EP0675069B1 - Gleisverfahrbare Maschine mit einem Drehkran - Google Patents

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EP0675069B1
EP0675069B1 EP95890016A EP95890016A EP0675069B1 EP 0675069 B1 EP0675069 B1 EP 0675069B1 EP 95890016 A EP95890016 A EP 95890016A EP 95890016 A EP95890016 A EP 95890016A EP 0675069 B1 EP0675069 B1 EP 0675069B1
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EP
European Patent Office
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crane
measuring device
machine
detecting
machine according
Prior art date
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EP95890016A
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English (en)
French (fr)
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EP0675069A1 (de
Inventor
Josef Ing. Theurer
Leopold Rudolf Gruber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Original Assignee
Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/02—Breakdown cranes
    • 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
    • B66C23/18—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 specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36—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 specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/50—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 specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes mounted on railway vehicles, e.g. breakdown cranes
    • 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
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06C—LADDERS
    • E06C5/00—Ladders characterised by being mounted on undercarriages or vehicles Securing ladders on vehicles
    • E06C5/32—Accessories, e.g. brakes on ladders
    • E06C5/36—Safety devices against slipping or falling of ladders; Safety devices against overloading ladders

Definitions

  • the invention relates to a track-moving machine with an extendable Crane boom and drives with rotating crane, which is on a Machine frame with rail trolleys rotatably supported and by a Lift cylinder is height adjustable, and with a horizontally adjustable counterweight.
  • a machine is already known from US Pat. No. 4,399,881, in which at each Rail running gear a device for constant monitoring and display the wheel loads is provided. It is also between machine frames and rail undercarriage each a hydraulic cylinder to form a Wheel load balancing system provided. That way, the through a corresponding pivoting of the slewing crane caused additional force for the determination of the wheel loads are also taken into account.
  • An electrical pressure sensor is assigned to each hydraulic cylinder.
  • US 4 113 111 is also a rail vehicle with a known uneven mass distribution caused by a slewing crane, which is equipped with a device for balancing the wheel load.
  • This device is essentially formed by pressure cylinders that between Rail undercarriage and machine frame are arranged.
  • the top or also lower cylinder chambers on the side of the vehicle Printing cylinders are connected to each other by lockable lines. This can impose an intended twist on the machine frame to relieve the load on the wheels and load the wheels that are relieved of the load moment.
  • EPC is a railway crane with one around a vertical Axis rotating boom known. With the crane column is one - depending movable by the pivoting movement of the crane - counterweight connected, the pivot axis running parallel to the vertical axis is pivotable to cause a violation of the clearance profile avoid large lateral overhang.
  • EP-A-0 539 207 discloses a safety device for crane-like construction machines, a control device for the drives of the crane with different Sensors are connected, the various parameters or positions register the movable crane elements. This data becomes a reference value determined, which corresponds to the load torque of the slewing crane. If exceeded Appropriate safety measures become of permitted maximum limits initiated.
  • DE-A-31 03 728 is a device for load torque limitation described mobile slewing cranes, in which the Cross slope or inclined position of the machine frame to determine the Limit load torque is included.
  • the invention is now the creation of a track-moving machine generic type on which to achieve the greatest possible Safety effect one corresponding to the respective position of the slewing crane maximum performance is achievable.
  • the difference formation unit is a permanent one Comparison of that depending on the respective working position and the reference measurement value corresponding to the maximum permissible load capacity to the actual value indicated by the pressure sensor, whereby including as many different types of measuring equipment as possible practically every possible situation in the use of the slewing crane is taken into account can be. By including various parameters, such as.
  • the track cross slope in the event of a maximum track elevation the load moment absorption in the event that the slewing crane to the higher one Side of the track is rotated by an additional 15 percent become.
  • the slewing crane is on the opposite, lower one If the page is relocated, a corresponding reduction of the maximum permissible load torque or reference measured value, so that also optimal and safe use of the slewing crane in the area of the track curve is guaranteed. It is also of particular advantage that possible operating errors are reliably excluded due to human error are.
  • a further development according to claim 2 has the advantage of being very technical simple and reliable detection of the respective length of the crane boom to determine the maximum for the respective length of the crane boom permissible load torque.
  • both the angular position of the Crane boom in relation to the machine longitudinal direction as well the left or right half of the machine can be determined exactly.
