprochenen Art ist eine Meßpumpe synchron
zur Seiltrommel angetrieben, so daß deren Durchsatz direkt
ein Maß für die momentane Seilgeschwindigkeit ist. Nach
Auslösen eines freien Falls der Last ist dort über die bei
den Anschlußöffnungen der Meßpumpe ein Stromregler geschal
tet. An den Einlaß der Meßpumpe ist ferner der Arbeitsraum
eines hydraulischen Bremsentlastungsmotors der Federspei
cherbremse angeschlossen. Durch diese Anordnung wird insge
samt gewährleistet, daß die Ausrückkraft der Federspeicher
bremse zunächst, in der ersten Phase des freien Falles grö
ßer ist, so daß sich der Rammkörper aus dem Stillstand ra
scher in Bewegung setzt als der unter der unter Gleichge
wichtsbedingungen erwünschten Rest-Bremskraft. Mit zuneh
mender Geschwindigkeit des Rammkörpers nimmt dann der Durch
satz durch die Meßpumpe zu, so daß die Federspeicherbremse
weniger stark entlastet wird und die gewünschte Rest-Brems
kraft eingestellt wird.
Bei dieser bekannten Anordnung ist nachteilig, daß der Brenn
kraftmotor, der auf die Druckpumpe arbeitet mit hoher Dreh
zahl laufen muß, damit die Literleistung der Druckpumpe auf
jeden Fall über dem eingestellten Durchsatz des Mengenreg
lers plus dem maximal zu erwartenden Durchsatz der Meßpumpe
liegt. Da ferner das Arbeiten der gesamten Steuereinrich
tung von den speziellen Eigenheiten der jeweiligen Instal
lation abhängt, insbesondere der Förderleistung der Druck
pumpe bei der normalerweise gewählten Arbeitsdrehzahl der
Brennkraftmaschine, ist es nicht möglich, die Steuereinrich
tung schon in der Fabrik einzujustieren. Gerade der der
Steuereinrichtung zufließende Druckölstrom beeinflußt stark
die Freifallgeschwindigkeit, ist jedoch erst vor Ort genau
bekannt.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Steuerein
richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiter
gebildet werden, daß sie unabhängig von der Größe etwaigen
Überschusses an zugeführtem Drucköl arbeitet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuer
einrichtung gemäß Anspruch 1.
Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist der Geschwin
digkeits-Sollwert für den freien Fall direkt durch die Ein
stellung des Stromreglers vorgegeben. Um wieviel der zuge
führte Druckölstrom größer ist als der durch den Strom
regler vorgegebene Strom hat für das Arbeiten der Freifall
steuerung keine Bedeutung, so daß ein Einjustieren der Steu
ereinrichtung auf einem Prüfstand in der Fabrik möglich
ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran
sprüchen angegeben.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird
erreicht, daß der am Eingang des Stromreglers nach Einleiten
eines Freifalles herrschende Druck auf einen vorgegebenen
Wert eingestellt ist, woraus sich ein vorgegebener Last-
Anhalteweg bei Beendigung des Freifalles über dem Erdboden
ableitet.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird
erreicht, daß der Steuereinrichtung in Bereitschaftsstel
lung zugeführtes Drucköl ohne Erwärmung und Drosselung wie
der angegeben wird.
Gemäß Anspruch 4 kann dieses kalte Drucköl bei nicht arbei
tender Federspeicherbremse deren Lamellen kühlen.
Bei einer Steuereinrichtung gemäß Anspruch 5 wird die ge
schwindigkeitsabhängige Bremskraftregelung auch in der Last
abbremsphase analog durchgeführt, wobei aber der maximale
Bremsausrückdruck auf einen niedereren Wert, die maximale
Bremskraft somit auf einen höheren Wert eingestellt ist.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 kann
man die Bremskraft-Regelung im Freifall variieren.
Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 7 bis
13 dienen einem verstärkten Entlasten der Federspeicher
bremse in der ersten Phase des Freifalles, und hierdurch
wird erreicht, daß das Seil unter der an ihm hängenden Last
rascher seine Gleichgewichtsgeschwindigkeit erreicht.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Seilwinde
mit gesteuertem Freifall einer Last sowie des
zugeordneten Drucköl-Versorgungskreises;
Fig. 2 ein elektrisches und hydraulisches Schaltbild
einer Steuereinheit, die zum Steuern einer Frei
fallkupplung und einer Freifall-Federspeicher
bremse der in Fig. 1 gezeigten Seilwinde dient;
Fig. 3 und 4 ähnliche Schaltbilder wie Fig. 2, in welchen
jedoch abgewandelte Steuereinheiten gezeigt sind;
und
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, in welcher
jedoch eine abgewandelte Freifall-Steuereinrich
tung wiedergegeben ist.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Seiltrommel bezeichnet, die in
der Praxis auf einem Mäkler eines selbstfahrenden Bohrge
rätes oder Rammgerätes angebracht ist. Auf die Seiltrommel
10 ist ein Seil 12 aufgewickelt, an dessen unterem Ende
eine Last 14 hängt. Bei letzterer kann es sich um einen
Rammkörper handeln, durch welchen ein Pfahl oder derglei
chen ins Erdreich getrieben werden soll, um einen Verdich
tungskörper, durch welchen die Erdoberfläche verdichtet
werden soll, um einen Meißel oder ein ähnliches Werkzeug,
durch welches harte Schichten an der Erdoberfläche zerklei
nert und abgebaut werden sollen, oder auch um ein in der
Höhe zu verstellendes Werkzeug oder Werkstück wie einen
Bohrkopf oder ein Bohrrohr. Die erstgenannten Lasten läßt
man unter Verwendung einer nachstehend näher beschriebenen
Freifall-Steuerung unbehindert auf die Unterlage auffallen,
wobei nur ein trägheitsbedingtes weiteres Abspulen von der
Seiltrommel 10 verhindert wird. Bei den letztgenannten La
sten wird der freie Fall bei Erreichen einer vorgegebenen
vertikalen Stellung der Last so beendet, daß diese Last
langsam in eine gewünschte Endlage hineinläuft.
Um diese Möglichkeit des Freifalles zu schaffen (sei es
zur Nutzung der Fallenergie, sei es zum raschen Absenken
der Last) ist eine die Seiltrommel 10 tragende Trommelwelle
16 über eine Freifallkupplung 18 mit einem Getriebe 20 ver
bunden. Auf letzteres arbeitet ein Hydraulikmotor 22.
Arbeitsleitungen 26, 28 des Hydraulikmotors 22 sind über
eine Motor-Steuereinheit 30 wahlweise mit einer Drucklei
tung 32 bzw. einer Rücklaufleitung 34 verbindbar. Die Rück
laufleitung 34 führt zu einem Tank 36 für Hydrauliköl, aus
welchem eine auf die Druckleitung 32 arbeitende Druckpumpe
38 ansaugt. Letzere wird durch die in Fig. 1 nicht gezeig
te Brennkraftmaschine des Fahrzeuges (in der Regel Bagger)
angetrieben, welches den Mäkler trägt.
Tasten 40, 42, 44 dienen zum Anhalten des Hydraulikmotors
22 bzw. zu seinem Ingangsetzen in der einen oder anderen
Drehrichtung.
Die Freilauf-Kupplung 18 ist in der Praxis eine Lamellen
kupplung, bei welcher die eingangsseitigen und ausgangssei
tigen Lamellen durch eine Federanordnung in die eingreifen
de Kupplungsstellung vorgespannt sind. Ein hydraulisch be
tätigter Ausrückzylinder ist über eine Leitung 46 mit einer
Freifall-Steuereinheit 48 verbunden, die ihrerseits an eine
Druckleitung 50 bzw. eine Rücklaufleitung 52 angeschlossen
ist. Die Freifall-Steuereinheit 48 hat zwei Tasten 54, 56
zum Einleiten bzw. Beendigen eines freien Falles der Last
14.
Die Druckversorgung der Druckleitung 50 erfolgt durch
eine zweite Druckpumpe 57, die ebenfalls mit der Brennkraft
maschine des Baggers verbunden ist, also synchron zur
Druckpumpe 38 angetrieben wird.
Typischerweise arbeitet die zweite Druckpumpe 57 mit einer
Förderleistung von etwa 20 l/min bei etwa 50 Bar. Die
Druckpumpe 38 fördert dagegen etwa 250 l/min bei etwa 300
Bar.
Um die Geschwindikeit, mit welcher die Last 14 fällt, nach
einer ersten Fallphase auf einen vorgegebenen Wert einzure
geln, ist eine insgesamt mit 58 bezeichnete Federspeicher
bremse mit der Trommelwelle 16 verbunden.
