DE964723C

DE964723C - Schwerlastkran, besonders Schwimmkran

Info

Publication number: DE964723C
Application number: DED13925A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Thomas
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1952-12-23
Filing date: 1952-12-23
Publication date: 1957-05-29

Description

Bei den Riesenkranen, wie sie insbesondere als Schwimmkrane ausgeführt werden, ist das Verhältnis des baulichen Aufwandes zu der vom Kran tatsächlich verrichteten Hubarbeit wesentlich ungünstiger als bei Hafenkranen mit ihrer großen Umschlagleistung. Es ist daher für Schwimmkrane u. dgl. von besonderer Bedeutung, den baulichen Aufwand herabzusetzen, zumal ja eine schon geringe prozentuale Herabsetzung des Gewichts eine ίο viel größere absolute Ersparnis bringt als bei Hafenkranen.

Die Erfindung betrifft einen Schwerlastkran, insbesondere Schwimmkran, mit dem eine sehr beträchtliche Gewichtsersparnis erzielt werden kann, die sich auch schon äußerlich in der ganz wesentlich einfacheren Gestaltung des Kranes zu erkennen gibt. Das Wesen der Erfindung besteht bei Anwendung eines Kransystems mit Hubseil, Ablenkrollen und einfachem Ausleger in der einen Elementarschutz ausschließenden Gesamtkombi- ao nation folgender Merkmale:

a) Ein als Rahmen- oder Kasten-träger ausgebildetes Gerüst für die hochgelegten Seilrollen,

b) einen lediglich auf Druck beanspruchten Ausleger, der in. der Nähe seiner Spitze vom Einziehwerk gehalten ist,

709 524/265

c) die Ausbildung dieses Druckauslegers als Rahmen- oder Kostenträger,

d) eine auf Zug und Druck beanspruchte Wälzlagerung für den drehbaren Kranteil.

Man sollte zunächst meinen, daß die Rahmenoder Kasfenträger .für Schwimmkrane besonders ungeeignet sein müßten, da sie eine große Windfläche aufweisen. Vergleicht man aber entsprechende Krane in Rahmen- oder Kastenträgerbauart bzw. ίο allgemein in Schalenbauweise mit den üblichen Ausführungen mit Glocke, Säule und Ausleger in Gitterbauart, so wird man alsbald feststellen, daß die zahlreichen Gitterstäbe und Diagonalen insgesamt unter Berücksichtigung der Randwirbel und ihrer Ablösungen einen so beträchtlichen Widerstand bieten, daß die Rahmenträger mit ihren zwar großen, aber doch immerhin auch mit großen Durchbrüchen versehenen Flächen und verhältnismäßig geringen Randwirbeln nicht ungünstig sind. Andererseits bietet die neue Bauart aber eine Gewichtsersparnis, die in der Größenordnung von io bis 20⁰/o und mehr liegen kann, also einen sprungartigen Fortschritt in der Entwicklung solcher Krane mit sich bringt. Die zug- und druckfeste Drehlagerung ergibt kleine Drehkreise und damit geringe Abmessungen des ganzen drehbaren Teils und seiner Abstützung, wodurch wiederum an Gewicht gespart wird, die Windfläche verkleinert wird und außerdem bei Schwimmkranen das Deck weitgehend frei bleibt.

Legt man, um mit dem Ausleger am Bord hoher Schiffe vorbeizukommen, die Auslegerdrehachse verhältnismäßig hoch, so wird in konsequenter Fortführung des Prinzips der Rahmen- und Schalenbauweise auch das Kranhaus als tragender Bauteil -verwendet, welcher die von der Auslegerdrehachse her eingeleiteten Kräfte nach unten überträgt.

In Fällen, in denen der Windwiderstand trotz der Durchbrüche bei bestimmten Windrichtungen unangenehm groß wird und dann die Manöverierfähigkeit des Schwimmkranes behindert, wird zusätzlich zu dem am Heck des Schiffes befindlichen Ein- oder Zweischraubenantrieb noch ein Voith-Schneider-Antrieb am Bug des Schiffes vorgesehen, wobei ein oder zwei Voith-Schneider-Propeller Verwendung finden können. Man kann auf diese Weise allen vom Winde herrührenden Seitenkräften einen Ausgleich bieten, und dieMonöverierfähigkeit des Kranes wird weitgehend verbessert.