  • a machine 1 shown in FIG. 1 with a machine frame 2, rail bogies 3 and a slewing crane 4 is universal as a railway crane wagon, as a transport vehicle for material and people as well as a construction vehicle applicable.
  • a subframe 5 At the top of the on the triaxial rail bogies 3 supported machine frame 2 is a subframe 5. This is connected to the machine frame 2 via a turntable 6 and by means of a rotary drive 7 relative to a vertical axis of rotation 8 rotatable to machine frame 2. Said axis of rotation 8 runs perpendicular to planes formed by the machine or subframe 2.5.
  • a blocking device 9 arranged at each end the subframe 5 in its running in the machine or track longitudinal direction Position in a positive connection with the machine frame 2 bringable.
  • the end of the subframe 5 with respect to the longitudinal direction thereof attached rotating crane 4 essentially consists of a crane column 10, a main arm 11, an articulated arm 12 attached thereto and in this longitudinally mounted thrust arms 13 together.
  • Main and articulated arm 11, 12 are each using a lifting cylinder 14 or an articulated cylinder 15 to run horizontally and perpendicular to the longitudinal direction of the arm Swivel axes 16 pivotally mounted.
  • the longitudinal displacement of the Thrust arms 13 is carried out by thrust cylinders 17.
  • the by articulated arms 12 and Thrust arms 13 formed unit is also commonly called crane boom 18th designated.
  • the rotating crane 4 is vertical by means of a rotary drive 19 or axis 20 running perpendicular to the plane of the subframe 5 rotatable.
  • On the crane column 10 is in one with the help of a drive 21 horizontal plane perpendicular to said axis 20 movable counterweight 22 stored.
  • a control device 23 is assigned to the rotating crane 4, which is connected to a Overload shutdown device 24 and with a pressure sensor 25 for detection of the pressure in the lifting cylinder 14 is connected.
  • a transverse inclination with respect to the machine longitudinal direction in with respect to the horizontal is a bank measuring device 26 with the Machine frame 2 connected. It is also used to record the angle of rotation of the slewing crane 4 in relation to the machine longitudinal direction Swivel angle measuring device 27 is provided.
  • the slewing crane 4 is equipped with length measuring devices 28. This are each formed from a cable potentiometer 29, which is used for detection the extension length of the piston on the one hand with this and on the other is connected to the cylinder of a push cylinder 17.
  • Driving cabin 30 At the end of the subframe 5 opposite the rotary crane 4 is one Driving cabin 30 provided. Is located below the crane boom 18 a loading area 31. There are three on each long side of the machine frame 2 supporting legs 32 spaced apart from one another in the machine longitudinal direction are fastened. These have a vertical hydraulic drive 33, the support shoe 34 can be lowered for support on the threshold end region. To capture a signal generator 35 is provided in the support position.
  • a motor 37 is equipped with travel drives 38 and with a hydraulic system 39 to act upon the various drives in conjunction.
  • the one Device for switching off a suspension system equipped Rail carriages 3 can be moved on a track 40.
  • 11 is a rotary potentiometer and is coaxial with the pivot axis 16 positioned measuring device 41 is provided.
  • one such measuring device also as a cable potentiometer for detecting the Change in length of the articulated cylinder 15 may be formed.
  • This is used to control servo valves 45 with the hydraulic system 39 associated overload cut-off device 24 in connection.
  • the provided for detecting the swivel angle of the slewing crane 4 Swivel angle measuring device 27 is composed of one of the left or the right machine half 46,47 assigned positive or negative signal range together, with both signal areas a common Zero position is assigned, which is in a machine longitudinal direction as well plane 36 extending through the axis 20 of the rotating crane 4.
  • the signal transmitters for example designed as pressure transmitters 35 are those located at least on one machine half 46 or 47 Support legs 32 on the sleeper ends to ensure stability to improve the machine 1.
  • the hydraulic system works in this state 39 automatically with a high pressure. In this mode, this can maximum lifting torque of the slewing crane 4 can be fully utilized.
  • the hydraulic system 39 works automatically with low pressure, at which the maximum load torque accordingly is reduced.
  • the overload cut-off device 24 of the hydraulic system 39 with the microprocessor control 43 and the various measuring devices 25, 26, 27, 28, 35, 41 in connection.
  • the pressure sensor 25 supplies signals to the microprocessor control 43, the load torque acting on the rotary crane 4 as the actual value correspond.
