DE69521423T2

DE69521423T2 - DEVICE FOR DAMPING UNWANTED VIBRATIONS IN A CRANE ELEMENT

Info

Publication number: DE69521423T2
Application number: DE69521423T
Authority: DE
Inventors: Peter Astroem; Goesta Svensson
Original assignee: Hiab AB
Current assignee: Hiab AB
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2015-04-08
Also published as: EP0756574B1; DE69521423D1; EP0756574A1; SE9401369D0; AU2354395A; SE9401369L; SE505698C2; ATE202324T1; WO1995029118A1

Abstract

The present invention relates to a device for damping undesirable oscillations of a crane member (1) which is pivotally movable by means of at least one hydraulic motor (5, 5'). The hydraulic circuit (8) has a restriction (13) co-operating with a circuit-closing device (14; 18) the purpose of the restriction being to convert energy inherent in the system to heat in the hydraulic oil. The device includes means (14, 15, 16, 16') for controlling the closing device (14; 18) according to instantaneous conditions and/or changes or conditions, such as pressure and/or flow, in the hydraulic circuit (8). The energy-converting action of the restriction (13) is instantaneously activated as soon as a certain condition and/or a certain change of condition occurs. The conduit (12) in which the restriction (13) lies is completely shut off, rendering flow of oil through the restriction impossible, as long as the energy-converting action of the restriction is not called for.

Description

Technical field of the invention

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen unerwünschter Schwingungen in einem Arm oder einem anderen Teil eines Krans, das durch hydraulische Mittel schwenkbeweglich ist. Sie betrifft ein System mit zumindest einem Hydraulikmotor in einer Hydraulikleitung, in welcher eine Schikane vorliegt. Wenn eine Leitungsverschlussvorrichtung oder eine funktion betätigt wird, um die Hauptbewegung zu stoppen, wandelt diese Schikane dem System innewohnende Energie (Verformungsenergie und kinetische Energie) in Wärme in dem Hydraulikfluid um, welches als Ergebnis der Schwingung weiterhin strömt. Die Wärme zerstreut die Energie, um sämtliche Schwingungen des Teils zu dämpfen oder zu unterdrücken.This invention relates to a device for damping unwanted vibrations in an arm or other part of a crane which is pivotable by hydraulic means. It relates to a system having at least one hydraulic motor in a hydraulic line in which a baffle is present. When a line closure device or function is actuated to stop the main movement, this baffle converts energy inherent in the system (strain energy and kinetic energy) into heat in the hydraulic fluid which continues to flow as a result of the vibration. The heat dissipates the energy to dampen or suppress any vibrations of the part.