Bei den Schwerlastkranen pflegt man verschiedene Höchstlasten für verschiedene Auslegerstellungen zuzulassen, was zur Folge hat, daß in den inneren Auslegerstellungen die höchsten Lasten gehoben werden können. Die Eigenart des Wippantriebes ergibt nun aber die unangenehme Eigenschaft einer Erhöhung der waagerechten Bewegungskomponente des Lasthakens und damit der Last in der Nähe der geringsten Ausladung, d. h. die schwersten Lasten werden mit der größten Geschwindigkeit eingezogen oder ausgewippt und geraten dadurch leicht ins Pendeln. Dazu kommt noch, daß bei der Ausbildung nach der Erfindung das ganze Kransystem leichter wird als bisher, so daß es durch die schwingende Höchstlast in unangenehmer Weise aufgeschaukelt werden kann.

Gemäß der zusätzlichen Erfindung wird diesem Umstand dadurch Rechnung getragen, daß das Einziehgetriebe eine von der Auslegerstellung abhängige Geschwindigkeitsregelung, insbesondere 7,6 Geschwindigkeitsbegrenzung, erfährt, z. B. kann vom Ausleger über ein Gestänge, Getriebe od. dgl. ein Widerstand, ein Spannungsteiler, eine Reihe von Relais oder eine mechanische Geschwindigkeitsregelung gesteuert werden, und zwar derart, daß die höchste Einziehgeschwindigkeit nach der inneren Stellung des Auslegers zu immer mehr gedrosselt wird, im Idealfalle derart, daß die waagerechte Einziehgeschwindigkeit über den gesamten Einziehweg gleichbleibend ist.

Schließlich wird in an sich bekannter Weise das Hubwerk mit dem Einziehwerk über ein Planetengetriebe oder sonstiges Überlagerungsgetriebe gekuppelt, wodurch das Kransystem ohne Rücksicht auf den waagerechten Lastwippweg gestaltet werden kann, so daß sich weitere wesentliche Gewichtsersparnisse ergeben. Der waagerechte Lastwippweg wird durch die Kupplung von Hub- und Einziehwerk herbeigeführt. Beim Einschalten des Einziehwerkes läuft grundsätzlich der Hubantrieb mit und läßt so viel Seil aus, wie sich die Auslegerspitze bei der Einziehbewegung hebt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt.

Abb. i, 2 und 3 zeigen einen Schwimmkran in Seitenansicht, Draufsicht und Vorderansicht;

Abb. 4 gibt einen Kran mit etwas geändertem Ausleger wieder;

Abb. 5 gibt den Grundriß des kombinierten Hub- und Einziehwerkes wieder;

Abb. 6 zeigt die Drehlagerung und Abb. 7 die Einziehwerkschaltung. Das Ponton 1 ist schiffsartig ausgebildet, so daß es als selbständig seegehendes Fahrzeug dienen kann. Es hat zu diesem Zweck zwei Vortriebspropeller 2 und 3 am Heck, während in der Nähe des Bugs ein Voith-Schneider-Propeller 4 angeordnet ist. Diese Propelleranordnung gestattet es, das Ponton nahezu auf der Stelle zu drehen und während der Fahrt seitliche Winddrüclie weitgehend zu kompensieren.

Auf dem Ponton befindet sich der Kranunterteil 10 mit der Drehlagerung 11. Diese arbeitet mit zwei Kugelringen 6 und 7, welche so gestaltet sind, daß nicht nur die senkrecht nach unten wirkenden Kräfte aufgenommen werden können, sondern auch der Kran auf der Wälzlagerung gegen Kippen ;esichert ist. Infolgedessen kann der Schwerpunkt des Kranes in den verschiedenen Belastungszuständen sich auch außerhalb der Wälzlagerung befinden, iao ohne daß der Kran kippt, mit anderen Worten, der Drehkranz kann bedeutend kleiner gewählt werden als das bisher möglich war, weil man'bisher den Drehkranz so groß im Durchmesser halten mußte, daß der Schwerpunkt mit Sicherheit bei allen Betriebszuständen innerhalb dieses Drehkranzes