  • a total of a reference measured value is formed which corresponds to the dependent on the respective working position of the slewing crane 4, maximum permissible load torque corresponds.
  • the swivel angle measuring device 27 it is precisely detected which pivot angle a the slewing crane 4 is referring to to level 36.
  • the Crane boom 18 is located on the left or right half of the machine 46 or 47. If the slewing angle a is less than 20 °, the slewing crane 4 can also be loaded at the full load moment.
  • the angle is greater than 20 °, it is done a correspondingly predetermined one by the microprocessor control 43 and reduction depending on the design details of the slewing crane 4 of the measurement signal so that it corresponds to that of the respective angular position permissible load torque is identical.
  • the reference measured value is influenced accordingly as a function of the output by the length measuring device 28 Measurement signals.
  • the reference measurement value formed in the microprocessor control 43 is shown in the difference forming unit 44 that output by the pressure transducer 25
  • the actual value is compared. In the event that the actual value is larger, there is an immediate activation of the overload cut-off device 24, whereby only movements of the main and Articulated arms 11, 12 and the push arms 13 and the rotary drive 19 can be carried out are. In addition, in this case, a load with a winch 48 was raised, can only be lowered. In the event that the If the reference measured value is smaller than the actual value, there is no activation or a shutdown of the overload shutdown device 24 and it can be done without interference the drives 14,15,17,19 continue to work.
  • the distance can optionally also be measured with the aid of a further measuring device 49 of the counterweight 22 to the crane column 10 can be determined. With involvement the measurement signals emitted can be in the microprocessor control 43 reference measurement formed are influenced accordingly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine gleisverfahrbare Maschine mit einem einen verlängerbaren Kranausleger und Antriebe aufweisenden Drehkran, der auf einem Maschinenrahmen mit Schienenfahrwerken drehbar gelagert und durch einen Hubzylinder höhenverstellbar ist, und mit einem horizontal verstellbaren Gegengewicht.
Durch die US 4 399 881 ist bereits eine Maschine bekannt, bei der an jedem Schienenfahrwerk eine Einrichtung zur ständigen Überwachung und Anzeige der Radlasten vorgesehen ist. Außerdem ist zwischen Maschinenrahmen und Schienenfahrwerk jeweils ein Hydraulikzylinder zur Bildung eines Radlast-Ausgleichssystems vorgesehen. Auf diese Weise kann die durch eine entsprechende Verschwenkung des Drehkranes bewirkte Zusatzkraft für die Ermittlung der Radlasten mitberücksichtigt werden. Zu diesem Zweck ist jedem Hydraulikzylinder ein elektrischer Druckaufnehmer zugeordnet.
Gemäß US 4 113 111 ist ebenfalls bereits ein Schienenfahrzeug mit einer durch einen Drehkran bewirkten ungleichmäßigen Masseverteilung bekannt, das mit einer Einrichtung zum Ausgleich der Radbelastung ausgestattet ist. Diese Einrichtung wird im wesentlichen durch Druckzylinder gebildet, die zwischen Schienenfahrwerk und Maschinenrahmen angeordnet sind. Die oberen bzw. auch unteren Zylinderkammern der an einer Fahrzeuglängsseite gelegenen Druckzylinder sind durch absperrbare Leitungen miteinander verbunden. Damit kann dem Maschinenrahmen eine beabsichtigte Verwindung aufgezwungen werden, um damit die vom Lastmoment belasteten Räder zu entlasten und die vom Lastmoment entlasteten Räder zu belasten.
Aus der EP-A-0 596 583 , die den einschlägigen Stand der Technik unter Art. 54(3) EPÜ angibt, ist ein Eisenbahnkran mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Ausleger bekannt. Mit der Kransäule ist ein - in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Kranes bewegbares - Gegengewicht verbunden, das um eine parallel zur vertikalen Achse verlaufende Schwenkachse verschwenkbar ist, um eine Verletzung des Lichtraumprofils durch zu große seitliche Ausladung zu vermeiden.
EP-A-0 539 207 offenbart eine Sicherheitseinrichtung für kranartige Baumaschinen, wobei eine Steuereinrichtung für die Antriebe des Kranes mit verschiedenen Sensoren verbunden ist, die diverse Parameter bzw. Positionen der beweglichen Kranelemente registrieren. Aus diesen Daten wird ein Referenzwert ermittelt, der dem Lastmoment des Drehkranes entpricht. Bei Überschreitung von zulässigen Höchstgrenzen werden entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet.