Die Federspeicherbremse 58 hat ein Bremsengehäuse 60, wel
ches durch eine Zwischenwand 62 in eine Lamellenkammer 64
und eine Motorkammer 66 unterteilt ist. In der Lamellenkam
mer 64 befindet sich ein erster Satz von Bremslamellen 68,
welche am äußeren Rand axial verschiebbar am Bremsengehäuse
60 festgelegt sind und mit ihrem inneren Rand eine Durch
gangsöffnung für eine Bremsen-Eingangswelle 70 bilden, auf
welcher axial verschiebbar, jedoch drehfest zweite Brems
lamellen 72 sitzen.
Die Bremslamellen 68 und 72 werden normalerweise durch eine
Druckplatte 74 in festem Eingriff gehalten, die von einer
Kolbenstange 76 getragen ist, welche die Zwischenwand 62
im dichten Gleitspiel durchsetzt. Das andere Ende der Kol
benstange 76 trägt einen Kolben 78, der seinerseits durch
eine an der Stirnwand des Bremsengehäuses 60 abgestützte
starke Feder 80 in Fig. 1 nach links vorgespannt ist. Der
zwischen dem Kolben 78 und der Zwischenwand 62 liegende
Arbeitsraum des durch das Bremsengehäuse 60 und dem Kolben
78 gebildeten Bremsentlastungsmotors ist über eine Leitung
82 mit der Freifall-Steuereinheit 48 verbunden.
Wie durch eine gestrichelte Linie 84 angedeutet, ist an
die Trommelwelle 16 ferner eine Meßpumpe 86 angekoppelt,
welche über hydraulische Meßleitungen 88 ebenfalls an die
Freifall-Steuereinheit 48 angeschlossen ist.
Über Kühlleitungen 90 wird durch die Lamellenkammer 64 kal
tes Drucköl geführt.
Schließlich ist an die Trommelwelle 16 noch ein Absolut
stellungsgeber 92 angeschlossen, der z. B. durch ein Mehr
gang-Potentiometer oder eine Stroboskopscheibe mit nachge
schaltetem Zähler gebildet sein kann und über eine Signal
leitung 94 ein der Länge des abgezogenen Seiltrums zugeord
netes elektrisches Signal auf die Freifall-Steuereinheit 48
gibt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Leitung 82 über einen
Stromregler 96 an die Druckleitung 50 angeschlossen. Der
Ausgang des Stromreglers 96 ist ferner über die Meßpumpe
86 mit der Rücklaufleitung 52 verbunden. Damit ist der Druck,
mit welchem der Kolben 78 in Entlastungsrichtung der Feder
speicherbremse 58 beaufschlagt ist, dann am größten, wenn
die Meßpumpe 86 stillsteht, und proportional zur Drehzahl
der Meßpumpe 86, also zur Abzugsgeschwindigkeit des Seiles
12 von der Seiltrommel 10, wird der Druck am Kolben 78 ver
mindert, die Federspeicherbremse 58 also wieder progressiv
eingerückt. Man hat also insgesamt einen Regelkreis, wel
chen eine vorgegebene stationäre Abzugsgeschwindigkeit des
Seiles 12 von der Seiltrommel 10 bei ausgerückter Freifall-
Kupplung 18 gewährleistet, welche durch Einstellen des Strom
reglers 96 vorgegeben werden kann und von der der Drucklei
tung 50 zugeführten Druckölmenge unabhängig ist, sofern
diese nur den Einstellwert des Stromreglers 96 erreicht.
Über den Stromregler 96 ist ein Rückschlagventil 98 geschal
tet, welches den Stromregler 96 bei nicht den normalen Ar
beitsverhältnissen entsprechender Richtung des Druckgra
dienten umgeht.
An die Druckleitung 50 und die Rücklaufleitung 52 ist ein
Überdruckventil 100 angeschlossen, welches bei stillstehen
der Meßpumpe 86, also stillstehender Seiltrommel 10 den
maximalen Druck am Eingang des Stromreglers 96 vorgibt und
damit die Seilspannung. Der Öffnungsdruck des Überdruckven
tiles 100 ist so gewählt, daß das Bremsmoment der Federspei
cherbremse 58 noch ausreicht, das herabhängende Seil ohne
angehängte Last abzubremsen. In der Praxis kann dieser Druck
wert 45 bar betragen.
