EP0055247B1 - Ladekran - Google Patents
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- EP0055247B1 EP0055247B1 EP81890209A EP81890209A EP0055247B1 EP 0055247 B1 EP0055247 B1 EP 0055247B1 EP 81890209 A EP81890209 A EP 81890209A EP 81890209 A EP81890209 A EP 81890209A EP 0055247 B1 EP0055247 B1 EP 0055247B1
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- hydraulic drive
- swivel arm
- valve
- cylinder space
- conduit
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/003—Systems with load-holding valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/88—Safety gear
- B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
- F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
- F15B2211/50545—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using braking valves to maintain a back pressure
Definitions
- the invention relates to a loading crane with a swivel arm which can be raised and lowered by means of a first hydraulic drive and which optionally comprises a plurality of swivel arm parts which can be moved relative to one another by means of further hydraulic drives, a load holding valve being connected upstream of the cylinder space of the first hydraulic drive associated with a lifting movement of the swivel arm which can be controlled into the open position by an increase in pressure in the line connected to the cylinder chamber associated with a lowering movement, and with which an overload valve communicates with the first hydraulic drive, which at least blocks the first hydraulic drive against a movement which increases the load torque in the event of a crane overload.
- the invention was accordingly based on the object of preventing the overload valve from responding in the simplest manner if the pressure in the lowering line is increased in order to open the load holding valve and thus to enable the lowering movement.
- this is achieved either by a spring-loaded compensation valve with two oppositely acting control pistons, which responds to a differential pressure corresponding to the load torque, or by a pressure reducing valve built into the lowering line, which keeps the excess pressure away from the drive cylinder of the swivel arm.
- FIG. 1 shows the diagram of a loading crane according to the invention with a compensation of the pressure increase in the overload valve required for the lowering movement of the swivel arm
- Fig. 2 shows the compensation by a compensation valve upstream of the overload valve
- Fig. 3 shows the use of a pressure reducing valve for this purpose .
- the swivel arm 2 is shown of the well-known loading crane 1, which can be raised or lowered by means of a hydraulic drive 3 consisting of cylinder and piston with piston rod. It is easy to see that the load torque is reduced or increased by this lifting or lowering movement.
- the cylinder space 3 ′′ of the hydraulic drive 3 assigned to the lowering movement is connected to a control valve 4 via a lowering line 7.
- a known load-holding valve 12 is connected upstream of the cylinder space 3 ′ assigned to a lifting movement of the swivel arm 2 and is likewise connected to the control valve 4 via a line 6
- the cylinder chamber 3 communicates with an overload valve 11 via a line 8.
- This overload valve is biased into the closed position by means of a spring and has a first control piston which counteracts the spring force and communicates with the line 8 via a line 10.
- a second control piston whose direction of action is opposite to the first control piston, communicates with the lowering line 7 via a line 13.
- the overload valve 11 responds in a known manner; H. it connects the line 8 to the line 16 and thus actuates a locking drive 5.
- This locking drive 5 shifts all control valves 4 into a neutral position, which are assigned hydraulic drives which can cause a movement which increases the load moment.
- the locking drive 5 can either be integrated into the control valves in a known manner, but it can also act directly on the hand lever for actuating the control valves.
- the overload valve 11 blocks the control valve 4 via the blocking drive 5 in the manner previously described.
- the overload valve 11 is a Pressure compensation valve 14 connected upstream, which in turn has two counteracting control pistons and is resiliently biased into the closed position.
- the first control piston communicates with the cylinder space 3 ′ of the drive 3 via a line 10
- the second control piston communicates with the lower line 7 via a line 13.
- FIG. 3 Another possibility of pressure compensation when lowering the swivel arm 2 is shown in FIG. 3.
- a pressure reducing valve 15 is switched into the lowering line 7 between the connection for the control line 9 of the load holding valve 12 and the hydraulic drive 3.