Durch die DE-A-31 03 728 wird eine Einrichtung zur Lastmomentbegrenzung mobiler Drehkrane beschrieben, bei der anhand von Neigungsgebern die Querneigung bzw. Schräglage des Maschinenrahmens zur Bestimmung des Grenzlastmomentes miteinbezogen wird.
Der Erfindung liegt nun die Schaffung einer gleisverfahrbaren Maschine der gattungsgemäßen Art zugrunde, mit der unter Erzielung eines größtmöglichen Sicherheitseffektes eine der jeweiligen Position des Drehkranes entsprechende maximale Leistungsfähigkeit erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der eingangs beschriebenen Maschine dadurch gelöst, daß den Antrieben des Drehkranes eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die zur Bildung eines Referenzmeßwertes, der dem maximal zulässigen Lastmoment des Drehkranes in seiner jeweiligen Arbeitsposition entspricht, mit wenigstens je einer Meßeinrichtung aus den Gruppen:
  • a) Querneigungs-Meßeinrichtung zur Erfassung der Gleisquerlage,
  • b) Schwenkwinkel-Meßeinrichtung zur Erfassung des Drehwinkels des Drehkranes in bezug auf die Maschinenlängsrichtung,
  • c) Längen-Meßeinrichtung zur Erfassung der Längenveränderung des Kranauslegers,
  • d) Signalgeber zur Erfassung der Überstell- bzw. Arbeitsposition von mit dem Maschinenrahmen verbundenen und durch Antriebe vertikal verstellbaren Stützbeinen,
  • e) Längen-Meßeinrichtung zur Erfassung des Abstandes des Gegengewichtes zur Drehachse der Kransäule,
    • sowie mit einem Druckmeßgeber zur Erfassung des Druckes im Hubzylinder in Verbindung steht, und daß die Steuereinrichtung eine Differenzbildungseinheit für einen Vergleich des Referenzmeßwertes mit einem vom Druckmeßgeber abgegebenen Ist-Wert aufweist, und daß die Steuereinrichtung mit einer Überlastabschaltvorrichtung verbunden ist.
    Mit einer derartig ausgebildeten Maschine kann völlig problemlos das der jeweiligen Stellung des Drehkranes entsprechende maximale Lastmoment ausgenützt werden, ohne daß die Lagestabilität der Maschine gefährdet wäre. Damit ist der Drehkran unter Erzielung einer besonders großen Arbeitsleistung effizienter einsetzbar. Durch die Differenzbildungseinheit ist eine ständige Gegenüberstellung des von der jeweiligen Arbeitsposition abhängigen und der maximal zulässigen Lastaufnahme entsprechenden Referenzmeßwertes zum durch den Druckmeßgeber angezeigten Ist-Wert sichergestellt, wobei unter Einbeziehung möglichst vieler verschiedenartiger Meßeinrichtungen praktisch jede im Arbeitseinsatz des Drehkranes mögliche Situation berücksichtigt werden kann. Durch Einbeziehung verschiedenster Parameter, wie z.B. die Gleisquerneigung, kann im Falle einer maximalen Gleisüberhöhung die Lastmomentaufnahme für den Fall, daß der Drehkran zur höher gelegenen Seite des Gleises verdreht wird, um bis zu 15 Prozent zusätzlich erhöht werden. Wird hingegen der Drehkran auf die gegenüberliegende, niedrigere Seite verlagert, erfolgt automatisch eine entsprechende Reduktion des maximal zulässigen Lastmomentes bzw. Referenzmeßwertes, so daß auch im Gleisbogenbereich eine optimale und sichere Einsetzbarkeit des Drehkranes gewährleistet ist. Dabei ist auch noch von besonderem Vorteil, daß durch menschliches Versagen mögliche Bedienungsfehler zuverlässig ausgeschlossen sind.
    Eine Weiterbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil einer technisch sehr einfachen und zuverlässigen Erfassung der jeweiligen Länge des Kranauslegers zur Bestimmung des für die jeweilige Länge des Kranauslegers maximal zulässigen Lastmomentes.
    Mit den weiteren Ausbildungen nach den Merkmalen der Ansprüche 3 bis 5 ist die jeweilige Winkellage der Schubarme in bezug auf den Knickarm erfaßbar, wodurch im Falle einer näher zur vertikalen als zur horizontalen befindlichen Position der Schubarme eine entsprechende Erhöhung des maximal zulässigen Lastmomentes berücksichtigt werden kann.