Ein zweites Überdruckventil 102, welches auf einen niedere
ren Öffnungsdruck eingestellt ist und zur Einstellung des
Halteweges bei am Seil hängender Last dient, ist mit dem
Auslaß eines ersten 3/2-Servoschaltventiles 104 verbunden und
über dieses normalerweise an die Druckleitung 50 angeschlos
sen. Bei Erregung verbindet das Servoschaltventil 104 das
Überdruckventil 102 mit der Rücklaufleitung 52 und trennt es
von der Druckleitung 50. Ein zweites 3/2-Servoschaltventil
106 ist federnd in eine Stellung vorgespannt, in welcher
seine Arbeitsöffnung mit der Rücklaufleitung 52 in Verbindung
steht; durch Erregung wird die Arbeitsöffnung gesperrt. Der
Öffnungsdruck des Überdruckventiles 102 kann in der Praxis
etwa 35 bar betragen.
Ein drittes 3/2-Servoschaltventil 108 arbeitet auf die zur
Freilauf-Kupplung 18 führende Leitung 46 und ist federnd in
die Druckentlastungsstellung vorgespannt.
Wie im oberen linken Teil von Fig. 2 gezeigt, arbeitet
der Taster 54 zum Einleiten eines Freifalles auf die Setz
klemme einer bistabilen Kippschaltung 110, deren "1"-Aus
gang über ein ODER-Glied 112 mit dem Eingang eines Leistungs
verstärkers 114 verbunden ist. Letzterer dient zur Erzeugung
der Stellmagnete der beiden Servoschaltventile 106 und 108.
Der "1"-Ausgang der bistabilen Kippschaltung 110 ist ferner
mit dem Eingang eines zweiten Leistungsverstärkers 116 ver
bunden, welcher den Stellmagneten des Servoventiles 104
beaufschlagt.
Der einen Freifall beendende Taster 56 ist über ein ODER-
Glied 118 mit der Rückstellklemme der bistabilen Kippschal
tung 110 verbunden. Der zweite Eingang des ODER-Gliedes 118
erhält sein Signal vom Ausgang eines Komparators 120, der
eingangsseitig mit dem Ausgangssignal des Absolutstellungs
gebers 92 und einem von einem einstellbaren Widerstand 122
bereitgestellten Referenzsignal beaufschlagt wird. Der Wi
derstand 122 wird gemäß der gewünschten Fallhöhe eingestellt,
kann insbesondere auch so eingestellt sein, daß die Last
14 auf einem Rammgut oder der Erdoberfläche aufschlägt,
bevor der Komparator 120 ein Ausgangssignal bereitstellt.
Bei jeder Einstellung des Widerstandes 122 kann der Frei
fall jederzeit durch Drücken des Tasters 56 beendet werden.
An den "0"-Ausgang der bistabilen Kippschaltung 110 ist
eine monostabile Kippschaltung 124 angeschlossen, deren
Periode einstellbar ist. Das Ausgangssignal der monostabilen
Kippschaltung 124 gelangt auf einen zweiten Eingang des
ODER-Gliedes 112. Auf diese Weise wird erreicht, daß die
Erregung der Servoschaltventile 106 und 108 noch für eine
vorgegebene Zeitspanne nach Einleiten des Endes des Frei
falles erhalten bleibt.
Die oben beschriebene Freifall-Steuereinheit 48 arbeitet
folgendermaßen:
Wird bei durch den Hydromotor 22 zuvor angehobener Last
14 durch Drücken des Tasters 54 ein Freifall angefordert,
so werden die Servoschaltventile 104-108 durch Setzen der
bistabilen Kippschaltung 110 in ihre Arbeitsstellung gebracht.
Damit wird die Freifall-Kupplung 18 mit der Druckleitung
50 verbunden und ausgerückt, so daß sich nun die Seiltrom
mel 10 unter der Einwirkung der Last 14 drehen kann, und
zwar kontrolliert gebremst durch die Federspeicherbremse 58.
Durch die Erregung der Servoschaltventile 104 und 106 wird
das Überdruckventil 102 von der Druckleitung 50 getrennt, so
daß der maximal dort herrschende Druck nun auf den höheren
Öffnungsdruck des Überdruckventiles 100 eingestellt wird.
