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Hebezeug mit Antrieb der Lastseiltrommel durch ein Getriebe von veränderlichem
Ubersetzungsverhältnis. Es ist bekannt, die Lastseiltrommel eines Hebezeugs mittels
eines Getriebes von veränderlichem Übersetzungsverhältnis anzutreiben, dessen Stellglied
in Abhängigkeit von der Last selbsttätig verstellt wird. Dadurch läßt sich erreichen,
daß leichte Lasten mit größerer Geschwindigkeit gehoben und gesenkt werden als schwere
Lasten.
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Um die Verstellung in Abhängigkeit von der Last zu bewirken, sind
verschiedene Anordnungen bekannt. So ist es z. B. bei der Verwendung eines Flüssigkeitsgetriebes
bekannt, als Maß für die Größe der Last den Flüssigkeitsdruck zu benutzen. Zu diesem
Zweck kann die Verstellung des Getriebes durch einen elektrischen Steuermotor erfolgen,
der seinerseits mittels eines den Flüssigkeitsdruck messenden Manometers eingestellt
wird.
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Die bisher für die Bestimmung der Last vorgeschlagenen Anordnungen
arbeiten in der Regel zu träge, um unerwünschte Druckstöße im Getriebe zu vermeiden.
Jede Verzögerung in der Einstellung des richtigen Übersetzungsverhältnisses führt
außerdem zu unerwünschten Pendelerscheinungen. Diese Nachteile werden auch nicht
vermieden, wenn man das Stellglied des Getriebes durch einen Kolben verstellen läßt,
der von dem im Getriebe herrschenden Flüssigkeitsdruck beeinflußt wird. Beim Anheben
der vollen Last tritt beim Übergang vom Schlappseil, also von der geringsten Belastung
der Hubtrommel, zum Hubvorgang eine Stoßbeanspruchung auf, die durch entsprechende
Verstellung des Übersetzungsverhältnisses ebenso plötzlich ausgeglichen werden müßte.
Das erfordert eine sehr kurze Laufzeit des Regelvorganges. Andererseits ist eine
starke Dämpfung notwendig, um Pendelerscheinungen
zu. vermeiden.
Durch diese Dämpfung wird aber 'die Laufzeit vergrößert. Diese gegensätzlichen Forderungen
stehen einer befriedigenden Lösung entgegen.
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Diese Schwierigkeiten .lassen,. sich dadurch vermeiden, daß man die
Last nicht auf dem Umweg der durch sie bewirkten Druckänderung im Getriebe mißt,
sondern eine unmittelbare Einwirkung der Last auf das Stellglied des Getriebes herbeiführt.
Zu diesem Zweck hat man vorgeschlagen, die ganze Winde als Federwaage auszubilden
und den Waagenausschlag zu benutzen, um das Stellglied des Getriebes zu verstellen.
Diese Anordnung bedingt jedoch eine verhältnismäßig verwickelte und teure Ausgestaltung
der Winde.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine möglichst einfache Anordnung
zu schaffen, die es ermöglicht, Änderungen der Lastunmittelbar auf das Stellglied
des Getriebes wirken zu lassen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Stellglied
des Getriebes durch den nachgiebig gelagerten Halter einer Ablenkrolle für das Lastseil
verstellbar ist. Dieser Anordnung zufolge führt jede Erhöhung der Last, mag sie
auch noch so plötzlich stattfinden, unmittelbar zu einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses.
-Dadurch werden unerwünschte Überlastungen des Getriebes oder des Hubmotors mit
Sicherheit vermieden. Auch unerwünschte Pendelerscheinungen können nicht auftreten,
da die Getriebeeinstellung der Laständerung ohne zeitliche Verzögerung folgt.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung auf ein Hebezeug,
dessen Getriebe ein Flüssigkeitsgetriebe mit verstellbarem Pumpenteil und verstellbarem
Motorteil darstellt. Der Halter der Seilablenkrolle wirkt dabei erfindungsgemäß
auf das Stellglied des Motorteils in der Weise ein, daß bei zunehmender Seilspannung
das Schluckvermögen des Motorteils erhöht wird. Das Hubseil wird also durch
eine Rolle je nach der Größe der Last mehr oder weniger weit abgelenkt, und der
bewegliche Halter dieser Rolle wird dazu benutzt, um den Flüssigkeitsmotor zu verstellen.