    Die Anordnung eines Pendels am Maschinenrahmen gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil einer zuverlässigen Ermittlung der Maschinenquerneigung selbst im Falle einer Störung der Abschalteinrichtung für die Schienenfahrwerksfederung.
    Mit der Meßeinrichtung nach Anspruch 7 ist sowohl die Winkelstellung des Kranauslegers in bezug auf die Maschinenlängsrichtung als auch bezüglich der linken bzw. rechten Maschinenhälfte genau eruierbar.
    Schließlich ist mit der Weiterbildung nach Anspruch 8 eine besonders einfache und rasche Verlagerung des Drehkranes zum gegenüberliegenden Maschinenende möglich, ohne dafür eine zeitaufwendige und bezüglich der Lagestabilität problematische Drehung der gesamten Maschine durchführen zu müssen.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
    Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht einer gleisverfahrbaren Maschine mit einem Kranausleger, und
  • Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung einer Steuereinrichtung zur Ermittlung des für den Drehkran in Abhängigkeit der jeweiligen Arbeitsposition maximal zulässigen Lastmomentes.
    • Eine in Fig. 1 ersichtliche Maschine 1 mit einem Maschinenrahmen 2, Schienenfahrwerken 3 und einem Drehkran 4 ist universell als Eisenbahnkranwagen, als Transportfahrzeug für Material und Personen sowie als Bauhilfsfahrzeug einsetzbar. An der Oberseite des auf den dreiachsigen Schienenfahrwerken 3 abgestützten Maschinenrahmens 2 befindet sich ein Hilfsrahmen 5. Dieser ist über einen Drehschemel 6 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden und mit Hilfe eines Drehantriebes 7 um eine vertikale Drehachse 8 relativ zum Maschinenrahmen 2 verdrehbar. Die genannte Drehachse 8 verläuft senkrecht zu durch den Maschinen- bzw. Hilfsrahmen 2,5 gebildeten Ebenen. Mit Hilfe einer jeweils endseitig angeordneten Blockiervorrichtung 9 ist der Hilfsrahmen 5 in seiner in Maschinen- bzw. Gleislängsrichtung verlaufenden Position in eine formschlüssige Verbindung mit dem Maschinenrahmen 2 bringbar.
    Der bezüglich der Längsrichtung des Hilfsrahmens 5 endseitig auf diesem befestigte Drehkran 4 setzt sich im wesentlichen aus einer Kransäule 10, einem Hauptarm 11, einem daran befestigten Knickarm 12 und in diesem längsverschiebbar gelagerten Schubarmen 13 zusammen. Haupt- und Knickarm 11,12 sind jeweils mit Hilfe eines Hubzylinders 14 bzw. eines Knickzylinders 15 um horizontal und senkrecht zur Armlängsrichtung verlaufende Schwenkachsen 16 verschwenkbar gelagert. Die Längsverschiebung der Schubarme 13 erfolgt durch Schubzylinder 17. Die durch Knickarme 12 und Schubarme 13 gebildete Einheit wird auch allgemein als Kranausleger 18 bezeichnet. Der Drehkran 4 ist mit Hilfe eines Drehantriebes 19 um eine vertikal bzw. senkrecht zur Ebene des Hilfsrahmens 5 verlaufende Achse 20 verdrehbar. Auf der Kransäule 10 ist ein mit Hilfe eines Antriebes 21 in einer horizontalen Ebene senkrecht zur genannten Achse 20 verschiebbares Gegengewicht 22 gelagert.
    Dem Drehkran 4 ist eine Steuereinrichtung 23 zugeordnet, die mit einer Überlastabschaltvorrichtung 24 sowie mit einem Druckmeßgeber 25 zur Erfassung des Druckes im Hubzylinder 14 in Verbindung steht. Zur Ermittlung einer bezüglich der Maschinenlängsrichtung verlaufenden Querneigung in bezug auf die Horizontale ist eine Querneigungs-Meßeinrichtung 26 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden. Des weiteren ist zur Erfassung des Drehwinkels des Drehkranes 4 in bezug auf die Maschinenlängsrichtung eine Schwenkwinkel-Meßeinrichtung 27 vorgesehen. Zur Erfassung der Längenveränderung des Kranauslegers 18 bzw. der Ausschubweite der Schubarme 13 ist der Drehkran 4 mit Längen-Meßeinrichtungen 28 ausgestattet. Diese werden jeweils aus einem Seilzugpotentiometer 29 gebildet, das zur Erfassung der Ausschublänge des Kolbens einerseits mit diesem und andererseits mit dem Zylinder eines Schubzylinders 17 verbunden ist.
