Vorrichtung zum Verschieben des Gegengewichtes von Drehkranen Bei
Drehkranen jeder Art, die außer veränderlichem Lastgewicht mit veränderlicher Ausladung
arbeiten, und dies ist ja meistens der Fall, hat bei vollkommen genauem Gegen-"U
ewichtsausgleich das Gegengewicht von konstanter GröBe. eine sich ständig mit Ausladung
und Last veränderliche Entfernung vom Kranmittelpunkt einzunehmen. Die Resultierende
von Last und Gegengewicht geht dann immer durch ein und denselben Punkt, und das
ist besonders bei Schwimmkranen wichtig, da dadurch jedes Schaukeln, hervorgerufen
durch das Wandern des Angriffpunktes der Resultierenden bei nicht genauem Ausgleich,
vermieden wird. Aber nicht nur für Schwimmkrane ist der genaue Gegengewic'htsausgleich
erstrebenswert, sonclern auch für alle übrigen Drehkrane, wie Eisenbahndrehkrane,
Turm- und Hammerkrane, Bagger usw., da dadurch auf die Verankerung nur Druckkräfte
und keine Zugkräfte ausgeiibt werden. Die Drehsäulen werden nur auf Druck und nicht
auf Biegung beansprucht. Außerdem wird das Schwenkmoment auf ein Mindestmaß herabgedrückt.
Die Lage des Gegengewichtes ist jeweils abhängig von der Größe der Ausladung (Fig.
i) und von der Größe der Last. Bei dem genauen Ausgleich muß das Lastmoment gleich
dem Moment des Gegengewichtes sein, also
O #.
q - G #
g. Daraus
ist
Das Gegengewicht sei von konstanter Größe, dann ist
g = C # n #
q, somit abhängig von der jeweiligen Last und deren Ausladung. Wird nun die
Hubseiltrommel i (Fig. z) mit der Antriebswelle z nicht verkeilt, sondern elastisch
mittels der Federn über die axial verschiebbare Scheibe 3 verbunden, wobei die Antriebswelle
als Schraubenspindel ausgeführt sein soll, dann wird beim Heben der Last die Scheibe
3 axial verschoben, und diese drückt die Federn ,4 auf ein bestimmtes Maß zusaminen.
Erreicht die Federkraft den axialen Anteil der jeweiligen Last, dann nimmt die Scheibe
3 die Trommel mit. Dazu ist noch zu bemerken, daß die Scheibe 3 in axial verlaufende
Führungsleisten der Trommel i eingreift. Die hohle Nabe der Scheibe 3 ist als
| Schraubenmutter ausgebildet. Bei der dre- |
| henden Bewegung der Antriebswelle 2 inul;l |
| sich also (li@ Scheibe 3 in axialer Richtung |
| bewegen, bis (furch die Federn d. Gleichge- |
| wicht mit (lein Anteil der Last hergestellt ist. |
| Der Weg der Feder ist nun bekanntlich pro- |
| portional der Last. In diesem Falle propor- |
| tional der in Achsenrichtung wirkendenKraft, |
| die mir von der Last O und dem Steigungs- |
| winkel der Schraube 2 abhängig ist. Die all- |
| gemeine Gleichung für die Durchbiegung |
| einer Feder lautet: |
| wobei ;a die Windungszahl, rden Radius, d die |
| Drahtstärke der Feder, P die Last und G den |
| (ileitinodul bedeutet. Die Formel für diesen |
| Fall angewendet ergibt |
| worin a den Steigungswinkel der Antriebs- |
| welle 2 und o den Reibungswinkel bedeutet. |
| Da (las Gegengewicht von konstanter Größe |
| ist, können die drei Faktoren, wie eben ge- |
| zeigt, zu einer Konstanten C3 vereinigt |
| werden. |
| Somit ist die Entfernung des Gegengewich- |
| tes von der Drehsäule gleich einer Konstan- |
| ten mal dem Produkt aus Federweg und |
| Ausladung der Parallelführung. Zwei Größen |
| werden aber multipliziert, indem man ihre |
| Logarithmen addiert. Wird nun die Scheibe 3 |
| (Fig.a) über ein Gestänge 5 mit dein Zapfen 6 |
| verbunden, so bewegt sich letzterer in axialer |
| Richtung, Der Zapfen 6 wird in einer Ku- |
| lisse 7 so geführt, (laß die Kulissenplatte nur |
| senkrecht zum Federweg bewegt werden kann. |
| Die senkrechten Werte ,s der Kulisse entspre- |
| chen dem Logarithmus der Federwege. :dun |
| werden auf einer zweiten Platte 8, in der- |
| selben Richtung wie die Federwege, die |
| Wege q, der Parallelführung mit dein Zap- |
| fen 9 eingestellt. Die senkrechten Werte der |
| zugehörigen Kulisse sollen wieder die Log- |
| arithmen von q1 darstellen. Die beiden Plat- |
| ten 7 und 8 sind nebeneinander und die log- |
| arithmischen Kurven so angeordnet, daß bei |