Hierdurch wird die Federspeicherbremse 58 durch weiteres
Vorschieben des Kolbens 78 weiter gelöst als in der Warte
stellung der Freifall-Steuereinheit, in welcher der Druck
am Kolben 78 durch das Überdruckventil 102 vorgegeben war.
Beginnt sich nun die Trommelwelle 16 zu drehen, so wird
gemäß der Wellendrehzahl Drucköl vom Auslaß des Stromreg
lers 96 zur Rücklaufleitung 52 abgeführt. Entsprechend er
niedrigt sich der Druck am Kolben 78, so daß die Feder
speicherbremse 58 gemäß der Geschwindigkeitszunahme des
Seiles 12 stärker eingerückt wird, und nach einer Anlauf
phase stellt sich ein durch die Einstellung des Stromreg
lers 96 vorgegebener stationärer Wert der Seilgeschwindig
keit ein.
Wird der Freifall automatisch durch ein Ausgangssignal des
Komparators 120 oder manuell durch Betätigen des Tasters
56 beendet, so kehrt das Servoschaltventil 104 sofort in
seine Ruhestellung zurück. Das nun wieder zugeschaltete
Überdruckventil 102 setzt den Druck am Kolben 78 sofort
wieder herab, so daß die Federspeicherbremse so stark einge
rückt wird, daß Seil und Last innerhalb einer vorgegebenen
Strecke zum Stillstand kommen.
Die Erregung der Servoschaltventile 106 und 108 wird dagegen
um die durch die monostabile Kippstufe 124 vorgegebene Zeit
spanne noch aufrechterhalten, erst nach Ablauf dieser Zeit
spanne wird dann die zur Freifall-Kupplung 18 führende Lei
tung 46 wieder druckentlastet und das Drucköl statt zum
Überdruckventil 102 direkt zur Rücklaufleitung 52 geführt.
Innerhalb dieser Zeitspanne bleibt somit eine von der Seil
geschwindigkeit abhängige Steuerung der Bremskraft erhalten,
analog zu den Verhältnissen beim Freifall, allerdings mit
dem Unterschied, daß die maximale Bremskraft gemäß dem nun
wieder herabgesetzten Druck in der Druckleitung 50 erhöht
ist. Diese Fortführung der Bremskraftregelung gewährleistet
ein schonendes Abbremsen bis zum Stillstand.
Mit dem Einrücken der Freifall-Kupplung 18 ist dann die
Kraftübertragungsstrecke zwischen der Seiltrommel 10 und
dem Hydromotor 22 wieder geschlossen, wobei letzterem eine
in der Zeichnung nicht näher gezeigte Feststellbremse zuge
ordnet sein kann, um die Last 14 in einer vorgegebenen Höhe
halten zu können.
Bei der abgewandelten Freifall-Steuereinheit 48 nach Fig.
3 ist dem Einlaß der Meßpumpe 86 ein 3/2-Servoschaltventil
126 vorgeschaltet, welches federnd in eine Stellung vorge
spannt ist, in welcher der Einlaß der Meßpumpe 86 vom
Stromregler 96 getrennt und mit der Rücklaufleitung 52
verbunden ist. In dieser Ventilstellung kann somit kein
Drucköl über die Meßpumpe 86 abfließen; die Freifall-Steuer
einheit 48 arbeitet dann unabhängig von der Seilgeschwindig
keit. Die Federspeicherbremse 58 wird somit in einer ersten
Phase des Freilfalls bleibend so stark entlastet, wie dies
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 nur für Seilgeschwin
digkeit null der Fall ist.
Dieser Anfangsphase stärkerer Entlastung der Federspeicher
bremse 58 wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dann
beendet, wenn das Ausgangssignal einer monostabilen Kipp
stufe 128 wieder abfällt, die mit dem Einleiten eines Frei
falles angestoßen wurde und über einen Leistungsverstärker
130 auf den Stellmagneten des Servoschaltventiles 126
arbeitet.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 erfolgt die Umsteu
erung des zu gleichen Zwecken wie oben beschrieben vorgese
henen Servoschaltventiles 126 wegabhängig. Hierzu ist ein
zweiter Komparator 132 vorgesehen, der ebenfalls das Aus
gangssignal des Absolut-Stellungsgebers 92 erhält und mit
einem von einem einstellbaren Widerstand 134 bereitgestellten
Referenzwert vergleicht.
In Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 4 kann
man den Komparator 132 auch so ausbilden, daß er mit dem
Einleiten eines Freilfalles das dann anstehende Ausgangssi
gnal des Absolut-Stellungsgebers 92 speichert und sein Aus
gangssignal dann bereitstellt, wenn das Stellungsgeber-Aus
gangssignal um einen der Einstellung des Widerstandes 134
entsprechenden Betrag abgenommen hat.
Fig. 5 zeigt eine Alternative zur zusätzlichen Entlastung
der Federspeicherbremse 58 in einer ersten Phase des Fall
vorganges. In die Antriebsstrecke zur Meßpumpe 86 ist eine
Magnetkupplung 136 eingefügt, welche anstelle des Servo
ventiles 126 vom Ausgang der in Fig. 4 gezeigten monosta
bilen Kippschaltung 124 erregt wird. Auch auf diese Weise
ist ein Abführen von Drucköl vom Auslaß des Stromreglers 96
durch die Meßpumpe 86 in der ersten Phase des Freifalles
unterdrückt.
In Abwandlung des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispie
les kann man anstelle der Magnetkupplung 136 auch eine Zen
trifugalkupplung vorsehen, welche bei einer vorgegebenen
Drehzahl der Trommelwelle 16 die Kraftübertragung zur Meß
pumpe 86 schließt, die bei niederer Wellendrehzahl unter
brochen ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen waren
die Freifall-Kupplung 18 und die Federspeicherbremse 58
getrennte Einheiten. In der Praxis kann man deren beide
Funktionen in einer Baugruppe zusammenfassen.
Claims (13)
1. Einrichtung zur Steuerung des Freifalles an einer
Seilwinde mit einer auf die Seiltrommel arbeitenden
Federspeicherbremse, welche einen an eine Druckleitung
angeschlossenen hydraulischen Bremsentlastungsmotor auf
weist, mit einer mit der Seiltrommel gekoppelten Meßpumpe,
deren Einlaß mit dem Bremsentlastungsmotor verbunden ist
und deren Auslaß an die Rücklaufleitung angeschlossen
ist; mit einem Stromregler; und mit einer Ventilanordnung,
über welche die Druckleitung zum Entlasten der Feder
speicherbremse mit der Rücklaufleitung verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (96) zwischen
die Druckleitung (50) einerseits und den Einlaß der Meßpumpe
(86) sowie die Arbeitsöffnung des Bremsentlastungsmotors
(66, 78) andererseits eingefügt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Seilabbrems-Druck
regler an die Arbeitsöffnung des Bremsentlastungsmotors
angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lastab
brems-Druckregler (102) über ein in Durchlaßstellung vorge
spanntes Zweistellungsventil (104) mit der Druckleitung (50)
verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der mit dem Lastabbrems-Druckregler (102) verbundene Aus
gang des Zweistellungsventiles (104) über ein in Durchlaß
stellung vorgespanntes zweites Zweistellungsventil (106)
mit der Rücklaufleitung verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Abschnitte der Rücklaufleitung (52) Kühlleitungen (90)
bilden, die zu einer Bremslamellen (68, 72) enthaltenden
Bremskammer (64) der Federspeicherbremse (58) führen.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch ein vorzugsweise einstellbares Zeit
glied (124) die Erregung des zweiten Zweistellungsventiles
(106) noch eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Schließen
des ersten Zweistellungsventiles aufrechterhalten wird.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stromregler (96) bezüglich der Größe des
durch ihn eingestellten Druckölstromes einstellbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet
durch ein Anlauf-Zweistellungsventil (126), über welches
in einer ersten Phase des freien Falles der Einlaß der Meß
pumpe (86) vom Stromregler (96) getrennt wird, wobei vor
zugsweise Einlaß und Auslaß der Meßpumpe (86) kurzgeschlossen
werden.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anlauf-Zweistellungsventil (126) durch einen
Zeitgeber (128) gesteuert wird, der mit dem Auslösen eines
Freifalles angestoßen wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anlauf-Zweistellungsventil (126) durch einen
Komparator (132) gesteuert wird, der mit dem Ausgangssignal
eines mit der Seiltrommel (10) gekoppelten Stellungsgebers
(92) beaufschlagt ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet
durch eine in die Kraftübertragungsstrecke zwischen
Seiltrommel (10) und Meßpumpe (86) eingefügte Kupplung (136),