    Am dem Drehkran 4 gegenüberliegenden Ende des Hilfsrahmens 5 ist eine Fahrkabine 30 vorgesehen. Unterhalb des Kranauslegers 18 befindet sich eine Ladefläche 31. An jeder Längsseite des Maschinenrahmens 2 sind drei in Maschinenlängsrichtung voneinander distanzierte Stützbeine 32 befestigt. Diese weisen einen vertikalen Hydraulikantrieb 33 auf, dessen Abstützschuh 34 zur Abstützung auf den Schwellenendbereich absenkbar ist. Zur Erfassung der Abstützposition ist ein Signalgeber 35 vorgesehen.
    Ein Motor 37 steht mit Fahrantrieben 38 und mit einem Hydrauliksystem 39 zur Beaufschlagung der verschiedenen Antriebe in Verbindung. Die mit einer Vorrichtung zur Ausschaltung einer Fahrwerksfederung ausgestatteten Schienenfahrwerke 3 sind auf einem Gleis 40 verfahrbar.
    Zur Erfassung der jeweiligen Winkellage zwischen Knick- und Hauptarm 12,11 ist eine als Drehpotentiometer ausgebildete und koaxial zur Schwenkachse 16 positionierte Meßeinrichtung 41 vorgesehen. Alternativ kann eine derartige Meßeinrichtung auch als Seilzugpotentiometer zur Erfassung der Längenveränderung des Knickzylinders 15 ausgebildet sein.
    Wie in Fig. 2 schematisch ersichtlich, sind der Druckmeßgeber 25, die Querneigungs-Meßeinrichtung 26, die Schwenkwinkel-Meßeinrichtung 27, die Längen-Meßeinrichtung 28 und die Signalgeber 35 jeweils unter Zwischenschaltung eines Signalgebers und Verstärkers 42 mit einer Mikro-Prozessorsteuerung 43 und einer Differenzbildungseinheit 44 verbunden. Diese steht zur Ansteuerung von Servoventilen 45 mit der dem Hydrauliksystem 39 zugeordneten Überlastabschaltvorrichtung 24 in Verbindung. Die zur Erfassung des Schwenkwinkels des Drehkranes 4 vorgesehene Schwenkwinkel-Meßeinrichtung 27 setzt sich aus einem der linken bzw. der rechten Maschinenhälfte 46,47 zugeordneten positiven bzw. negativen Signalbereich zusammen, wobei beiden Signalbereichen eine gemeinsame Null-Lage zugeordnet ist, die in einer in Maschinenlängsrichtung sowie durch die Achse 20 des Drehkranes 4 verlaufenden Ebene 36 liegt.
    Bei Aktivierung der beispielsweise als Druckgeber ausgebildeten Signalgeber 35 liegen die zumindest auf einer Maschinenhälfte 46 bzw. 47 befindlichen Stützbeine 32 auf den Schwellenenden auf, um damit die Lagestabilität der Maschine 1 zu verbessern. In diesem Zustand arbeitet das Hydrauliksystem 39 automatisch mit einem hohen Druck. In dieser Betriebsart kann das maximale Hubmoment des Drehkranes 4 voll ausgenützt werden. Befinden sich die Stützbeine 32 nicht in der Arbeits- sondern in der dargestellten Ruhe- oder Überstellposition, so arbeitet das Hydrauliksystem 39 automatisch mit niederem Druck, bei dem das maximale Lastmoment entsprechend reduziert ist. Um einen von der jeweiligen Arbeitsposition des Drehkranes 4 unabhängigen sicheren Betrieb zu gewährleisten, steht die Überlastabschaltvorrichtung 24 des Hydrauliksystems 39 mit der Mikro-Prozessorsteuerung 43 und den verschiedenen Meßeinrichtungen 25,26,27,28,35,41 in Verbindung.
    Der Druckmeßgeber 25 liefert Signale an die Mikro-Prozessorsteuerung 43, die als Ist-Wert dem jeweiligen auf den Drehkran 4 einwirkenden Lastmoment entsprechen.