verblieb, es sei denn, daß man die Glocken- und Säulenbauart verwendete, bei denen der Aufwand und das Gewicht wesentlich größer ist als beim dargestellten Kran.
Der Oberwagen besteht aus dem Kranhaus 12, dessen Umkleidung als tragender Teil ausgebildet ist, so daß gewissermaßen das Kranhaus als ein tragender, in Schalenbauweise ausgeführter Bauteil angesehen werden kann. Oberhalb des Kranhauses ist die Auslegerdrehachse 13 gelagert. Das Gerüst 14, als Rahmenträger ausgebildet, nimmt am Oberende die Seilrollen 15 für das Hubseil und das Einziehseil auf.

Der Ausleger 16 ist vom Einziehseil in der Nähe seiner Spitze gehalten und nicht auf Biegung, sondern im wesentlichen nur auf Druck beansprucht und zu diesem Zweck als knicksicherer Rahmenträger ausgebildet. Seine Längsholme i6_a sind durch Querstücke i6j, verbunden. Nach Abb. 4 bestehen sie aus einzelnen Kastenträgern.

Für den Transport von einer Arbeitsstelle zur anderen, insbesondere auf offener See, wird der Ausleger 16 ganz auf Deck, insbesondere auf den Bock 17, niedergelegt und festgezurrt. Das Hub- und Einziehwerk sind nach Abb. 5 folgendermaßen aufgebaut: Der Hubmotor 20 treibt über die Welle 21 mit der Bremse 22 das Spnnenritzel 23 des Planetengetriebes im Getriebegehäuse 25 an. Das Außenrad 26 dieses Planetengetriebes steht mit dem Ritzel 27 im Eingriff, das vom Einziehmotor 30 über die Welle 31 mit der Bremsscheibe 32 angetrieben wird. Wird nur der Hubmotor eingeschaltet, so ist die Welle 31 durch die Bremsscheibe 32 blockiert und damit auch das Planetenaußenrad 26. Wenn daher der Hubmotor arbeitet, so verursacht die Drehung des Sonnenritzels 23 ein Abwälzen der Planetenräder 35 und damit eine Drehung des Planetenträgers 36, der mit dem Ritzel 37 fest gekuppelt ist. Das Ritzel 37 treibt über das Zahnrad 38 und die Übersetzung 39 die Hubtrommel 40 an. Ist also der Hubmotor 20 eingeschaltet, so bewegt sich nur die Hubtrommel 40.

Wird der Einziehmotor 30 unter Strom gesetzt, so treibt er über das Ritzel 27 und das Planetenaußenrad 26 wiederum den Planetenträger an, wobei das Sonnenritzel 23 durch den stillstehenden Hubmotor 20 abgebremst ist. Über den Planetenträger wird wiederum die Hubtrommel 40 bewegt. Andererseits ist mit dem Außenrad 26 das Ritzel 41 verbunden, welches über die Räder 42, 43 und 44 die Einziehtrommel 45 antreibt. Bei laufendem Einziehmotor 30 werden also beide Trommeln 40 und 45 bewegt, d. h. beim Einziehen des Auslegers wird zugleich das Hubseil nachgelassen, und umgekehrt beim Auswippen des Auslegers wird das Hubseil angezogen, so daß ein annähernd waagerechter Lastwippweg erzielt wird. Werden beide Motoren 20 und 30 eingeschaltet, so überlagert sich die Hubbewegung der Einziehbewegung.

Die beschriebene Einrichtung ergibt zwar einen annähernd waagerechten Lastwippweg, aber eine keineswegs gleichmäßige Einziehgeschwindigkeit über den Wippweg. Um die Einziehgeschwindigkeit zu vergleichmäßigen und damit das Pendeln gerade der schwersten Lasten zu vermeiden, ist die Einrichtung nach Abb. 7 eingebaut. Der Ausleger 16 ist mit einem Gestänge versehen, das in einfachster Form als. Zeiger 50 ausgebildet ist und längs eines Widerstandes 51 entsprechend der Auslegerstellung bewegt wird. Der Widerstand 51 liegt im Stromkreis der Erregermaschine 52 eines Leonard-Satzes 53/54, wobei die Leitungen 55 und 56 zum Feld 57 direkt führen, während die Leitung 58 über die Wicklung 59 des Motors 54 geführt ist. Die Veränderung des Widerstandes 51. mittels des Zeigers 50 ergibt eine Spannungsteilung, die sich als veränderliche Spannung der Erregermaschine 52 in bekannter Weise auswirkt und auf den Einziehmotor 30 übertragen wird. Entsprechend wird der Motor 30 in seiner Drehzahl geregelt.