| der Bewegung der Zapfen 6 und 9 die Plat- |
| ten sich in entgegengesetzter Richtung be- |
| wegen. so daß die Entfernung eines bestimm- |
| ten Punktes beider Platten die Summe der |
| Logarithmen von Federweg und Auslageweg |
| der Parallelführung darstellen. Wird nun |
| Das Plus- und Minuszeichen bezieht sich auf |
| das Heben bzw. Senken der Last. Um keine |
| Selbstheinmttttg eintreten zu lassen. mull o |
| gegeiiül)er a klein sein und kann vernach- |
| lässigt «erden. In dieser Gleichung sind alle |
| Werte mit Ausnahme Q konstant. und nnan |
| kann schreiben: f = Cl - n. In dieser Glei- |
| chung bedeutet |
| (G bedeutet den Schubmo(-lul). Also der Weg |
| der Feder d. ist direkt proportional der Last Q. |
| Bringt man an den Ausleger :l (Fig. i) eine |
| Parallelführung D an. so ist H : Ir. - (I:(1" |
| q, - H # (1, bleibt H ein konstanter Wert. |
| was zutrifft, wenn die Führung D auch noch |
| in der Drehsäule senkrecht geführt ist. dann |
| , also direkt proportional der |
| ist (1, = C.-( |
| Ausladung q - C@ stellt den konstanten Wert-j1 |
| dar. Nun hat man die beiden Griil.',en, (lic |
| den Weg des Gegengewichtes bestimmen. als |
| Strecken |
| auf die eine Platte, beispielsweise auf die |
| Platte ; , :eine zweite Platte i i an der Unter- |
| seite befestigt (z. B. mit Lasche D) und ihr |
| die logarithmische Kurve 1 2 eingefräst, die |
| die Summe der beiden Logarithmen von P e(ler- |
| weg und Ausladung darstellt, und wird die |
| Führungsschiene 13 mit dein Zapfen 1.1 (letz- |
| terer soll in der logarithmischen Kurve l2 |
| gleiten) in der zweiten Platte 8 horizontal ge- |
| führt, so muß der Stein 1.1 bei jeder senk- |
| rechten Bewegung der Platte i i und damit |
| bei jeder Teilbewegung von 7 und ä einen be- |
| stimmten horizontalen Weg zurücklegen, der |
| nun genau das Produkt f # qt darstellt, also |
| ein ganz genaues Maß für den Weg des |
| Gegengewichtes ist. L m die Wirkungsweise |
| des eben beschriebenen Vorganges besser zti |
| veranschaulichen, ist in Fig.3 die Vorrich- |
| tung zur selbsttätigen Produktbildung per- |
| spektivisch dargestellt. Die Bezeichnungen |
| sind dieselben wie in Fig. z. Es ist nun klar |
| zu erkennen, daß beispielsweise bei Einstel- |
| lung der Last der Zapfen 6 sich horizontal in |
| Richtung des Pfeiles I bewegt. -Nehmen wir |
| nun einmal an, die Ausladung hätte sich noch |
| nicht verändert, so würde der Zapfen 9 und |
| damit die Platte 8 in Ruhe bleiben, während 7 |
| eine senkrechte Bewegung zur Bewegungs- |
| richtung von 6 machen muß, also in Rich- |
| tung des Pfeiles IL Da die Platten 7 und 11 |
| fest miteinander verbunden sind, muß die |
Platte ii dieselbe Bewegung wie 7 durchführen. Der Zapfen 1.1 gleitet
in 12 und wird gleichzeitig in der Platte 8 horizontal geführt. Zwangsläufig muß
das Gestänge eine horizontale Bewegung durchführen. Dasselbe gilt, wenn man sich
die Platte 7 stillstehend denkt und nur den Zapfen 9 infolge Änderung der Ausladung
bewegt. Die Platte 8 muß sich unter Einwirkung des Zapfens 9 nach aufwärts in Richtung
des. Pfeiles III- bewegen. Da nun die Platten 7 und i i ruhend sind, muß der Zapfen
14 eine horizontale Bewegung durchführen. Bei jeder Teilbewegung der Platte' ;7
oder 8 bewegt sich also das Gestänge 13. Natürlich können diese Teilbewegungen gleichzeitig
erfolgen. In der Ausgangsstellung befinden sich die Platten 7 und i i in der obersten
und die Platte 8 befindet sich in der untersten Lage. Gleichzeitig greift der Zapfen
1.1 in den untersten Punkt LT der Summenlogarithmenkurv e ein. Bei maximaler Last
und maximaler Ausladung befindet sich der Kulissenstein im Punkt O der Summenlogarithmenkurve
12. Der horizontale Abstand von O und U stellt das maximale Produkt von f - q1 dar.
Bei Teillast und Teilausladung befindet sich dann der Zapfen 1.1 zwischen den Punkten
O und U der Summenlogarithmenkurve 12. Wie bereits erwähnt, stellt die horizontale
Bewegung des Gestänges das jeweilige Produkt von f und q1 dar.