Background of the invention

In Kränen, beispielsweise vom Ausleger-Typ, können mehrere Bewegungen vorliegen, die mittels Hydraulikmotoren ausgeführt werden, üblicherweise mit linear betriebenen Motoren in der Form von zylindrischen Stellorganen. Eine derartige Bewegung besteht im horizontalen Verschwenken des Kranarms zwischen verschiedenen Azimuth-Positionen. Dies wird häufig bewirkt mittels zweier integrierter Hydraulikzylinder, die mittels einer gemeinsamen Zahnstange ein Zahnrad betätigen, welches durch die den Kran antragende Stütze axial getragen ist. Eine derartige Kranbewegung ist in der anliegenden Zeichnung schematisch dargestellt, in welcher ein in Draufsicht gezeigter Kranarm mit 1 bezeichnet ist. Dieser Kranarm 1 ist auf einer Stütze 2 angebracht, die ein Koaxialzahnrad 3 aufweist, welches mit einer Zahnstange 4 in Eingriff steht, die an gegenüberliegenden Enden mit Motoren in Form von zwei linearen Hydraulikstellorganen verbunden ist. Diese weisen Zylinder 5, 5' auf, in welchen Kolben 6, 6' zwei Betätigungskammern 7, 7' festlegen. Diese beiden Hydraulikstellorgane bilden Teil einer Hydraulikleitung, die allgemein mit 8 bezeichnet ist, in welcher außerdem ein Richtungsventil 9 enthalten ist. Dieses ist betätigbar, um Öl von der Pumpe 10 zu jedem der Zylinder 5, 5' durch Hauptleitungen 8, 8b zu leiten, während Überschussöl zu einem Tank 11 strömt. Durch Bewegen eines einstellbaren Hebels 9' des Richtungsventils 9 aus einer Neutralposition in jede von zwei Betätigungspositionen vermag der Kranarm 1 entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um die Achse des Rads 3 zu verschwenken.In cranes, for example of the boom type, there may be several movements carried out by means of hydraulic motors, usually linearly operated motors in the form of cylindrical actuators. One such movement consists in the horizontal pivoting of the crane arm between different azimuth positions. This is often achieved by means of two integrated hydraulic cylinders which, by means of a common rack, actuate a gear which is axially carried by the support supporting the crane. Such a crane movement is shown schematically in the accompanying drawing in which a crane arm shown in plan view is designated 1. This crane arm 1 is mounted on a support 2 which has a coaxial gear 3 which engages a rack 4 which is connected at opposite ends to motors in the form of two linear hydraulic actuators. These comprise cylinders 5, 5' in which pistons 6, 6' define two actuating chambers 7, 7'. These two hydraulic actuators form part of a hydraulic line generally designated 8 which also includes a directional valve 9. This is operable to direct oil from the pump 10 to each of the cylinders 5, 5' through main lines 8, 8b, while excess oil flows to a tank 11. By moving an adjustable lever 9' of the directional valve 9 from a neutral position to either of two actuating positions, the crane arm 1 is capable of pivoting either clockwise or anticlockwise about the axis of the wheel 3.