Als Rückholkraft für den Halter kann eine Feder benutzt werden. Auf diese Weise
lassen sich mit einfachsten Mitteln große Steuerkräfte erzielen. Diese Regelung
ergibt daher eine gute Dämpfung und gewährleistet pendelungsfreien Betrieb. Für
die Lösung der Aufgabe, das Übersetzungsgetriebe auch von Hand verstellbar zu machen,
um auf diese Weise bei Verwendung eines ständig mit gleicher Drehzahl laufenden
Antriebmotors die Hubgeschwindigkeit bis auf Null herab regeln zu können, gibt es
verschiedene Möglichkeiten. Handelt es sich um ein Hebezeug, bei welchem das Übersetzungsverhältnis
des Flüssigkeitsgetriebes zum Zwecke der Regelung der Hubgeschwindigkeit durch eiu
von Hand verstellbares Glied beherrscht wird, so ist erfindungsgemäß ein den Bewegungsbereich
des Handstellgliedes in Richtung auf die höchste Hubgeschwindigkeit begrenzendes
Organ mit dem Halter der Ablenkrolle für das Lastseil verbunden: Die jeweils höchste
einstellbare Hubgeschwindigkeit ist daher um so niedriger, je größer die Last wird.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere für ein Hebezeug mit einer
von Hand drehbaren Schubkurventrommel, die bei der Verstellung von der Ausgangslage
in der einen oder der anderen Richtung zunächst den Pumpenteil in der einen oder
"der anderen Förderrichtung verstellt, während sie den Motorteil auf das größte
Schluckvermögen eingestellt hält, und erst in demjenigen Bereich den Motorteil auf
ein kleineres Schluckvermögen einstellt, in welchen der Pumpenteil die größte Förderung
aufweist. Erfindungsgemäß beeinflußt dabei die Schubkurve den Motorteil des Flüssigkeitsgetriebes
entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder im Sinne einer Vergrößerung des Schluckvermögens.
Dieser Stehteil ist außerdem aber durch den Halter der Seilablenkrolle entgegen
der Feder verstellbar. Unabhängig von der jeweiligen von Hand vorgenommenen Einstellung
der Schubkurventrommel wird daher bei plötzlicher Lasterhöhung unverzüglich der
Motorteil auf ein größeres Schluckvermögen eingestellt; Überlastungen des Motorteils
werden dadurch. wirksam vermieden.
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In den Zeichnungen sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargestellt, und zwar zeigt F ig. i den Aufriß und Fig. 2 einen teilweisen
Grundriß eines Hubwerkes mit einem durch eine Schubkurventrommel verstellbaren Flüssigkeitsgetriebe,
während Fig.3 den Aufriß einer abgeänderten Ausführungsform schematisch wiedergibt.
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Die Lastseiltrommel io eines Hebezeugs erfährt ihren Antrieb durch
einen nicht näher dargestellten Motor, z. B. einen Drehstrommotor, mittels eines
zwischengeschalteten Getriebes mit einem veränderlichen Übersetzungsverhältnis.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um ein
Sturmgetriebe (deutsche Patentschrift 519686). Dieses besteht aus einer Kapselpumpe,
deren Fördermenge durch Veränderung der Exzentrizität von Null bis zu einem Höchstwert
verändert werden kann, und zwar in beiden Förderrichtungen, sowie aus einem von
der Pumpe gespeisten Flüssigkeitsmotor, dessen Schluckvermögen ebenfalls durch Änderung
der Exzentrizität regelbar ist. Der Drehstrommotor treibt den Pumpenteil an, während
der Motorteil mit der Lastseiltrommel io gekuppelt ist: Das Getriebe ist nicht näher
dargestellt. In Fig. 2 ist lediglich sein Gehäuse i i angedeutet. Aus diesem ragen
zwei,in ihrer Achsenrichtung verschiebbare Stangen heraus. Die eine. Stange 12 dient
der Einstellung des Pumpenteils und die andere Stange 13 derjenigen des Motorteils.
