EP2377805B1 - Verfahren zum Betreiben einer Wickeltrommel und Wickeltrommel - Google Patents

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EP2377805B1
EP2377805B1 EP11162361.7A EP11162361A EP2377805B1 EP 2377805 B1 EP2377805 B1 EP 2377805B1 EP 11162361 A EP11162361 A EP 11162361A EP 2377805 B1 EP2377805 B1 EP 2377805B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
winding drum
hydraulic motor
line
hydraulic
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP11162361.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2377805A1 (de
Inventor
Ludger Bünker
Mario Möbes
Stefan Sommerschuh
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.)
Stemmann Technik GmbH
Original Assignee
Stemmann Technik GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2377805A1 publication Critical patent/EP2377805A1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/42—Control devices non-automatic
    • B66D1/44—Control devices non-automatic pneumatic of hydraulic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/08—Driving gear incorporating fluid motors

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a winding drum, in particular for telescopic booms of cranes according to the features of patent claim 1 and a winding drum system, in particular for cranes according to the features of patent claim 7.
  • the EP 0 092 279 A2 discloses a method of operating a winding drum, wherein a fluid motor driving the winding drum is driven by a control block containing valves, the valves comprising two pressure control valves respectively disposed in an inflow pipe and a return pipe of the engine.
  • the pressure control valves are used to set a pressure difference across the motor to maintain a specific winding torque.
  • the DE 44 19 199 C1 relates to a hydraulic control device for winches with a hydraulic oil tank and a hydraulic motor for the winch.
  • the state of the art is the DE 10 2004 051 094 A1 to call.
  • the invention relates to a hydraulic drive arrangement for driving a cable drum of a mobile consumer, in particular a crane, with a hydraulic drive motor which is drivingly coupled to a line drum, wherein the drive arrangement comprises a hydraulic pump for providing hydraulic fluid of high pressure and an adjusting device for changing the pressure of the Having the drive motor of the hydraulic pump supplied hydraulic pump supplied hydraulic fluid.
  • the angular position of the cable drum is to be detected by a rotary encoder here.
  • An electronic control and regulating device controls a proportional valve in response to the signals of the rotary encoder in such a way that the drive motor is applied at unwinded line drum with a low torque and adoptedwickeiter line drum with a high torque.
  • Winding drums in particular as they are used in mobile cranes, have the task of spirally receiving cables, in particular hydraulic hose lines.
  • coil springs that were previously used to generate a torque on the winding drum to streamline the line in the up or the unwinding, for design reasons to their limits.
  • Spiral springs can also be difficult to handle from a certain size and represent a major hazard for humans dar.
  • electric motors for such winding drums.
  • such electric motors would require additional cabinets that create additional space and additional weight and thus contribute to an increase in price.
  • the invention is based on the object, a method for operating a winding drum, which is particularly suitable for use in a mobile crane, show for spiral winding drums larger winding lengths and winding diameter, which can not be driven by a spiral spring drive. Furthermore, a winding drum system to carry out the method will be shown.
  • a line wound up and unwound is spirally wound up.
  • the line is in particular a double hose line for hydraulic oil.
  • the special feature of the invention is that the defined tightening, which is required for the controlled winding and unwinding of the line is not generated by an electric motor or a mechanical coil spring, but via a special hydraulic circuit using a hydraulic motor.
  • the hydraulic motor due to its construction suitable for reversing operation, generates a nearly constant torque in the winding direction on the shaft of the winding drum.
  • the supply and the control of the hydraulic motor via a control block containing a plurality of control means.
  • hydraulic pressure control valves are arranged in each case in an inflow line and a return line of the hydraulic motor.
  • a defined pressure difference between the supply line and the return line of the hydraulic motor which is proportional to the torque at the winding drum, set. So it is a system of high and low Low pressure side over which the winding direction is defined.
  • the pressure on the low pressure side should be between 5 and 10 bar and serves only a slight outflow bias for a smooth running of the hydraulic motor during winding.
  • This configuration also makes fast reversing possible.
  • the pressure difference is chosen so large that there is a defined tightening of the up or unwinding line in all operating cases.
  • the hydraulic motor works in the winding always as a motor and undergoes a supply via the control block and the pressure line. In the withdrawal direction, the hydraulic motor is moved against the winding direction. He is thus in the generator mode. The oil is pushed back into the tank via the control block.
  • the winding drum is further equipped with several safety devices that prevent accident situations.
  • the hydraulic motor is designed as a brake motor.
  • the hydraulically controllable brake can be activated.
  • the Teleskopierzi the crane is controlled by means of pressure switch, d. H. in the event of an accident, the telescoping movement is stopped immediately.
  • the drum Since the brake system of hydraulic motors is not suitable for an operational spin when brake is engaged and the fixed holding torque of the brake is usually much higher than the maximum set operating torque, the drum is equipped at a suitable point with a slip clutch, the torque to a defined slightly above the operating torque (corresponding to pressure difference) is set. This ensures the conceivable in practical operation case, that in case of failed or disabled hydraulics (ie no pressure oil supply to the control block) or for reasons of accident incident brake is telescoped and thus prevents a break in the line.
  • the slip clutch is adjusted so that it slips at a torque of 200 Nm, with a torque of 80 Nm is transmitted from the hydraulic motor via the slip clutch in normal operation.
  • the proposed means for braking the winding drum allow energy savings by the hydraulic supply is switched off when not telescoped.
  • precautionary measures must be taken at the crane. This means that the brake must always act before switching off (feedback via pressure switch) and the working pressure must be applied before switching on and opening the brake. It can then be released for telescoping when the pressure switch has reported the release of the brake.
  • the hydraulic motor is, in particular, a low-speed rotor which operates according to the gerotor principle and is additionally coupled via a gear, in particular a bevel gear, to the winding drum or its drive axle.
  • a gear in particular a bevel gear
  • the speed of the winding drum depends on the Teleskopier GmbH and the winding diameter of the hose on the drum.
  • the telescoping speed should be 18 m / min and the maximum occurring engine speed should be about 15 rpm.
  • such an arrangement can be driven by a hydraulic motor with a displacement of 80 cm 3 / U.
  • the minimum brake release pressure of such hydraulic motors is given as 21 bar.
  • the maximum operating pressure should not be higher than 150 bar, taking into account the pressure capacity of the hydraulic motor including the brake. If only higher pressures are available, a pressure reducing valve should be provided.
  • Another method step is that the solenoid-operated directional control valve is switched on initiation of a winding process after the pressurization of the hydraulic motor to release the brake.
  • the time interval may be, for example, 1 to 3 seconds, in particular 2 seconds.
  • the solenoid of the directional control valve is to be coupled, for example with the crane control so that in the case of a Teleskopierzi on the crane and consequently the line up or unwound, the brake is released, but with a small time delay, thus a constant tightening of - And unwinding line is guaranteed.
  • the winding drum 1 in FIG. 1 and FIG. 2 is intended for use with a mobile crane and serves for the helical winding of a tubular conduit, which in FIG. 1 has not been drawn for reasons of clarity.
  • the line is kept taut via a drive unit comprising a hydraulic motor M and a transmission 2.
  • the drive unit is supported on a support 3, so that a corresponding torque can be introduced into the winding drum 1.
  • FIG. 2 is between winding drum 1 and gear 2, a mechanical slip clutch 6 is shown, which represents another important safety means in the context of the entire hydraulically driven winding drum 1. It is firmly set to a torque which ensures the non-slip transmission of the required maximum operating torque and is still far below the permissible for the line traction. In case of failure of the crane hydraulics or crane control tearing of the hydraulic hose line is prevented.
  • FIG. 3 shows a conduit 5 to be held with a defined tightening, regardless of whether the line winds or unwinds in the field of winding drum.
  • the winding directions are illustrated by arrows.
  • a control block 4 can be seen, which includes a plurality of hydraulic valves DR1, DR2, VW as control technical means.
  • a motor M is driven.
  • the motor connections for the hydraulic lines are labeled A and B corresponding to the inflow line A and the return line B.
  • the pressure regulating valves DR1, DR2 are disposed in the inflow line A and the return flow line B, respectively.
  • a pressure difference is set via the pressure control valves DR1, DR2.
  • the pressure control valves DR1, DR2 are supplied from a line P with the required pressure oil flow, in which a maximum pressure of 160 bar and an oil flow of about 5 l / min is present. At the low pressure side of the pressure control valves, measuring connections MA, MB are provided. For adjustments, manometers can be placed there.
  • a directional control valve VW is provided which can be actuated via an electromagnet Y.
  • the directional control valve VW is associated with a brake Z, which acts in the unloaded state on the drive shaft of the hydraulic motor M and this or the winding drum 1 is blocked. If the solenoid Y is actuated, then there is a pressure on the brake Z on. The brake Z is released and the drive shaft can rotate.
  • a pressure switch DS is integrated in the control block 4 in the line between the brake Z and the directional control valve VW, which monitors the operating pressure which is 10 to 20 bar above the pressure applied to the pressure control valve DR1 and condition signals via the brake Z to the hydraulic motor M. to the crane control system.
  • the drive shown is integrated into the hydraulics, in particular a mobile crane.
  • the solenoid Y of the directional valve VW and the pressure switch DS are to be integrated into the crane control.
  • the compact and ready-to-connect and hydraulic control block is to be mounted at a suitable point of the crane jib in the vicinity of the winding drum 1 and according to the hydraulic function diagram schematically shown here with the hydraulic motor M (connections A, B, Z, L) or the existing crane hydraulics (Connections P, T, L) to connect.
  • the hydraulic valves in the control block 4 can be designed as Einschraubventile.
  • the measuring connections MA, MB are provided for the basic setting or the checking of the pressure regulating valves.
  • the brake Z of the motor M In case of failure of the working pressure in the line P, the brake Z of the motor M must be effective. That is, the solenoid Y of the directional control valve VW is de-energized, the crane movement is at a standstill.
  • the engine brake Z is also activated before the central crane hydraulics are switched off. That is, the solenoid Y of the directional valve VW is de-energized.
  • the embodiment according to the invention it is possible to realize the required torque on the winding drum by means of a light and space-saving hydraulic motor, wherein the tightening of the line ensuring torque on the winding drum 1 is generated by the targeted adjustment of the pressure control valves DR1, DR2.
  • the adjustment of the motor line pressures takes place when the winding drum 1 is stationary by means of the pressure regulating valves DR1, DR2, wherein the checking of the pressures takes place by means of the measuring connections MA, MB.
  • the back pressure for the hydraulic motor on the motor line B is set to about 5 to 10 bar first. Subsequently, the working pressure at the engine line A by means of the pressure regulating valve DR1 is so set high until the required tightening of the hose is just guaranteed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wickeltrommel, insbesondere bei Teleskopauslegern von Kranen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Wickeltrommelsystem insbesondere für Krane gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
  • Die EP 0 092 279 A2 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Wickeltrommel, wobei ein die Wickeltrommel antreibender Fluidmotor über einen Ventile enthaltenden Steuerblock angesteuert wird, wobei die Ventile zwei Druckregelventile umfassen, die jeweils in einer Zuflussleitung und einer Rückflussleitung des Motors angeordnet sind. Über die Druckregelventile wird eine Druckdifferenz am Motor eingestellt, um ein bestimmtes Wickelmoment aufrecht zu halten.
  • Die DE 44 19 199 C1 betrifft eine hydraulische Steuereinrichtung für Seilwinden mit einem Hydraulikölbehälter und einem Hydromotor für die Seilwinde.
  • Zum Stand der Technik ist die DE 10 2004 051 094 A1 zu nennen. Es wird eine hydraulische Antriebsanordnung zum Antrieb einer Leitungstrommel eines fahrbaren Verbrauchers, insbesondere eines Krans, mit einem hydraulischen Antriebsmotor beschrieben, welcher antriebsmäßig mit einer Leitungstrommel gekoppelt ist, wobei die Antriebsanordnung eine Hydraulikpumpe zur Bereitstellung von Hydraulikflüssigkeit hohen Drucks sowie eine Stelleinrichtung zur Veränderung des Drucks der dem Antriebsmotor von der Hydraulikpumpe zugeführten Hydraulik-pumpe zugeführten Hydraulikflüssigkeit aufweist. Die Drehwinkelposition der Leitungstrommel soll durch einen Drehwinkelgeber hierbei erfasst werden. Eine elektronische Steuerungs- und Regelungseinrichtung steuert ein Proportionalventil in Abhängigkeit von den Signalen des Drehwinkelgebers in der Weise, dass der Antriebsmotor bei abgewickelter Leitungstrommel mit einem niedrigen Drehmoment und bei aufgewickeiter Leitungstrommel mit einem hohen Drehmoment beaufschlagt wird.
  • Wickeltrommeln, insbesondere wie sie bei Mobilkranen zum Einsatz kommen, haben die Aufgabe, Leitungen, insbesondere Hydraulikschlauchleitungen spiralig wickelnd aufzunehmen. Mit zunehmender Baugröße der Mobilkrane hinsichtlich der Auslegerlänge stoßen Spiralfedern, die bislang zur Erzeugung eines Drehmomentes an der Wickeltrommel zur Straffung der Leitung bei der Auf- bzw. der Abwickelung verwendet wurden, aus konstruktiven Gründen an ihre Grenzen. Spiralfedern lassen sich ab einer bestimmten Größe zudem schwer händeln und stellen ein großes Gefahrenpotential für den Menschen dar. Grundsätzlich wäre es denkbar, Elektromotoren für derartige Wickeltrommeln einzusetzen. Bei Mobilkränen würden solche Elektromotoren jedoch zusätzliche Schaltschränke erforderlich machen, die zusätzlichen Bauraum und zusätzliches Gewicht erzeugen und somit zu einer Verteuerung beitragen.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Wickeltrommel, das insbesondere geeignet für den Einsatz bei einem Mobilkran ist, aufzuzeigen für spiralische Wickeltrommeln größerer Wickellängen und Wickeldurchmesser, die nicht mehr mittels eines Spiralfederantriebs angetrieben werden können. Ferner soll ein Wickeltrommelsystem zur Durchführung des Verfahrens aufgezeigt werden.
  • Der verfahrensmäßige Teil dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßes Wickeltrommelsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.
  • Die jeweils abhängigen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Wickeltrommel, insbesondere für Ausleger von Kranen, insbesondere von Mobilkranen, wird eine auf- und abzuwickelnde Leitung spiralförmig aufgewickelt. Bei der Leitung handelt es sich insbesondere um eine Doppelschlauchleitung für Hydrauliköl.
  • Das Besondere bei der Erfindung ist, dass die definierte Straffung, die zum kontrollierten Auf- und Abwickeln der Leitung erforderlich ist, nicht mittels eines E-Motors oder einer mechanischen Spiralfeder erzeugt wird, sondern über eine spezielle Hydraulikschaltung unter Verwendung eines Hydraulikmotors.
  • Der Hydraulikmotor, durch seine Konstruktion für den Reversierbetrieb geeignet, erzeugt an der Welle der Wickeltrommel ein nahezu konstantes Drehmoment in Aufwickelrichtung. Die Versorgung und die Ansteuerung des Hydraulikmotors erfolgt über einen Steuerblock, der mehrere steuerungstechnische Mittel enthält. Jeweils in einer Zuflussleitung und einer Rückflussleitung des Hydraulikmotors sind hydraulische Druckregelventile angeordnet. Über diese beiden Druckregelventile wird eine definierte Druckdifferenz zwischen der Zuflussleitung und der Rückflussleitung des Hydromotors, die proportional dem Drehmoment an der Wickeltrommel ist, eingestellt. Es handelt sich also um ein eingespanntes System aus Hoch- und Niederdruckseite, über welche die Aufwickelrichtung definiert wird. Der Druck auf der Niederdruckseite sollte zwischen 5 und 10 bar liegen und dient lediglich einer leichten ablaufseitigen Vorspannung für einen ruhigen Lauf des Hydromotores beim Aufwickeln.
  • Diese Konfiguration macht auch ein schnelles Reversieren möglich. Die Druckdifferenz wird so groß gewählt, dass sich in allen Betriebsfällen eine definierte Straffung der auf- bzw. abzuwickelnden Leitung ergibt.
  • Der Hydromotor arbeitet in Aufwickelrichtung stets als Motor und erfährt eine Speisung über den Steuerblock und die Druckleitung. In Abzugsrichtung wird der Hydromotor gegen die Aufwickelrichtung bewegt. Er geht somit in den generatorischen Betrieb. Dabei wird das Öl über den Steuerblock zurück in den Tank gedrückt.
  • Erfindungsgemäß ist die Wickeltrommel weiterhin mit mehreren sicherheitstechnischen Mitteln ausgerüstet, die Havariesituationen vorbeugen.
  • Bei Ausfall des Arbeitsdruckes am Anschluß des Steuerblockes würde die Wickelfunktion der Wickeltrommel nicht mehr gewährleistet sein. Um das unkontrollierte Abwickeln der Schlauchleitung zu verhindern, ist der Hydromotor als Bremsmotor ausgeführt. In Verbindung mit einem Druckschalter, welcher den Ausfall des Arbeitsdruckes sowie den Zustand des Druckes in der Bremsleitung signalisiert, und einem elektromagnetischen Wegeventil ist die hydraulisch steuerbare Bremse zuschaltbar. Außerdem ist mittels Druckschalter die Teleskopierbewegung des Kranes steuerbar, d. h. im Havariefall wird die Teleskopierbewegung sofort gestoppt.
  • Da das Bremssystem von Hydromotoren nicht für ein betriebsmäßiges Durchdrehen bei eingefallener Bremse geeignet ist sowie das fest eingestellte Haltemoment der Bremse meist viel höher liegt als das maximal eingestellte Betriebsmoment, ist die Trommel an geeigneter Stelle mit einer Rutschkupplung ausgerüstet, die auf ein definiertes Drehmoment etwas oberhalb des Betriebsmomentes (entsprechend Druckdifferenz) eingestellt ist. Dies sichert den im praktischen Betrieb denkbaren Fall, dass bei ausgefallener oder abgeschalteter Hydraulik (also keine Druckölversorgung am Steuerblock) oder aus Havariegründen eingefallener Bremse austeleskopiert wird und verhindert somit einen Abriß der Leitung. Beispielsweise wird die Rutschkupplung so eingestellt, dass sie bei einem Drehmoment von 200 Nm durchrutscht, wobei im normalen Betrieb ein Drehmoment von 80 Nm vom Hydromotor über die Rutschkupplung übertragen wird.
  • Die vorgesehenen Mittel zur Bremsung der Wickeltrommel ermöglichen Energieeinsparung, indem die hydraulische Versorgung abschaltbar ist, wenn nicht teleskopiert wird. Um die Straffung der Schlauchleitung trotz Ab- bzw. Zuschaltung des Arbeitsdruckes stets zu gewährleisten, ist steuerungstechnisch am Kran Vorsorge zu treffen. So muß stets vor dem Abschalten erst die Bremse wirken (Rückmeldung über Druckschalter) und vor dem Zuschalten und dem Öffnen der Bremse der Arbeitsdruck anliegen. Es kann dann die Freigabe zum Teleskopieren erfolgen, wenn der Druckschalter das Lösen der Bremse zurückgemeldet hat.
  • Bei dem Hydraulikmotor handelt es sich insbesondere um einen Langsamläufer, der nach dem Gerotor-Prinzip arbeitet und zusätzlich über ein Getriebe, insbesondere ein Kegelradgetriebe, mit der Wickeltrommel bzw. deren Antriebsachse gekoppelt ist. Vorzugsweise befindet sich zwischen dem Hydraulikmotor und dem Getriebe eine mechanische Rutschkupplung.
  • Die Drehzahl der Wickeltrommel hängt von der Teleskopiergeschwindigkeit sowie dem Wickeldurchmesser der Schlauchleitung auf der Trommel ab.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel soll die Teleskopiergeschwindigkeit 18 m/min betragen und die maximal auftretende Motordrehzahl ca. 15 U/min.
  • Bei einer vorgegebenen erforderlichen Zugkraft zur Straffung der hydraulischen Doppelschlauchleitung, die über das Motordrehmoment aufgebaut werden muss, kann eine solche Anordnung durch einen Hydromotor mit einem Fördervolumen von 80 cm3/U angetrieben werden. Der minimale Bremslösdruck solcher Hydromotore ist mit 21 bar angegeben. Der maximale Betriebsdruck sollte mit Rücksicht auf die Druckbelastbarkeit des Hydromotors inklusiv der Bremse nicht höher als 150 bar liegen. Stehen nur höhere Drücke zur Verfügung, ist ein Druckminderventil vorzusehen.
  • Ein weiterer Verfahrensschritt ist, dass das elektromagnetisch betätigte Wegeventil bei Einleitung eines Wickelvorgangs zeitlich nach der Druckbeaufschlagung des Hydraulikmotors angeschaltet wird, um die Bremse zu lösen. Der zeitliche Abstand kann zum Beispiel 1 bis 3 Sek., insbesondere 2 Sek. betragen. Der Elektromagnet des Wegeventiles ist zum Beispiel mit der Kransteuerung so zu koppeln, dass im Falle einer Teleskopierbewegung am Kran und demzufolge die Leitung auf- oder abgewickelt werden muss, auch die Bremse gelöst wird, allerdings mit einer geringen Zeitverzögerung, damit eine gleichbleibende Straffung der auf- und abzuwickelnden Leitung gewährleistet ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine Seitenansicht einer Wickeltrommel;
    Figur 2
    eine Seitenansicht einer weiteren Wickeltrommel und
    Figur 3
    einen Hydraulikplan für die Wickeltrommel der Figur 1 und Figur 2.
  • Die Wickeltrommel 1 in Figur 1 und Figur 2 ist für den Einsatz bei einem Mobilkran gedacht und dient zur spiralförmigen Aufwicklung einer schlauchförmigen Leitung, die in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet wurde. Die Leitung wird über eine Antriebseinheit umfassend einen Hydraulikmotor M und ein Getriebe 2 straffgehalten. Die Antriebseinheit stützt sich an einer Stütze 3 ab, so dass ein entsprechendes Drehmoment in die Wickeltrommel 1 eingeleitet werden kann.
  • In Figur 2 ist zwischen Wickeltrommel 1 und Getriebe 2 eine mechanische Rutschkupplung 6 dargestellt, die ein weiteres wichtiges sicherheitstechnisches Mittel im Rahmen der gesamten hydraulisch angetriebenen Wickeltrommel 1 darstellt. Sie ist auf ein Drehmoment fest eingestellt, welches die rutschfreie Übertragung des erforderlichen maximalen Betriebsmomentes absichert sowie noch weit unterhalb der für die Leitung zulässigen Zugkraft liegt. Bei Ausfall der Kranhydraulik oder der Kransteuerung wird damit ein Zerreißen der Hydraulikschlauchleitung verhindert.
  • Das Prinzip der Steuerung wird nachfolgend in Figur 3 erläutert.
  • Figur 3 zeigt eine Leitung 5, die mit einer definierten Straffung gehalten werden soll, und zwar unabhängig davon, ob sich die Leitung im Bereich der Wickeltrommel aufwickelt oder abwickelt. Die Wickelrichtungen sind durch Pfeile verdeutlicht. In der unteren Bildhälfte des Hydraulikplans ist ein Steuerblock 4 zu erkennen, der als steuerungstechnisches Mittel mehrere Hydraulikventile DR1,DR2, VW beinhaltet. Über den Steuerblock 4 wird ein Motor M angesteuert. Die Motoranschlüsse für die Hydraulikleitungen sind mit A und B gekennzeichnet entsprechend der Zuflussleitung A und der Rückflussleitung B. Die Druckregelventile DR1, DR2, sind in der Zuflussleitung A bzw. der Rückflussleitung B angeordnet. Über die Druckregelventile DR1, DR2 wird eine Druckdifferenz eingestellt. Die Druckregelventile DR1, DR2 werden von einer Leitung P aus mit dem erforderlichen Druckölstrom versorgt, in der ein Druck von maximal 160 bar und eine Ölstrom von ca. 5 l/min vorliegt. An der Niederdruckseite der Druckregelventile sind Messanschlüssen MA, MB vorgesehen. Für Einstellarbeiten sind dort Manometer aufsetzbar.
  • Als weiteres Element im Steuerblock 4 ist ein Wegeventil VW vorgesehen, das über einen Elektromagneten Y betätigbar ist. Das Wegeventil VW ist einer Bremse Z zugeordnet, die im unbelasteten Zustand auf die Antriebswelle des Hydromotors M wirkt und diese bzw. die Wickeltrommel 1 blockiert. Wird der Elektromagnet Y betätigt, dann liegt ein Druck an der Bremse Z an. Die Bremse Z wird gelöst und die Antriebswelle kann sich drehen.
  • Zusätzlich ist ein Druckschalter DS im Steuerblock 4 in der Leitung zwischen der Bremse Z und dem Wegeventil VW integriert, welcher den Betriebsdruck überwacht, der bei 10 bis 20 bar über dem an dem Druckregelventil DR1 liegenden Druck liegt sowie Zustandssignale über die Bremse Z am Hydromotor M an die Kransteuerung ausgibt.
  • Der dargestellte Antrieb ist in die Hydraulik insbesondere eines Mobilkrans eingebunden. Der Elektromagnet Y des Wegeventils VW und der Druckschalter DS sind in die Kransteuerung zu integrieren.
  • Der kompakte und anschlussfertige und hydraulische Steuerblock ist an einer geeigneten Stelle des Kranauslegers in der Nähe der Wickeltrommel 1 zu montieren und gemäß des hier schematisch dargestellten Hydraulik-Funktionsschaltplans mit dem Hydromotor M (Anschlüsse A, B, Z, L) bzw. der vorhandenen Kranhydraulik (Anschlüsse P, T, L) zu verbinden.
  • Die Hydraulikventile im Steuerblock 4 können als Einschraubventile ausgeführt sein. Für die Grundeinstellung bzw. die Überprüfung der Druckregelventile sind die Messanschlüsse MA, MB vorgesehen.
  • Es sind folgende Steuerungsszenarien denkbar:
  • Bei Ausfall des Arbeitsdruckes in der Leitung P muss die Bremse Z des Motores M wirksam werden. Das heißt, der Elektromagnet Y des Wegeventils VW wird stromlos geschaltet, die Kranbewegung befindet sich im Stillstand.
  • Bei gezielter Stillsetzung des Krans wird vor Abschaltung der zentralen Kranhydraulik ebenfalls die Motorbremse Z aktiviert. Das heißt, der Elektromagnet Y des Wegenventils VW wird stromlos geschaltet.
  • Bei der Inbetriebsetzung des Krans wird nach Zuschaltung der Kranhydraulik mit einer Zeitverzögerung von ca. 2 Sek. die Bremse M gelöst, das heißt der Elektromagnet Y des Wegeventils VW wird angesteuert. Dies erfolgt über die Steuerspannung des Krans.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es möglich, das erforderliche Drehmoment an der Wickeltrommel mittels eines leichten und platzsparenden Hydromotors zu realisieren, wobei durch die gezielte Einstellung der Druckregelventile DR1, DR2 ein die Straffung der Leitung gewährleistendes Drehmoment an der Wickeltrommel 1 erzeugt wird. Die Einstellung der Motorleitungsdrücke erfolgt bei stillstehender Wickeltrommel 1 mittels der Druckregelventile DR1, DR2, wobei die Überprüfung der Drücke mittels der Messanschlüsse MA, MB erfolgt. Grundsätzlich ist zuerst der Gegendruck für den Hydromotor an der Motorleitung B auf ca. 5 bis 10 bar einzustellen. Anschließend wird der Arbeitsdruck an der Motorleitung A mittels des Druckregelventils DR1 so hoch eingestellt, bis die erforderliche Straffung der Schlauchleitung gerade gewährleistet ist.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Wickeltrommel, insbesondere von Kranen, für eine auf- und abzuwickelnde Leitung, wobei ein die Wickeltrommel (1) antreibender Hydraulikmotor (M) über einen Hydraulikventile (DR1, DR2, VW) enthaltenden Steuerblock (4) angesteuert wird, wobei die Hydraulikventile (DR1, DR2, VW) zwei Druckregelventile (DR1, DR2) umfassen, die jeweils in einer Zuflussleitung (A) und einer Rückflussleitung (B) des Hydraulikmotors (M) angeordnet sind, wobei über die Druckregelventile (DR1, DR2) eine Druckdifferenz am Hydraulikmotor (M) eingestellt wird, um eine definierte Straffung der auf- und abzuwickelnden Leitung (5) aufrecht zu halten, wobei der Hydraulikmotor (M) über eine mechanische Rutschkupplung (6) mit der Wickeltrommel (1) gekoppelt wird und wobei der Steuerblock (4) ein Wegeventil (VW) enthält, über welches eine auf die Wickeltrommel (1) wirkende Bremse (Z) gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickeltrommel (1) von einer Bremse (Z) in der Ruheposition gehalten ist und bei Beginn des Wickelvorgangs zunächst ein entgegen der Wickelrichtung wirkender hydraulischer Gegendruck aufgebaut wird, bevor der Hydraulikmotor (M) mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt wird, wobei der Arbeitsdruck gerade so groß gewählt wird, dass die erforderliche Straffung der Leitung (5) gewährleistet ist
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegendruck von 5 bis 10 bar eingestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wegeventil (VW) und der Bremse (Z) ein Druckschalter (DS) angeordnet ist, welcher auf einen Schaltpunkt eingestellt ist, der 10 bis 20 bar über dem am Druckregelventil (DR1) für den Arbeitsdruck des Hydraulikmotors (M) liegenden Druck liegt und bei abfallendem Druck schaltet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor(M) nach dem Gerotor-Prinzip arbeitet und über ein Getriebe (2) mit der Wickeltrommel (1) gekoppelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (VW) zur Betätigung einen Elektromagneten (Y) aufweist, welcher bei Einleitung eines Wickelvorgangs zeitlich nach der Druckbeaufschlagung des Hydraulikmotors (M) beaufschlagt wird, um die Bremse (Z) zu lösen.
  7. Wickeltrommelsystem, insbesondere eines Krans, für eine auf- und abzuwickelnde Leitung, wobei ein die Wickeltrommel (1) antreibender Hydraulikmotor (M) über einen Hydraulikventile (DR1, DR2, VW) enthaltenden Steuerblock (4) ansteuerbar ist, wobei die Hydraulikventile zwei Druckregelventile (DR1, DR2) umfassen, die jeweils in einer Zuflussleitung (A) und einer Rückflussleitung (B) des Hydraulikmotors (M) angeordnet sind, wobei über die Druckregelventile (DR1, DR2) eine Druckdifferenz am Hydraulikmotor (M) einstellbar ist, um eine definierte Straffung der auf- und abzuwickelnden Leitung (5) aufrecht zu halten, und wobei ein Wegeventil (VW) zur Steuerung einer auf die Wickeltrommel (1) wirkende Bremse (Z) vorgesehen ist und wobei der Hydraulikmotor (M) über eine mechanische Rutschkupplung (6) mit der Wickeltrommel (1) gekoppelt ist.
  8. Wickeltrommel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (M) von dem Druckversorgungssystem eines Krans gespeist wird.
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