    Mit Hilfe der Meßeinrichtungen 26,27,28,35 und 41 wird in der Mikro-Prozessorsteuerung 43 in Summe ein Referenzmeßwert gebildet, der dem von der jeweiligen Arbeitsstellung des Drehkranes 4 abhängigen, maximal zulässigen Lastmoment entspricht. Mit Hilfe der Schwenkwinkel-Meßeinrichtung 27 wird genau erfaßt, welchen Schwenkwinkel a der Drehkran 4 in bezug auf die Ebene 36 einschließt. Außerdem wird dabei eruiert, ob sich der Kranausleger 18 auf der linken oder rechten Maschinenhälfte 46 bzw. 47 befindet. Ist der Schwenkwinkel a kleiner 20°, so kann der Drehkran 4 mit dem vollen Lastmoment belastet werden. Ist der Winkel größer als 20°, erfolgt durch die Mikro-Prozessorsteuerung 43 eine entsprechend vorgegebene und von den konstruktiven Details des Drehkranes 4 abhängige Verkleinerung des Meßsignals, so daß dieses mit dem der jeweiligen Winkellage entsprechenden höchstzulässigen Lastmoment identisch ist.
    Durch die Querneigungs-Meßeinrichtung 26 erfolgt eine von der Schräglage in Gleisbögen abhängige Beeinflussung des Meßsignales. Befindet sich der Kranausleger 18 auf der Seite der höher gelegenen (linken) Maschinenhälfte 46, so wird das Meßsignal entsprechend verstärkt. Das heißt, daß in diesem Fall ein größeres Lastmoment zulässig ist. Befindet sich der Kranausleger 18 hingegen auf der tiefergelegenen Maschinenhälfte, dann wird das Meßsignal und damit der Referenzmeßwert entsprechend reduziert.
    Da das höchstzulässige Lastmoment auch von der Länge des Kranauslegers 18 abhängig ist, erfolgt eine entsprechende Beeinflussung des Referenzmeßwertes in Abhängigkeit der durch die Längen-Meßeinrichtung 28 abgegebenen Meßsignale.
    Da der Knickarm 12 mitsamt den Schubarmen 13 durch den Knickzylinder 15 nach oben verschwenkbar ist, wird das höchstzulässige Lastmoment auch durch diese Lage der Schubarme 13 in bezug auf eine Vertikale beeinflußt. Diese Position wird durch die Meßeinrichtung 41 erfaßt.
    Der in der Mikro-Prozessorsteuerung 43 gebildete Referenzmeßwert wird in der Differenzbildungseinheit 44 dem durch den Druckmeßgeber 25 abgegebenen Ist-Wert gegenübergestellt. Für den Fall, daß der Ist-Wert größer ist, erfolgt eine sofortige Aktivierung der Überlastabschaltvorrichtung 24, wodurch ausschließlich lastmomentverkleinernde Bewegungen der Haupt- und Knickarme 11,12 sowie der Schubarme 13 und des Drehantriebes 19 durchführbar sind. Außerdem kann in diesem Fall eine Last, die mit einer Seilwinde 48 gehoben wurde, nur mehr abgesenkt werden. Für den Fall, daß der Referenzmeßwert kleiner als der Ist-Wert ist, erfolgt keine Aktivierung bzw. ein Abschalten der Überlastabschaltvorrichtung 24 und es kann ohne Beeinflussung der Antriebe 14,15,17,19 weiter gearbeitet werden.
    Wahlweise kann mit Hilfe einer weiteren Meßeinrichtung 49 auch der Abstand des Gegengewichtes 22 zur Kransäule 10 eruiert werden. Unter Miteinbeziehung der abgegebenen Meßsignale kann der in der Mikro-Prozessorsteuerung 43 gebildete Referenzmeßwert entsprechend beeinflußt werden. Eine weitere Ergänzungsmöglichkeit besteht auch noch in der Anordnung einer weiteren Meßeinrichtung zur Erfassung des Querverschiebeweges der durch eigene Antriebe quer zur Maschinenlängsrichtung verschiebbar ausgebildeten Stützbeine 32. Auf diese Weise könnte das maximal zulässige Lastmoment mit zunehmender Ausschublänge der Stützbeine 32 entsprechend vergrößert werden.
    Da mit Hilfe der verschiedenen Meßeinrichtungen bzw. dem ständigen Vergleich zwischen Ist- und Referenzmeßwert unabhängig von der jeweiligen Position des Kranauslegers 18 das jeweils maximal zulässige Lastmoment ausgenutzt werden kann, ist ein effizienterer Arbeitseinsatz des Drehkranes 4 gewährleistet.

    Claims (8)

    1. Gleisverfahrbare Maschine (1) mit einem einen verlängerbaren Kranausleger (18) und Antriebe (14,15,17,19) aufweisenden Drehkran (4), der auf einem Maschinenrahmen (2) mit Schienenfahrwerken (3) um eine vertikale Achse drehbar gelagert und durch einen Hubzylinder (14) höhenverstellbar ist, und mit einem horizontal verstellbaren Gegengewicht (22), wobei den Antrieben (14,15,17,19) des Drehkranes (4) eine Steuereinrichtung (23) zugeordnet ist, die zur Bildung eines Referenzmeßwertes, der dem maximal zulässigen Lastmoment des Drehkranes (4) in seiner jeweiligen Arbeitsposition entspricht, mit wenigstens je einer Meßeinrichtung aus den Gruppen:
      a) Querneigungs-Meßeinrichtung (26) zur Erfassung der Gleisquerlage,
      b) Schwenkwinkel-Meßeinrichtung (27) zur Erfassung des Drehwinkels des Drehkranes (4) in bezug auf die Maschinenlängsrichtung,
      c) Längen-Meßeinrichtung (28) zur Erfassung der Längenveränderung des Kranauslegers (18),
      d) Signalgeber (35) zur Erfassung der Überstell- bzw. Arbeitsposition von mit dem Maschinenrahmen (2) verbundenen und durch Antriebe (33) vertikal verstellbaren Stützbeinen (32),
      e) Längen-Meßeinrichtung (49) zur Erfassung des Abstandes des Gegengewichtes (22) zur Drehachse (20) der Kransäule (10),
      sowie mit einem Druckmeßgeber (25) zur Erfassung des Druckes im Hubzylinder (14) in Verbindung steht, und daß die Steuereinrichtung (23) eine Differenzbildungseinheit (44) für einen Vergleich des Referenzmeßwertes mit einem vom Druckmeßgeber (25) abgegebenen Ist-Wert aufweist, und daß die Steuereinrichtung (23) mit einer Überlastabschaltvorrichtung (24) verbunden ist.
    2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einem durch Schubzylinder (17) in deren Längsrichtung verschiebbaren und in einem Knickarm (11) des Kranauslegers (18) gelagerten Schubarm (13) eine als Seilzugpotentiometer (29) ausgebildete Längen-Meßeinrichtung (28) zugeordnet ist.
    3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem zur Verschwenkung des auf einem Hauptarm (11) gelagerten Knickarmes (12) um eine senkrecht zu dessen Längsrichtung sowie horizontal verlaufende Schwenkachse (16) vorgesehenen Knickzylinder (15) eine Meßeinrichtung (41) zur Erfassung der jeweiligen Winkellage zwischen Knick- und Hauptarm zugeordnet ist.
    4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (41) als Seilzugpotentiometer zur Erfassung der Längenveränderung des Knickzylinders (15) ausgebildet ist.
    5. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (41) als koaxial zur Schwenkachse (16) positioniertes Drehpotentiometer ausgebildet ist.
    6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querneigungs-Meßeinrichtung (26) als mit dem Maschinenrahmen (2) verbundenes, ein gedämpftes Pendelgewicht aufweisendes Pendel ausgebildet ist.
    7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkel-Meßeinrichtung (27) aus einem der linken bzw. der rechten Maschinenhälfte (46,47) zugeordneten positiven bzw. negativen Signalbereich zusammengesetzt ist, wobei beiden Signalbereichen eine gemeinsame Null-Lage zugeordnet ist, die in einer in Maschinenlängsrichtung und durch die Achse (20) verlaufenden Ebene (36) positioniert ist.
    8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkran (4) auf einem - bezüglich der Maschinenlängsrichtung gesehen - Längsende eines Hilfsrahmens (5) befestigt ist, der durch einen Drehantrieb (7) in einem Bereich von 180° um eine vertikale Drehachse (8) gegenüber dem Maschinenrahmen (2) verschwenkbar ist.
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