In der dargestellten Lage nimmt die Stange 12 ihre Mittelstellung ein, in welcher
sich die Fördermenge des Pumpenteils auf Null beläuft. Die Stange 13 ist am weitesten
einwärts geschoben; in dieser Lage hat sie den Motorteil des Getriebes auf sein
größtes Schluckvermögen eingestellt, in der er also bei gegebener Fördermenge des
Pumpenteils mit der "geringsten
Drehzahl umläuft, aber das höchste
Drehmoment entwickelt. In dieser Lage soll sich der Motorteil stets befinden, wenn
die größte Last auf das Lastseil 14 wirkt.
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Zur Verstellung von Pumpenteil und Motorteil dient ein das Übersetzungsverhältnis
bestimmendes Stellglied in Gestalt einer um die Achse 15 drehbar gelagerten, aber
axial nicht verschiebbaren Schubkurventrommel 16, an der ein Handrad 17 befestigt
ist. Nimmt dieses Handrad die dargestellte Lage ein, in der der Pumpenteil nicht
fördert, steht die Lastseiltrommel io still, obgleich der Antriebsinotor mit voller
Drehzahl laufen mag. Um die Last zu lieben, wird das Handrad im Gegenuhrzeigersinn
gedreht. Dadurch wird die Stange 12 mittels einer Schubkurvennut 18 und einer in
diese eingreifenden, an der Stange 12 befestigten Rolle i9 einwärts verschoben,
so daß der Pumpenteil in der Hubrichtung zu fördern beginnt. Während dieser Verschiebung
der Stange 12 bleibt die Stange 13 stehen; denn die an ihr befestigte Rolle 2o läuft
dabei in einem Abschnitt der Schubkurvennut 21, der in Umfangsrichtung verläuft.
Wie weit, das Handrad 17 gedreht wird, richtet sich nach der gewünschten Hubgeschwindigkeit.
Soll die höchste Hubgeschwindigkeit eingestellt werden, so wird das Handrad so weit
gedreht, daß die Rolle 20 in den geneigten Abschnitt der Nut 21 eintritt und die
Stange 13 aus dem Gehäuse ii herauszieht. Während dies geschieht, läuft die Rolle
i9 im Endabschnitt der Nut 18, welcher in Umfangsrichtung verläuft. Das bedeutet,
daß beim ersten Abschnitt der Drehung des Handrades 17, von dessen Ausgangslage
aus betrachtet, lediglich der Pumpenteil verstellt wird, während der Motorteil auf
das größte Schluckvermögen eingestellt bleibt, und daß während des anschließenden
Abschnitts der Drehung des Handrades 17 umgekehrt der Pumpenteil auf die höchste
Fördermenge eingestellt bleibt, während der Motorteil des Getriebes auf verringertes
Schluckvermögen eingestellt wird.
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Bei einem derartigen Hubwerk muß dafür Sorge getragen werden, daß
eine Überlastung des Motorteils und der Antriebsmaschine vermieden wird. Insbesondere
muß beim Betrieb des Hebezeugs die Forderung berücksichtigt «-erden, daß das Schluckvermögen
des Motorteils je nach der Größe der Last unterschiedlich begrenzt wird. je größer
die Last ist, um so größer muß das Schluckvermögen des Motorteils bleiben, um einen
unzulässigen Flüssigkeitsdruck im Getriebe zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß ist zur Erfüllung dieser Forderung folgende Anordnung
getroffen: Das Lastseil 14 läuft über eine Ablenkrolle 22, die in einem nachgiebig
gelagerten Halter ruht. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht dieser Halter
aus einer quer zum Lastseil verschiebbar geführten Stange 23, auf der ein Federteller
24 befestigt ist. Dieser steht unter dem Einfluß einer Druckfeder 25, welche die
Ablenkrolle 22 nach links zu verschieben sucht. je höher die Last ist, um so weiter
wird die Stange 23 unter Zusammendrücken der Feder 25 nach rechts verschoben. An