welche in einer ersten Phase des Freifalles die Kraftüber
tragung zwischen Seiltrommel (10) und Meßpumpe (86) unter
bricht.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (136) durch einen Zeitgeber (128)
gesteuert wird, der mit der Freifallauslösung angestoßen
wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (136) durch einen Komparator (132) ge
steuert wird, welcher mit dem Ausgangssignal eines mit
der Seiltrommel (10) gekoppelten Stellungsgebers (92) beauf
schlagt ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (136) eine Fliehkraftkupplung ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3809646A DE3809646A1 (de) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Freifall-steuereinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3809646A DE3809646A1 (de) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Freifall-steuereinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3809646A1 true DE3809646A1 (de) | 1989-10-05 |
Family
ID=6350396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3809646A Withdrawn DE3809646A1 (de) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Freifall-steuereinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3809646A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0439080A1 (de) * | 1990-01-22 | 1991-07-31 | Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH | Bohrgerät, insbesondere Erdbohrgerät |
US5709285A (en) * | 1994-10-05 | 1998-01-20 | Maritime Hydraulics As | Brake for a hoisting apparatus |
CN103466491A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 山河智能装备股份有限公司 | 一种桩工机械动力头加压控制回路及方法 |
-
1988
- 1988-03-22 DE DE3809646A patent/DE3809646A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0439080A1 (de) * | 1990-01-22 | 1991-07-31 | Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH | Bohrgerät, insbesondere Erdbohrgerät |
US5709285A (en) * | 1994-10-05 | 1998-01-20 | Maritime Hydraulics As | Brake for a hoisting apparatus |
CN103466491A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 山河智能装备股份有限公司 | 一种桩工机械动力头加压控制回路及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE677930C (de) | Hydraulische Stufenbohrmaschine | |
DE19962648C2 (de) | Steuerverfahren für eine hydraulisch angetriebene Winde für eine gesteuerte Drehung einer Wickeltrommel, die durch einen hydraulischen Motor angetrieben wird, und auf ein Gerät für diese | |
DE4106845C2 (de) | ||
DE2722997C2 (de) | ||
DE2319228C2 (de) | Hydrauliksystem für zwei zusammenwirkende Seilwinden | |
DE2108202C3 (de) | Hubfahrsteuereinrichtung für einen hydraulischen Aufzug | |
DE3809646A1 (de) | Freifall-steuereinrichtung | |
DE3226967C2 (de) | Hubeinrichtung | |
DE1964560A1 (de) | Hydrodynamisches Getriebe | |
AT203253B (de) | Regelungsvorrichtung für Schlepper | |
DE1634405C3 (de) | Hydraulische Rammvorrichtung für Pfähle | |
DE1292605C2 (de) | Wandernder Grubenausbau | |
DE3711233A1 (de) | Antriebseinrichtung mit einer primaerenergiequelle, einem getriebe und einer pumpe | |
CH117614A (de) | Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Leistungsregelung von Flüssigkeitsgetrieben. | |
DE3233046A1 (de) | Elektrohydraulische steuervorrichtung | |
DE2647536C2 (de) | Lastabsenkvorrichtung für ein Hebegerät | |
DE3035152C2 (en) | IC engine hydrostatic transmission control - has setting element of engine connected to piston displaceable in control cylinder and selectively supplied from one of two pressure fluid g | |
DE1506555B2 (de) | Getriebeanordnung fuer eine windentrommel eine kettennuss ein spill und dergl | |
DE4410404C2 (de) | Verfahren und hydraulische Schaltung zur Bohrvorschubsteuerung | |
DE2065907B2 (de) | Vorrichtung zur selbsttaetigen erzielung einer vorwaehlbaren, waehrend der gesamten rammung konstanten fallhoehe eines rammhammers | |
DE19541190A1 (de) | Hydraulische Anordnung zur Steuerung des Hubwerks einer mobilen Arbeitsmaschine | |
EP0900884B1 (de) | Rammgerät insbesondere zur Durchführung von Rammsondierungen | |
DE1965685C3 (de) | Hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe | |
DE1024740B (de) | Hydraulische Hebevorrichtung fuer Ackergeraete | |
AT256531B (de) | Vorrichtung für die Steuerung der hydraulischen Betätigungseinrichtung für einen Ackerschlepper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |