-
Kippsicherung für einen XAn öd. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf
eine Kippsicherung für einen Kran od. dgl., an dessen Ausleger eine hydraulische
Wippeinrichtung angreift, mit einem Steuerzylinder, in dem jeweils ein dem Druck
in den Wippzylindern entsprechender Flüssigkeitsdruck herrscht und dessen Kolben
beim Erreichen eines vorher bestimmten Druckes gegen den Widerstand einer Feder
ein den Kranantrieb beeinflussendes Schaltglied betätigt, mit dem ein auf die Kranausladung
ansprechendes Korrekturglied zusammenarbeitet.
-
Bei einer bekannten Kippsicherung dieser Art bildet der in dem Steuerzylinder
befindliche Kolben selbst das Schaltglied. Die auf den Kolben wirkende Feder steht
unter dem Einfluß eines Stempels, dessen Druckstange mit einer Rolle an einer Kurvenscheibe
anliegt, die über ein Gestänge in Abhängigkeit von der Änderung des Neigungswinkels
der Wippzylinder geschwenkt wird. Hierdurch soll eine Überschreitung des zulässigen
Lastmomentes verhindert werden: Demgegenüber werden gemäß der vorliegenden Erfindung
besondere Mittel vorgesehen, um den Umstand zu berücksichtigen, daß bei einer Verringerung
der Ausladung des Kranauslegers, dessen Stützlager gegenüber dem Kranstützpunkt
versetzt ist, die Standsicherheit des Kranes in stärkerem Maße erhöht wird, als
der waagerechte Abstand der Last von der waagerechten Schwenkachse des Auslegers
abnimmt.
-
Gegenstand eines älteren Vorschlages ist eine Sicherheitsvorrichtung
für hydraulisch betriebene Kräne, bei welcher der Druck des Arbeitsmittels auf eine
Lastwaage wirkt, die eine Abschaltung des hydraulischen Antriebs beim überschreiten
des zulässigen Lastmomentes bewirkt. Hierbei drückt das Arbeitsmittel die Druckflüssigkeit
in eine Leitung, die von einer Pumpe zu einem hydraulischen Motor führt. Die Lastwaage
wird unmittelbar von diesem Arbeitsmittel beaufschlagt, wobei ihr Schaltglied mit
zwei den Hubwerks- und Wippwerksantrieb betätigenden Schaltern zusammenarbeitet,
von denen der eine als Lastmoment-Grenzschalter dient und auf einem vom Kranausleger
bewegten Gestänge angeordnet ist, während der andere als überlastschalter wirkt
und orts= fest angebracht ist. Bei dieser Sicherheitsvorrichtung sind aber keine
zusätzlichen Mittel vorgesehen, um die beim Einwippen des Auslegers eintretende
Erhöhung der Standsicherheit voll auszunutzen.
-
Die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß bei einer Kippsicherung
der eingangs genannten Art bei Anwendung eines als Hauptschalter wirksamen elektrischen
Schaltgliedes das Korrekturglied durch einen Schalter gebildet wird, der in einem
den Kranantrieb beeinflussenden Stromkreis parallel zu dem Haupt-Schalter in Reihe
mit einem Trennschalter liegt, der bei einer Verminderung der Kranausladung auf
einen; bestimmten Wert geschlossen v@ird, und däß der das Korrekturglied bildende
Schahr'durch eine hydräu= lische Auslösevorrichtung, die hierbei über eine Steuerleitung
mit einem dem'"bruck in den Wigpzylindern entsprechenden Flüssigkeitsdrucke beänf='
schlagt wird, erst dann geöffnet wird, wenn in den Wippzylindem der der betreffenden
Standsicherhe%t entsprechende erhöhte Druck erreicht ist: ' Dabei ist parallel zu
dem §thalter, der das auf die Kranausladung ansprechende Korrekturglied bildet,
zweckmäßig ein weiterer, der.gleichen Aufgabe dienender Schalter angeordnet' wobei
die Schalter wechselweise bei großer und -kleiner Stützbasis des Kranes (Stützen
ausgeschoben bzw. eingezogen) in den Stromkreis einbezogen und jeweils bei demjenigen
erhöhten Flüssigkeitsdruck geöffnet werden, des bei der verringerten Ausladung"
des Kranauslegers'-der durch die betreffende StütDbäsis bedingten Stand= Sicherheit
entspricht. Für das wechselweise erfolgende Einbeziehen der Schalter in den Stromkreis
kann ein Wechselschalter vorgesehen sein und ein Mehi@,vegehahn, der in Abhängigkeit
von dem Wechselschalter betätigt wird, dazu dienen, die hydraulischen Auslöseeinrichtungen
der beiden `Schalter wechselweise mit einem dem Druck in den Wippzylindern entsprechenden
Druck zu beaufschlagen. Vorzugsweise sind Mittel zur selbsttätigen Regelung der
Entfernung zwischen dem Hauptschalter und dem Steuerzylinder vorgesehen, derart,
daß eine Seitenschwenkung des Kranoberbaues, die mit einer Erhöhung der Ständsicherheit
des
Kranes verbunden ist, eine Vergrößerung dieser Entfernung bewirkt, und umgekehrt.
Dabei sitzt zweckmäßig der Hauptschalter an einer am Kranoberbau gelagerten Schwinge,
die unter Vermittlung einer am Kranunterbau sitzenden Kurvenscheibe bei seitlichen
Schwenkbewegungen des Kranoberbaues geschwenkt wird. Es ist an sich bekannt, mit
Hilfe einer Kurvenscheibe die Empfindlichkeit einer Sicherheitsvorrichtung in Abhängigkeit
von der Seitenschwenkung eines Kranes zu verändern. Hierbei wird bei einer solchen
Stellung des Kranoberbaues, in der sich der Ausleger etwa in Fahrtrichtung des Kranes
erstreckt, durch einen Schalter, welcher mit der fest im Unterbau sitzenden Kurvenscheibe
zusammenarbeitet, ein weiterer Schalter geschlossen, der parallel zu einem von einer
mechanischen Lastbegrenzungseinrichtung betätigten Schalter in einem den Kranbetrieb
beeinflussenden elektrischen Stromkreis liegt. Auch hierbei sind keine Mittel zur
völligen Ausnutzung der Erhöhung der Standsicherheit beim Einwippen des Auslegers
vorgesehen.
-
Bei einer Kippsicherheit nach der Erfindung wirkt beispielsweise auf
den Kolben des Steuerzylinders eine zusätzliche Feder, die dann, wenn die Stützbasis
des Kranes durch die Inbetriebstellung von Stützen vergrößert wird, eingeschaltet
wird. Hierbei können Blockierungsmittel vorgesehen sein, die verhindern, daß bei
eingeschalteter zusätzlicher Feder die Stützen sich außer Betriebsstellung befinden.
Eine solche Feder legt sich zweckmäßig gegen ein durch einen Hebel od. dgl. verstellbares
Widerlager.
-
In der Zeichnung ist eine Schaltung für ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes dargestellt.
-
Es ist angenommen, daß der Ausleger eines fahrbaren Wippdrehkranes
mittels zweier Wippzylinder 1 und zugehöriger Plungerkolben- gehoben und gesenkt
wird. Das Drucköl wird den Zylindern 1 aus einer Leitung 3 durch einen Ventilblock
4 zugeführt, der durch eine Steuerleitung 5 mit einem Sperrverteilerblock verbunden
ist.
-
An einem der Zylinder 1 sitzt ein Zwischenzylinder 6. Zwischen
den beiden Absehlußstutzen 7, 8 dieses Zylinders ist ein Kolben 9 frei beweglich
geführt. Der Zwischenzylinder ist durch den einen Abschlußstutzen 7 mit dem Innern
des Wippzylinders 1 und durch den anderen Abschlußstutzen 8 über eine Steuerleitung
10 mit einem fest am Kranoberbau sitzenden Steuerzylinder 11 verbunden.
-
In dem Steuerzylinder 11 ist ein Tauchkolben 12 geführt, der an seinem
außerhalb des Zylinders 11 befindlichen Ende eine Schaltscheibe 13 trägt. Diese
befindet sich in der dargestellten Lage, die durch eine Markierung 14 bestimmt ist,
in einem gewissen Abstand von der Schaltscheibe 15 eines im folgenden als Hauptschalter
bezeichneten elektrischen Endschalters 16, bei dessen Betätigung der Kranantrieb
ausgeschaltet wird.
-
An dem Kolben 12 ist ein den Steuerzylinder 11
umgreifendes
Gehäuse 17 befestigt, das sich in seinem Innern mittels einer weichen Druckfeder
18 gegen den Zylinder 11 stützt. Außerdem kann sich das Gehäuse 17 mit seiner hinteren
Stirnwand über eine Zusatzfeder 19, die härter ist als die Hauptfeder 18, gegen
ein Widerlager auf einer Schaltstange 20 stützen. Diese kann mittels eines Hebels
21 verschoben werden. In der mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage des Hebels
21 und der Stange 20 ist die Feder 19 gespannt. In der mit gestrichelten Linien
dargestellten Lage des Hebels 21 ist die Stange so weit nach rechts verschoben,
daß die Zusatzfeder 19 praktisch nicht wirksam wird.
-
An die Steuerleitung 10 ist eine Justierpumpe 22
angeschlossen,
mittels deren Leckverluste ausgeglichen werden und dafür gesorgt wird, daß beim
Ausgangszustand, wenn die hydraulische Hubvorrichtung 1, 2 nicht belastet ist, der
öldruck in dem Zwischenzylinder 6 und dem Steuerzylinder 11 den Druck des
Öles in dem Wippzylinder 1 überwiegt. Hierbei liegt demgemäß der Kolben 9 an dem
Abschlußstutzen 7 des Zwischenzylinders 6 an, und die Schaltscheibe 13 befindet
sich in der dargestellten, durch die Markierung 14 bestimmten Lage.
-
Wenn die Leitung 10 oder eine an sie angeschlossene Leitung undicht
wird, so hat dies nicht ein Auslaufen des Wippzylinders 1 zur Folge, weil der Kolben
9 den Inhalt dieses Zylinders von der Steuerleitung 10 trennt.
-
Es sei zunächst angenommen, daß der Wippdrehkran nur auf seinen Rädern
ruht, also seine Stützbasis nicht durch ausgefahrene Stützen vergrößert ist. Für
diesen Fall muß der Hebel 21 in die mit gestrichelten Linien dargestellte Lage geschwenkt
sein, so daß die Zusatzfeder 19 nicht wirksam ist. Wenn nun der Ausleger
belastet und angehoben wird, steigt der Öldruck innerhalb der Zylinder 1, so daß
der Kolben 9 in dem Zylinder 6 verschoben wird und den gleichen Druck auf das Öl
in der Steuerleitung 10
und in dem Steuerzylinder 1.1 überträgt. Durch diesen
Öldruck wird der Kolben 12 nach rechts bewegt, und zwar mit steigendem Öldruck in
zunehmendem Maße entsprechend der fortschreitenden Zusammendrükkung der Feder
18. Wenn die Belastung des Auslegers so groß geworden ist, daß die Grenze
der Standsicherheit des nicht abgestützten Kranes erreicht wird, trifft die Schaltscheibe
13 des Kolbens 12 auf die Scheibe 15 des Hauptschalters 16, und der Kranantrieb
wird ausgeschaltet.
-
Wenn die Stützbasis des Kranes durch Ausschieben von Stützen vergrößert
wird, wird der Schalthebel 21 in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage geschwenkt.
Nunmehr muß der Kolben 12 außer der Hauptfeder 18 auch die Zusatzfeder
19 zusammendrücken, so daß er erst bei einem entsprechend höheren Öldruck
die Scheibe 15 des Hauptschalters 16 erreicht. Der Kranantrieb wird daher erst bei
einer erhöhten Belastung des Auslegers, die der vergrößerten Standsicherheit entspricht,
ausgeschaltet.
-
Nicht dargestellte Blockierungsvorrichtungen sorgen dafür, daß die
zusätzliche Feder 19 nur dann eingeschaltet werden kann, wenn die Stützen ausgefahren
sind, und daß die Stützen nur dann eingezogen werden können, wenn die zusätzliche
Feder 19 durch Betätigung des Hebels 21 ausgeschaltet ist.
-
Die Bauart des Kranes bringt es mit sich, daß dann, wenn sich der
Kranausleger in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, eine größere Standsicherheit vorhanden
ist, als wenn der Kranausleger quer zur Fahrzeuglängsachse verschwenkt ist. Man
kann daher im ersteren Fall höhere Drücke in den Wippzylindern 1 zulassen als im
letzteren Fall. Um dem Rechnung zu tragen, ist der Hauptschalter 16 an einer durch
einen Dreieckhebel gebildeten Schwinge 23 angebracht, die am seitlich schwenkbaren
Kranoberbau um eine lotrechte Achse 24 schwenkbar gelagert ist. Der Dreieckhebel
wird durch eine Feder 25 mit einer Rolle 26 in Anlage
an einer länglichen
Kurvenscheibe 27 gehalten, die fest im Kranunterbau sitzt. Bei der in F i g. 1 und
2 dargestellten Lage liegt die Rolle 26 an einer Längsseite der Scheibe 27 an. Dies
entspricht der Einstellung des Kranauslegers in Fahrtrichtung. Wenn der Kranoberbau
mit dem Ausleger um 90° seitwärts verschwenkt wird, läuft die Rolle 26 auf eine
der Schmalseiten der Scheibe 27 auf. Dies hat zur Folge, daß der Dreieckhebel 23
nach links verschwenkt und damit die Entfernung zwischen der Schaltscheibe 15 des
Hauptschalters 16 und der in der Ausgangslage befindlichen Schaltscheibe 13 des
Kolbens 12 verkleinert wird. Demzufolge wird der Hauptschalter 16 schon beim Erreichen
eines kleineren Öldruckes in dem Wippzylinder 1 betätigt, so daß der Kranantrieb
entsprechend der verringerten Standsicherheit bei seiner Querlage weniger hoch belastet
werden kann als bei seiner Einstellung in Fahrzeuglängsrichtung: Entsprechend der
Gestalt der Scheibe 27 wird bei einer Schwenkung des Kranoberbaues um 360'
der Hauptschalter zweimal in die der größten Standsicherheit entsprechende Lage
und zweimal in die der kleinsten Standsicherheit entsprechende Lage gegenüber dem
Steuerzylinder 11 verschwenkt. In allen diesen Fällen wird je nach der Betätigung
des Hebels 21 eine kleine oder eine große Stützbasis entsprechend dem freistehenden
bzw. abgestützten Zustand des Kranes berücksichtigt.