der Stange 23 ist eine auf der Welle 26 der Trommel 16 verschiebbare Kulisse 27
befestigt, die in die. Bahn zweier Zapfen 28 und 29 der Trommel 16 ragt. In der
dargestellten Mittellage der Trommel 16, in der -die Lastseiltrommel io stillsteht,
nehmen die Zapfen 28 und 29 eine Lage ein, in der sie gleich weit von der Kulisse
27 entfernt sind. je größer die Last ist, um so geringer ist dieser Abstand,
um so geringer ist also der Winkel, um den die Trommel zum Heben oder Senken der
Last in der einen. oder der anderen Richtung gedreht werden kann. Ist die Last beim
Heben anfänglich sehr klein, wie es etwa beim Schlappseil der Fall ist, so kann
man die Trommel bis auf die höchste Hubgeschwindigkeit einstellen, in der der Zapfen
28 die bei 30 gezeigte Lage einnimmt. Wird dann beim Anrucken der Last das
Seil 14 plötzlich gespannt, so verschiebt es ohne Verzug die Kulisse 27 nach rechts,
z. B. in die strichpunktierte Stellung. Dabei verschiebt die Kulisse 27 ihrerseits
den Zapfen 28 und dreht dadurch die Trommel soweit zurück, daß die Stange 13 mehr
oder weniger weit einwärts verschoben wird und den Motorteil der Last entsprechend
auf größeres Schluckvermögen einstellt. Damit ist der eingangs dargelegten Forderung
Genüge geleistet. Da die Verstellung der Kulisse 27 in unmittelbarer Abhängigkeit
von der Spannung des Seiles 14 ohne die geringste zeitliche Verzögerung erfolgt,
werden Pendelerscheinungen vermieden, wie sie sonst bei Regelvorrichtungen zu befürchten
sind. Bei Hebezeugen für niedrige Lasten und entsprechend schwacher Feder 25 ist
bei der Bedienung zu beachten, daß man beim Drehen des Handrades 17 nicht etwa die
Kulisse 27 verschiebt oder das Handrad versehentlich festhält, wenn die Kulisse
27 es zu verstellen sucht.
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Um in solchen Fällen Fehlbedienungen mit Sicherheit auszuschließen,
kann die in Fig.3 gezeigte Anordnung verwendet werden. Bei dieser Anordnung wird
die Lastseiltrommel3o mittels eines Sturmflüssigkeitsgetriebes 31 durch einen nicht
gezeigten Motor angetrieben. Das Lastseil 32 läuft über eine Ablenkrolle
33, deren Halter 34 aus einem zweiarmigen Hebel besteht. @ Eine Zugstange 35 sucht
unter dem Einfluß einer Druckfeder 36 die Ablenkrolle 33 abwärts zu ziehen. Eine
Stange 37 hält in der dargestellten Lage den Motorteil auf sein größtes Schluckvermögen
eingestellt. Dieses verringert sich, wenn die Stange einwärts verschoben -wird.
Die Funktion der Stange 38 entspricht derjenigen der Stange 12 (Fig. 1, 2). Eine
Nockentrommel 39 mit einem Handrad 40 entspricht der Nockentrommel 16 mit dem Handrad
17. Nur besteht der Unterschied, daß die Rolle 41 der Stange 37 in keiner geschlossenen
Nut läuft, sondern an einer offenen 'Schubkurvenfläche 42. Sie wird in Anlage an
dieser durch eine Druckfeder 43 gehalten. Diese drückt auf einen Teller 44 der Stange
37. Dieser Teller ragt in die Bahn des Hebels 34.
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Bei dieser Anordnung führt die Steigerung der Last über eine bestimmte
Grenze dazu, daß die Stange 37, wenn sie einwärts verschoben sein sollte,
durch
den Hebel 34 wieder auswärts verschoben wird, gegebenenfalls bis in die gezeigte
Lage, in der das Schluckvermögen des Motorteils sein Höchstmaß hat. . Hierbei wirkt
also die Ablenkrolle 33 auf den Stelltei137 des Getriebes ein, ohne das Handstellorgan
39, 40 zu bewegen oder seinen Hub zu begrenzen. Es wird aber ebenfalls erreicht,
daß die Größe der Last die Verstellung des Motorteils begrenzt.