Man kann die Leitung 58 auch fortlassen, wobei dann der Widerstand 51 nicht mehr als Spannungsteiler, sondern nur noch als Widerstand arbeitet.

Auch sonst sind zahlreiche Änderungen der dargestellten Schaltung möglich. Beispielsweise kann man mit dem Zeiger 50 oder einem sonstigen Gestänge oder Getriebe eine Anzahl von Schaltern nacheinander beeinflussen, welche die Drehzahl des Einziehmotors 30 regeln. Statt dessen kann man auch durch das Getriebe oder Gestänge einen Anschlag verstellen, der die Höchstgeschwindigkeit des Einziehmotors begrenzt, etwa einen Anschlag am Kontroller für den Einziehmotor, welcher den Ausschlag des Kontrollerhebels um so mehr begrenzt, je mehr sich der Ausleger der innersten· Stellung nähert. Statt das Gestänge oder Getriebe vom Ausleger abzuleiten, kann man es auch vom Einziehwerk ableiten oder ein Kopierwerk aufstellen.

Da in der Regel bei Schwerlastkranen verhältnismäßig große Leistungen zu schalten sind, empfiehlt sich eine Hilfsstromschaltung, Vorzugsweise wird eine Amplidyne-Schaltung verwendet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schwerlastkran, besonders Schwimmkran, gekennzeichnet durch die" Gesamtheit der folgenden Merkmale:

a) Ein als Rahmen- oder Kastenträger ausgebildetes Gerüst für die hochgelegten Seilrollen, ng

b) einen lediglich auf Druck beanspruchten Ausleger, der in der Nähe seiner Spitze vom Einziehwerk gehalten ist,

c) die Ausbildung dieses Druckauslegers

als Rahmen- oder Kastenträger,

d) eine auf Zug und Druck beanspruchbare Wälz lagerung *für den drehbaren Kranteil.

2. Kran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kranhaus als tragender Konstruktionsteil, insbesondere bei hochgelegter Auslegerdrehachse ausgebildet ist.

3· Kran nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger lediglich in Seilen gehalten ist.

4. Schwimmkran nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die kombinierte Anwendung von einem oder mehreren Schraubenpropellern am Heck des Pontons und einem oder mehreren Voith-Schneidier-Propellern am Bug dieses-Pontons.

5. Kran nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der.Stellung des Auslegers abhängige Geschwindigkeitsregelung bzw. Geschwindigkeitsbegrenzung des Auslegereinziehwerks, insbesondere durch ein vom Einziehwerk oder dem Ausleger abgeleitetes Gestänge oder Getriebe, welches eine Einrichtung zur Beeinflussung elektrischer Größen (Widerstand, Spannung od. dgl.) antreibt, so daß die Einziehgeschwindigkeit bzw. Einziehhöchstgeschwindigkeit von der Änderung dieser Größen abhängig ist.

6. Kran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einziehwerk oder der Ausleger eine Einrichtung zur mechanischen Geschwindigkeitsänderung des Einziehwerks oder seiner Steuerung antreibt.

7. Kran nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Kupplung von Hub- und Einziehwerk über ein Überlagerungsgetriebe (Planetengetriebe) derart, daß bei eingeschaltetem Einziehwerk zugleich auch das Hubwerk in Gang gesetzt wird, welches das Hubseil und damit die Last in etwa demselben Maß absenkt, wie sich der Ausleger hebt, und umgekehrt, so daß ein annähernd waagerechter Lastwippweg entsteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 818564, 584843,

583075;
USA.-Patentschrift Nr. 2257 386; belgische Patentschrift Nr. 500 421; Prospektblatt der Firma Bleichert über Autokrane.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Q 509596/157 11.55 (709 524/265 5. 57)