Ein Problem, insbesondere bei Kränen mit großer Reichweite (heutzutage existieren Kräne mit Reichweiten in der Größenordnung von 14 m oder mehr) tritt dann auf, wenn der Kranarm die Schwenkbewegung beendet hat, d. h., nachdem der Einstellhebel des Richtungsventils 9 in die Neutralposition rückgestellt wurde. Sowohl der Arm wie die Last, die er trägt, unterliegen Schwingungsbewegungen oder hin- oder herlaufenden Bewegungen, und die Dauer dieser Bewegungen kann lang sein. Sie sind hervorgerufen durch die Tatsache, dass Verformungsenergie in dem Kranarm leicht absorbiert wird, und durch Potentialenergie in einer freihängenden Last, wenn der Kranarm verschwenkt wird. Es wird angenommen, dass der Kranarm 1 zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Schwingungszyklus dazu neigt, um das Zentrum des Zahnrads 3 im Gegenuhrzeigersinn zu verschwenken. Wenn die Zahnstange 4 in Fig. 1 nach rechts bewegt wird, nimmt der Öldruck in der Kammer 7' zu eben dem Zeitpunkt zu, wenn der Öldruck in der Kammer 7 abnimmt. Das Richtungsventil 9 wird abgeschaltet und lässt keine Strömung zu. Unter diesen Bedingungen wirkt der Arm 1 als Feder zu dem Zeitpunkt, wenn die freihängende Last als Pendel wirkt. Dieses beschleunigt in der entgegengesetzten Richtung, wenn es das Ende seines Verschwenkens erreicht, und daraufhin wird der Arm im Uhrzeigersinn in Bewegung versetzt. Der Öldruck in der Kammer 7 wird dadurch erhöht. Auf diese Weise wird der Kranarm in Schwingung versetzt. Bei einem 14-m-Kran schwingt beispielsweise das Vorderende des Kranarms bzw. wird ausgelenkt zwischen Positionen mit einem gegenseitigen Abstand in der Größenordnung von 2 m, und dies kann 15 bis 20 Sekunden vor dem Stoppen des Vorderendes und damit der Last der Fall sein. Diese Schwingungen sind besonders schädlich, wenn die Last am Ende eines langen Seils vom Vorderende des Kranarms herunterhängt. In diesen Fällen schwingt die Kranarmspitze zu dem Zeitpunkt vor und zurück, wenn die Last relativ zum Vorderende durch das Seil schwingt. Diese Schwingungen können während des Verschwenkens des Kranarmvorderendes zwischen zwei gewünschten Positionen stattfinden. Sie können beispielsweise dann auftreten, wenn die Hydraulikströme zu den jeweiligen Zylindern 5, 5' unterbrochen werden, gegebenenfalls als Folge scharfer Hebelbewegungen am Richtungsventil 9 oder als Folge davon, wenn die Last oder der Kranarm an Gegenständen anschlägt.A problem, particularly with long reach cranes (nowadays there exist cranes with reaches of the order of 14 m or more), occurs when the crane arm has completed the swing movement, that is, after the adjustment lever of the directional valve 9 has been returned to the neutral position. Both the arm and the load it carries are subject to oscillatory or reciprocating movements, and the duration of these movements can be long. They are caused by the fact that deformation energy is easily absorbed in the crane arm, and by potential energy in a freely suspended load when the crane arm is swung. It is assumed that at some point during the oscillation cycle the crane arm 1 tends to swing anti-clockwise about the centre of the gear 3. When the rack 4 is moved to the right in Fig. 1, the oil pressure in the chamber 7' increases at the same time as the oil pressure in the chamber 7 decreases. The directional valve 9 is shut off and does not allow any flow. Under these conditions the arm 1 acts as a spring at the time when the freely suspended load acts as a pendulum. This accelerates in the opposite direction when it reaches the end of its swing and the arm is then set in motion in a clockwise direction. The oil pressure in chamber 7 is thereby increased. In this way the crane arm is set in vibration. In a 14 m crane, for example, the front end of the crane arm swings or is deflected between positions spaced apart in the order of 2 m and this may occur 15 to 20 seconds before the front end and hence the load stop. These vibrations are particularly damaging when the load is suspended from the front end of the crane arm at the end of a long rope. In these cases the crane arm tip swings back and forth at the time when the load swings through the rope relative to the front end. These vibrations can occur during the pivoting of the front end of the crane arm between two desired positions. They can occur, for example, when the hydraulic flows to the respective cylinders 5, 5' are interrupted, possibly as a result of sharp lever movements on the directional valve 9 or as a result of the load or the crane arm striking objects.

State of the art

Um die lange Dauer dieser Schwingungen in den Griff zu bekommen, sind Versuche unternommen worden, sie zu dämpfen. Durch die SE 9101544-6 ist eine Dämpfungseinheit bekannt, die in einer Zweig- oder Zwischenleitung vorgesehen ist, welche die Hauptleitungen zwischen dem Richtungsventil und den Hydraulikzylindern überbrückt. Die Dämpfungseinheit hat die Form einer Schikane, der eine mit ihr zusammenwirkende Abschaltvorrichtung zugeordnet ist. In der SE 9101544-6 besteht diese Abschaltvorrichtung aus einem Kolben, der in einem Zylinder enthalten und zwischen gegenüberliegenden Endpositionen frei beweglich ist, wobei der Kolben die Ölströmung durch die Schikane unterbricht, wenn er die jeweilige Endposition erreicht. Wenn das Öl an der Schikane vorbeiläuft, wird in dem Öl eine turbulente Strömung erzeugt, die dem System innewohnende Energie in Wärme umsetzt. Auf diese Weise wird die in dem System verbleibende Energie zerstreut und die Dauer der Schwingungen des Kranarms wird um ein deutliches Ausmaß verringert. Unter der Annahme, dass der Kranarm ausgehend von seiner vollen Verschwenkgeschwindigkeit plötzlich gestoppt wird, kann die Dauer von Schwenkbewegungen (bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Arm vollständig stillsteht) von 15 bis 20 Sekunden auf 3 bis 5 Sekunden verringert werden.In order to control the long duration of these vibrations, attempts have been made to dampen them. SE 9101544-6 discloses a damping unit that is provided in a branch or intermediate line that bridges the main lines between the directional valve and the hydraulic cylinders. The damping unit has the form of a Chicane associated with a cooperating shut-off device. In SE 9101544-6, this shut-off device consists of a piston contained in a cylinder and freely movable between opposite end positions, the piston interrupting the flow of oil through the chicane when it reaches each end position. As the oil passes the chicane, a turbulent flow is created in the oil which converts energy inherent in the system into heat. In this way, the energy remaining in the system is dissipated and the duration of the crane arm oscillations is reduced significantly. Assuming that the crane arm is suddenly stopped from its full slewing speed, the duration of slewing movements (until the arm comes to a complete stop) can be reduced from 15 to 20 seconds to 3 to 5 seconds.

Die Lösung des in der SE 9101544-6 offenbarten Problems ist jedoch aus mehreren Gründen nicht zufriedenstellend. Ein Grund ist, dass der Kolben des Dämpfungszylinders mehr als eine diskrete Position einnehmen kann, wenn der Bedarf an Dämpfung nicht mehr vorliegt. Dies bedeutet, dass Hydrauliköl in begrenzten Mengen durch die Schikane und damit zu einem der beiden Hydraulikstellorgane strömen kann. Der Kranarm nimmt deshalb nicht mit Sicherheit jede zwangsweise stationäre Position ein. Ganz im Gegenteil hat der Kran die Freiheit, innerhalb eines begrenzten Bereichs zu schwingen. In bestimmten Betätigungszuständen, beispielsweise während der Belastung auf der Steigung eines Hügels oder auf einem schrägen Untergrund ist dies schädlich. Ein weiterer Grund dafür, weshalb die bekannte Lösung nicht zufriedenstellend ist, besteht darin, dass die beschränkende oder drosselnde Funktion infolge des Abschaltkolbens in dem Dämpfungszylinder unregelmäßig wird, der sich über den gesamten Weg bis zur Endposition frei bewegt. Dort unterbricht er schlagartig weitere Strömung und stoppt damit kurz(fristig) eine weitere Dämpfung. Dies führt zu einer schlechten Dämpfung und zu einem großen statischen Spiel der Schwenkfunktion des Krans, abhängig davon, was Priorität hat, wenn die Dämpfungseinheit eingestellt wird.However, the solution to the problem disclosed in SE 9101544-6 is not satisfactory for several reasons. One reason is that the piston of the damping cylinder can assume more than one discrete position when the need for damping no longer exists. This means that hydraulic oil can flow in limited quantities through the chicane and thus to one of the two hydraulic actuators. The crane arm therefore does not assume every forced stationary position with certainty. On the contrary, the crane has the freedom to oscillate within a limited range. In certain operating conditions, for example during loading on the slope of a hill or on a sloping surface, this is harmful. Another reason why the known solution is not satisfactory is that the restricting or throttling function due to the shut-off piston becomes irregular in the damping cylinder, which moves freely all the way to the end position. There it abruptly interrupts further flow and thus briefly (temporarily) stops further damping. This leads to poor damping and to a large static play in the slewing function of the crane, depending on what has priority when adjusting the damping unit.

Objects and features of the invention

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das durch die SE 9101544-6 weiterhin belassene Problem zu überwinden und eine Dämpfungseinheit zu schaffen, welche während des Dämpfungsvorgangs reguläre oder gleichmäßige Bewegungen des Kranarms fördert und gleichzeitig sicherstellt, dass der Arm zuverlässig und in einer gewünschten Position nach dem Schwenkvorgang stoppt. Eine grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, die immer dann aktiviert werden kann, wenn eine Schwingung aufgrund eines erwarteten oder unerwarteten externen Einflusses auf das Hydrauliksystem dabei ist aufzutreten, wie etwa bei unbeabsichtigten oder beabsichtigten Hebelbewegungen oder Kollisionen gegen Hindernisse. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, die, nachdem der Arm seine Bewegung gestoppt hat, sicherstellt, dass jegliche Strömung von Hydraulikfluid durch die Dämpfungsschikane unterbunden wird, so dass unkontrollierte Bewegungen des Kranarms verhindert werden.The present invention aims to overcome the problem left by SE 9101544-6 and to provide a damping unit which promotes regular or even movements of the crane arm during the damping process and at the same time ensures that the arm stops reliably and in a desired position after the slewing process. A basic object of the present invention is therefore to provide a damping device which can be activated whenever a vibration is about to occur due to an expected or unexpected external influence on the hydraulic system, such as in the case of unintentional or intentional lever movements or collisions against obstacles. A further object is to provide a damping device which, after the arm has stopped its movement, ensures that any flow of hydraulic fluid through the damping chicane is stopped, so that uncontrolled movements of the crane arm are prevented.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden die vorstehend genannten Aufgaben durch die Merkmale gelöst, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 festgelegt sind. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen festgelegt.In accordance with the invention, the above objects are achieved by the features defined in the characterizing part of claim 1. Preferred embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

Further explanation of the state of the art

Die DE 42 16 241 offenbart eine weiter entwickelte Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung gemäß der SE 9101544-6. Bei dieser Ausführungsform ist eine Leitungsverschlussvorrichtung in Form von zwei Abschaltventilen in der Zwischenleitung angeordnet, um die Dämpfungseinheit geschlossen zu halten, bis ein vorbestimmter Druck in der Leitung auftritt. Der Schwellenwert des Drucks wird jedoch ein für allemal festgelegt und kann für unterschiedliche Bedingungen nicht eingestellt werden.DE 42 16 241 discloses a further developed embodiment of the damping device according to SE 9101544-6. In this embodiment, a line closure device in the form of two shut-off valves is arranged in the intermediate line to keep the damping unit closed until a predetermined pressure occurs in the line. However, the threshold value of the pressure is set once and for all and cannot be adjusted for different conditions.

Short description of the attached drawing

Die Zeichnungsfigur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hydrauliksystems der vorstehend erläuterten Art, in welchem eine schematisch gezeigte erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung enthalten ist. Insbesondere zeigt Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform mit Steuermitteln, enthaltend einen Mikrocomputer oder eine ähnliche Steuereinheit.The drawing figure 1 shows a schematic representation of a hydraulic system of the type explained above, in which a schematically shown damping device according to the invention is contained. In particular, Fig. 1 shows a first preferred embodiment with control means containing a microcomputer or a similar control unit.

Detailed Description of the Preferred Embodiments of the Invention

In einer an sich aus der SE 9101544-6 bekannten Weise ist eine Schikane, die symbolisch mit 13 bezeichnet ist, in einer Zweig- oder Zwischenleitung 12 zwischen den Hauptleitungen 8a, 8b angeordnet. In der Praxis kann diese Schikane aus einer stationären Schikane in Form eines ringförmigen Einsatzes oder einer Schulter verringerten Durchmessers bestehen, der bzw. die in der Leitung 12 angeordnet ist. Bei der Leitung kann es sich um ein Rohr oder ein Bohrloch in einem Block handeln. Ein Abschaltventil, das allgemein mit 14 bezeichnet ist, und die Form eines Magnetventils vom Ein-/Ausschalt-Typ beispielsweise einnimmt, wirkt mit dieser stationären Schikane 13 zusammen. Mittels des Abschaltventils kann die Leitung 12 entweder vollständig blockiert werden, wodurch Ölströmung durch die Schikane 13 unmöglich gemacht wird, oder es kann geöffnet werden, damit Öl durch die Schikane strömen kann. Dieses Öffnen und Schließen des Ventils wird durch die Steuereinheit 15 gesteuert, welche in der Praxis vorteilhafterweise, jedoch nicht zwangsweise aus einem Mikrocomputer bestehen kann. Bei der gezeigten Ausführungsform werden Eingangsdaten für diese Steuereinheit erhalten mittels zweier Sensoren 16, 16' in Gestalt von Druck- oder Strömungssensoren. Diese können, wie gezeigt, mit der Zwischenleitung 12 verbunden sein, oder sie können mit den Leitungen 8a, 8b beiderseits der Schikane 13 und des Magnetventils 14 verbunden sein. Der Zweck dieser Sensoren 16, 16' besteht darin, signifikante Bedingungen und/oder Änderungen der Bedingungen in dem Hydrauliköl in der Leitung zu ermitteln. Es ist in der Praxis bevorzugt, Sensoren zu verwenden, die dazu geeignet sind, signifikante Drücke und/oder Druckänderungen zu ermitteln, die in den beiden Stellorganen 5, 5' auftreten, wenn der Kranarm 1 zu schwingen beginnt. Wenn die Steuereinheit 15 Information von den Sensoren 16, 16' empfängt, dass Drücke und/oder Druckänderungen einer bestimmten Größe bzw. Höhe in dem System aufgetreten sind, stellt die Einheit dem Magnetventil 14 ein Öffnungssignal bereit, wodurch das Ventil Öl durch die Schikane 13 strömen lassen kann. Mit anderen Worten wird die Schikane aktiviert und turbulente Strömung wird in dem Öl erzeugt, welches zu dieser und an ihr vorbeiströmt. Die variierende Verformungsenergie und die kinetische Energie in dem System werden in an sich bekannter Weise in dem Öl in Wärme umgesetzt und die Schwingungsbewegungen des Kranarms werden gedämpft. Sobald diese Schwingungsbewegungen auf ein Niveau abgenommen haben, auf welchem die Sensoren keine signifikanten Bedingungen und/oder Änderungen von Bedingungen mehr ermitteln (was innerhalb des Ablaufs von wenigen Sekunden der Fall sein kann), stellt die Steuereinheit 15 dem Magnetventil 14 ein Schließsignal zur Verfügung. Jede weitere Strömung von Öl durch die Schikane 8 wird dadurch blockiert. Es wird bemerkt, dass das Richtungsventil 9 während dieses Dämpfungsvorgangs jederzeit geschlossen gehalten wird. Wenn das Ventil 14 abgeschaltet wird, wird selbst eine minimale Ölströmung zwischen den beiden Zylindern 5, 5' unmöglich gemacht. Dies stellt sicher, dass der Kranarm 1 in seiner gegebenen erwünschten Position zuverlässig gehalten wird.In a manner known per se from SE 9101544-6, a chicane, symbolically designated 13, is arranged in a branch or intermediate line 12 between the main lines 8a, 8b. In practice, this chicane may consist of a stationary chicane in the form of an annular insert or a shoulder of reduced diameter which which is arranged in the line 12. The line may be a pipe or a borehole in a block. A shut-off valve, generally indicated at 14, and taking the form of a solenoid valve of the on/off type, for example, cooperates with this stationary baffle 13. By means of the shut-off valve, the line 12 can either be completely blocked, thereby making oil flow through the baffle 13 impossible, or it can be opened to allow oil to flow through the baffle. This opening and closing of the valve is controlled by the control unit 15, which in practice may advantageously, but not necessarily, consist of a microcomputer. In the embodiment shown, input data for this control unit are obtained by means of two sensors 16, 16' in the form of pressure or flow sensors. These may be connected to the intermediate line 12 as shown, or they may be connected to the lines 8a, 8b on either side of the chicane 13 and the solenoid valve 14. The purpose of these sensors 16, 16' is to detect significant conditions and/or changes in conditions in the hydraulic oil in the line. It is preferred in practice to use sensors which are suitable for detecting significant pressures and/or pressure changes which occur in the two actuators 5, 5' when the crane arm 1 starts to swing. When the control unit 15 receives information from the sensors 16, 16' that pressures and/or pressure changes of a certain magnitude have occurred in the system, the unit provides an opening signal to the solenoid valve 14, whereby the valve can allow oil to flow through the chicane 13. In other words, the chicane is activated and turbulent flow is created in the oil which flows to and past it. The varying strain energy and the kinetic Energy in the system is converted into heat in the oil in a manner known per se and the oscillatory movements of the crane arm are dampened. As soon as these oscillatory movements have decreased to a level at which the sensors no longer detect significant conditions and/or changes in conditions (which may be the case within the course of a few seconds), the control unit 15 provides a closing signal to the solenoid valve 14. Any further flow of oil through the baffle 8 is thereby blocked. It is noted that the directional valve 9 is kept closed at all times during this dampening process. When the valve 14 is switched off, even a minimal oil flow between the two cylinders 5, 5' is made impossible. This ensures that the crane arm 1 is reliably held in its given desired position.

Im Gegensatz zu der Lösung des Problems, die in der SE 9101544-6 offenbart ist, ermöglicht die Dämpfungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ein vollständiges zuverlässiges und zwangsweises gesteuertes Schließen der Zwischenleitung 12, wenn der Kranarm festgesetzt ist. Ein entscheidender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, dass sie eine zuverlässige und zwangsweise Einstellung des Kranarms in die gewünschte Position bereitstellt, während die Dauer der resultierenden Schwingungen im Vergleich zu solchen Kränen deutlich verringert sind, die keine Dämpfungsvorrichtungen aufweisen. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu der SE 9101544-6 besteht darin, dass die Schikane und damit der Dämpfungsvorgang zwangsweise und wirkungsvoll gesteuert werden kann. Die Steuereinheit 15 kann, wenn es sich bei ihr um einen Mikrocomputer handelt, derart programmiert sein, dass das Magnetventil 14, welches normalerweise geschlossen ist, nicht nur dann geöffnet wird, wenn der Kranarm seine Schwenkbewegung beendet hat (wenn der Hebel des Richtungsventils 9 in die neutrale Position bewegt wird), sondern zu jedem Zeitpunkt während des Schwenkvorgangs. Eine Abfolge von Schwingungen manifestiert sich ungeachtet dessen, ob sie auftritt, nachdem die grundsätzliche Kranarmbewegung gestoppt wurde, oder während des Schwenkvorgangs, selbst in einer harmonischen Funktion, deren Bedingung durch den Mikrocomputer mittels der Sensoren erfasst bzw. gelesen wird. Bei einer bestimmten vorliegenden Bedingung kann der Computer ein Signal an das Magnetventil senden, um dieses entweder zu öffnen oder zu schließen. Auf den freibeweglichen oder schwimmenden Kolben in dem Dämpfungszylinder gemäß der SE 9101544-6 kann hingegen von außen überhaupt nicht in kontrollierter Weise eingewirkt werden.In contrast to the solution to the problem disclosed in SE 9101544-6, the damping device according to Fig. 1 enables a complete reliable and forced controlled closing of the intermediate line 12 when the crane arm is fixed. A decisive advantage of the present invention is therefore that it provides a reliable and forced setting of the crane arm to the desired position, while the duration of the resulting vibrations is significantly reduced compared to those cranes that do not have damping devices. A further advantage compared to SE 9101544-6 is that the chicane and thus the damping process can be forced and effectively controlled. The control unit 15, if it is a microcomputer, can be programmed in such a way that the solenoid valve 14, which is normally closed, is not only opened when the crane arm is in a fixed position. when the crane arm has completed its slewing movement (when the lever of the directional valve 9 is moved to the neutral position), but at any time during the slewing operation. A sequence of oscillations, whether it occurs after the basic crane arm movement has stopped or during the slewing operation, manifests itself in a harmonic function, the condition of which is detected or read by the microcomputer by means of the sensors. When a certain condition is present, the computer can send a signal to the solenoid valve to either open or close it. The freely moving or floating piston in the damping cylinder according to SE 9101544-6, on the other hand, cannot be acted upon at all from the outside in a controlled manner.

Possible modifications of the invention

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend und in der Zeichnung offenbarte Ausführungsform beschränkt. Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 umfasst eine stationäre Schikane und ein Magnetventil getrennt von der Schikane. In der Praxis ist es jedoch möglich, statt dieser getrennten Bestandteile ein Rückschlagventil zu verwenden, welches sowohl als variable Schikane sowie zum vollständigen Verschließen der Hydraulikleitung dient. Anstelle einer einzigen stationären Schikane (in der Praxis in Form eines Einsatzes oder einer Schulter mit einer kleinen Perkulationsöffnung) ist es möglich, zwei oder mehrere Schikanen mit größeren Öffnungen zu verwenden. Anstelle der Drucksensoren ist es auch möglich, entweder Strömungssensoren in der Hydraulikleitung oder Positionssensoren zu verwenden, welche die Position des zu bedämpfenden Kranelements unverzüglich bzw. momentan ermitteln. Außerdem ist die Erfindung nicht beschränkt auf die Verwendung von genau zwei Sensoren, weil die notwendige Information bezüglich der Strömungs- oder Druckbedingungen in dem System auch erhalten werden kann mittels eines einzigen Sensors in Kombination mit den Kennlinien der Schikane. Das Prinzip der Erfindung ist in keinster Weise auf die horizontale Verschwenkung eines Krans um eine vertikale Achse beschränkt. Die Dämpfungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann demnach auch für andere Elemente, die Kranteile bilden, verwendet werden, wie etwa den inneren Ausleger und den äußeren Ausleger, um Schwingungen in anderen Ebenen, wie etwa der Vertikalebene, zu dämpfen.The invention is not limited to the embodiment disclosed above and in the drawing. The embodiment according to Fig. 1 comprises a stationary baffle and a solenoid valve separate from the baffle. In practice, however, it is possible to use a check valve instead of these separate components, which serves both as a variable baffle and for completely closing the hydraulic line. Instead of a single stationary baffle (in practice in the form of an insert or a shoulder with a small percolation opening), it is possible to use two or more baffles with larger openings. Instead of pressure sensors, it is also possible to use either flow sensors in the hydraulic line or position sensors, which determine the position of the crane element to be dampened immediately or instantaneously. Furthermore, the invention is not limited to the use of exactly two sensors, because the necessary information regarding the flow or pressure conditions in the system can also be obtained by means of a single sensor in combination with the characteristics of the chicane. The principle of the invention is in no way limited to the horizontal pivoting of a crane about a vertical axis. The damping device according to the invention can therefore also be used for other elements that form crane parts, such as the inner boom and the outer boom, in order to dampen vibrations in other planes, such as the vertical plane.

Claims

1. Devices for damping undesirable vibrations in a part (1) of a crane which is pivotable by means of at least one hydraulic motor (5, 5') in a hydraulic line (8) in which a baffle (13) is provided which cooperates with a short-circuit device (14), the baffle serving to convert energy inherent in the system into heat in the hydraulic medium in order to dampen or suppress vibrations of the element generated by the energy, characterized by sensor means (16, 16') which occur on thresholds in the part concerning conditions when it vibrates and which are designed to close the line closure device (14) to allow flow through the baffle (13) and to block it when the thresholds are exceeded and not exceeded, and by means (15) for electronically processing information from the sensor means (16, 16') in a shape suitable for actuating the line closure device (14).

2. Device according to claim 1, characterized in that the circuit closure device is a shut-off valve (14).

3. Device according to claim 2, characterized in that the shut-off valve is an on/off type solenoid valve.

4. Device according to claim 1, characterized in that the circuit closure device is a valve which has a complete closure or an intermediate closure position to enable variable throttling of the hydraulic medium flowing in the hydraulic line.