- This pressure reducing valve 15 prevents the overpressure required for the lowering control of the load holding valve from propagating in the lowering line 7 into the cylinder space 3 ′′ and thus superimposed on the pressure resulting from the load moment.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Ladekran mit einem mittels eines ersten, hydraulischen Antriebs heb- und senkbaren Schwenkarm, der gegebenenfalls aus mehreren, mittels weiteren, hydraulischen Antrieben gegeneinander bewegbaren Schwenkarmteilen besteht, wobei dem einer Hebbewegung des Schwenkarmes zugeordneten Zylinderraum des ersten, hydraulischen Antriebs ein Lasthalteventil vorgeschaltet ist, welches durch Druckanstieg in der mit dem einer Senkbewegung zugeordneten Zylinderraum verbundenen Leitung in die Offenstellung steuerbar ist, und wobei mit dem ersten, hydraulischen Antrieb ein Überlastventil kommuniziert, welches bei einer Kranüberlastung zumindestens den ersten hydraulischen Antrieb gegen eine das Lastmoment vergroßernde Bewegung sperrt.
- In der Zeitschrift "Ölhydraulik und Pneumatik",- Band 21, Nr. 6, Juni 1977, ist auf den Seiten 458 - 460 eine Steuerung hydraulischer Hebezeuge beschrieben. Die Fig. 3 zeigt Antriebe, welche sowohl eine Überlastsicherung als auch ein Lasthalteventil enthalten. Nachteilig dabei ist, daß komplizierte Zusatzeinrichtungen wie 2/2-Wege-Magnetventile, Hilfssteuerkanale und zusätzliche Anzapfungen an den Ventilen erforderlich sind, um bei Ansprechen der Überlastsicherungen eine Bewegung in die das Lastmoment verkleinernde Richtung zu ermöglichen.
- Der Erfindung lag demgemäß die Aufgabe zugrunde, auf einfachste Weise das Ansprechen des Überlastventiles zu verhindern, wenn der Druck in der Senkleitung erhöht wird, um das Lasthalteventil zu öffnen und damit die Senkbewegung zu ermöglichen.
- Erfindungsgemäß wird dies entweder durch ein federbelastetes Kompensationsventil mit zwei entgegengesetzt wirkenden Steuerkolben erreicht, welches auf einen dem Lastmoment entsprechenden Differenzdruck anspricht, oder aber durch ein in die Senkleitung eingebautes Druckreduzierventil, welches den Überdruck vom Antriebszylinder des Schwenkarmes fernhält.
- Bei beiden Konstruktionen bleibt die Sicherheit gegen Überlastung auch beim Senken voll erhalten.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand einer Reihe von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren näher erläutert. >ebei zeigen die Fig. 1 das Schema eines erfindungsgemäßen Ladekrans mit einer Kompensation des für die Senkbewegung des Schwenkarmes erforderlichen Druckanstiegs im Überlastventil, die Fig. 2 die Kompensation durch ein dem Überlastventil vorgeschaltetes Kompensationsventil und die Fig. 3 die Verwendung eines Druckreduzierventils für diesen Zweck.
- Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist von dem hinreichend bekannten Ladekran 1 nur der Schwenkarm 2 dargestellt, welcher mittels eines aus Zylinder und Kolben mit Kolbenstange bestehenden hydraulischen Antriebs 3 angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Es ist leicht ersichtlich, daß durch diese Heb- bzw. Senkbewegung das Lastmoment verkleinert bzw. vergrößert wird. Der der Senkbewegung zugeordnete Zylinderraum 3" des hydraulischen Antriebs 3 ist über eine Senkleitung 7 mit einem Steuerventil 4 verbunden. Dem einer Hebbewegung des Schwenkarmes 2 zugeordneten Zylinderraum 3' ist ein bekanntes Lasthalteventil 12 vorgeschaltet, welches ebenfalls über eine Leitung 6 mit dem Steuerventil 4 verbunden ist. Weiters kommuniziert der Zylinderraum 3' über eine Leitung 8 mit einem Überlastventil 11. Dieses Überlastventil ist in die Geschlossenstellung mittels einer Feder vorgespannt, und weist einen ersten, der Federkraft entgegenwirkenden Steuerkolben auf, welcher über eine Leitung 10 mit der Leitung 8 kommuniziert. Ein zweiter Steuerkolben, dessen Wirkungsrichtung dem ersten Steuerkolben entgegengesetzt ist, kommuniziert über eine Leitung 13 mit der Senkleitung 7.
- Wird nun der Ladekran beispielsweise durch ein zu weites Ausfahren eines nicht dargestellten Verlängerungsarmes überlastet, so spricht das Überlastventil 11 in bekannter Weise an, d. h. es verbindet die Leitung 8 mit der Leitung 16 und betätigt so einen Sperrantrieb 5. Dieser Sperrantrieb 5 verschiebt alle Steuerventile 4 in eine neutrale Stellung, welche hydraulischen Antrieben zugeordnet sind, die eine das Lastmoment vergrößernde Bewegung bewirken können. Der Sperrantrieb 5 kann entweder in bekannter Weise in die Steuerventile integriert sein, er kann aber auch direkt auf die Handhebel zur Betätigung der Steuerventile wirken.
- Bei dem Schwenken des Schwenkarmes mittels des hydraulischen Antriebes 3 muß aufgrund des Lasthalteventils 12 in bekannter Weise in der Senkleitung 7 ein Überdruck aufgebaut werden, sodaß das Lasthalteventil 12 über die Leitung 9 in die Offenstellung gesteuert werden kann. Dieser Überdruck in der Leitung 7 und dem Zylinderraum 3" pflanzt sich auch in den Zylinderraum 3' fort und überlagert sich dort dem vom Lastmoment herrührenden Druck. Zugleich wird jedoch dieser Druckanstieg im Überlastventil 11 dadurch kompensiert, daß dem ersten, über die Leitung 10 mit dem Zylinderraum 3' kommunizierenden Steuerkolben ein zweiter Steuerkolben entgegenwirkt, der über die Leitung 13 mit der Senkleitung 7 kommuniziert. Damit bleibt die Schaltschwelle des Überlastventils konstant.
- Tritt jedoch während des Absenkens des Schwenkarmes 2 eine tatsächliche Überlastung ein, so blockiert das Überlastventil 11 über den Sperrantrieb 5 in der vorher beschriebenen Weise das Steuerventil 4.
- Bei der in der Fig. 2 dargestellten Variante ist dem Überlastventil 11 ein Druckkompensationsventil 14 vorgeschaltet, welches wiederum zwei entgegenwirkende Steuerkolben aufweist und federnd in die Geschlossenstellung vorgespannt ist. Auch hier kommuniziert der erste Steuerkolben über eine Leitung 10 mit dem Zylinderraum 3' des Antriebs 3, während der zweite Steuerkolben über eine Leitung 13 mit der Senkleitung 7 kommuniziert.
- Eine weitere Möglichkeit der Druckkompensation beim Absenken des Schwenkarmes 2 ist in der Fig. 3 dargestellt. Hier ist zwischen dem Anschluß für die Steuerleitung 9 des Lasthalteventils 12 und dem hydraulischen Antrieb 3 ein Druckreduzierventil 15 in die Senkleitung 7 eingeschaltet. Dieses Druckreduzierventil 15 verhindert, daß sich der für die Senksteuerung des Lasthalteventils erforderliche Überdruck in der Senkleitung 7 bis in den Zylinderraum 3" fortpflanzt und somit dem vom Lastmoment herrührenden Druck überlagert.
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ÖLHYDRAULIK UND PNEUMATIC, Band 21, Nr. 6, Juni 1977, Mainz (DE) G. BEITLER: "Steuerung hydraulischer Hebezeuge", Seiten 458-460 * |
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