-
Wenn sich die Ausladung des Kranauslegers verringert, indem z. B.
der Ausleger teleskopartig eingezogen wird, kann naturgemäß der Ausleger eine größere
Last aufnehmen. Bei der bisher beschriebenen Vorrichtung könnte aber die Last gegenüber
der bei größter Ausladung im äußersten Fall zulässigen Last bei Verringerung der
Ausladung nur in dem Ausmaß erhöht werden, als der Öldruck in den Wippzylindern
1 unverändert bleibt, da bei der bisher beschriebenen Vorrichtung die Abschaltung
ausschließlich unter dem Einfiuß des Öldruckes in dem Wippzylinder 1 erfolgt. Dieser
Umstand berücksichtigt aber nicht, daß bei Verringerung der Ausladung des Kranauslegers
die Standsicherheit des Kranes in stärkerem Maße zunimmt, als sich der waagerechte
Abstand der Last von der waagerechten Schwenkachse des Auslegers verkleinert. Das
gilt vor allen Dingen dann, , wenn die Entfernung zwischen der Kippkante des Kranes
und der Kranmitte groß ist im Verhältnis zu der Entfernung des Fußes des Wippzylinders
von der Kranmitte, also vor allem dann, wenn die Kippkanten des Kranes durch ausgeschobene
Stützen nach außen verlegt sind.
-
Um diesen Umstand zu berücksichtigen, wird die Wirkung des Steuerzylinders
11 und des Kolbens 12 überlagert von der Wirkung einer zusätzlichen Steuerung.
-
Der Hauptschalter 16 ist noch einmal symbolisch in einem elektrischen
Stromkreis dargestellt, der eine Batterie 28 und einen den Kranantrieb beeinflussenden
Magneten 29 enthält. Der Stromkreis verzweigt sich in zwei zueinander parallele
Leitungen 30, 31. In die Leitung 30 ist der Hauptschalter 16 eingefügt, und in der
Leitung 31 befindet sich ein Trennschalter 32. Dieser wird von dem äußeren Teil
des Teleskopauslegers in der Weise betätigt, daß er bei ausgezogenem Ausleger, also
bei großer Ausladung, geöffnet ist und bei einer bestimmten Verkürzung des Teleskopauslegers
geschlossen wird. Die Leitung 31 verzweigt sich hinter dem Schalter 32 ihrerseits
in zwei zueinander parallele Leitungen 33, 34. In diesen befinden sich zwei Trennschalter
35, 36, die mil Hilfe von federbelasteten Kolben in Zylindern 37, 38 betätigt werden.
Diese Zylinder sind über Leitungen 39, 40 durch ein Mehrwegeventil 41 an eine Leitung
42 angeschlossen, die mit der Steuerleitung 10 in Verbindung steht. Mittels eines
Wechselschalters 43 können wechselweise die Schalter 35 und 36 in Reihe mit dem
Schalter 32 geschaltet werden.
-
Die dargestellte Lage entspricht dem Fall, daß die Stützbasis des
Kranes durch ausgeschobene Stützen vergrößert ist. Durch den Wechselschalter 43
ist die Leitung 33 mit der Leitung 31 verbunden, so daß der Schalter 35 wirksam
ist. Dessen Zylinder 37 steht infolge einer entsprechenden Einstellung des Ventils
41
mit der Steuerleitung 10 in Verbindung. Die Feder in dem Zylinder 37 ist
so bemessen, daß der Schalter 35 erst bei einem höheren Öldruck geöffnet wird als
der Hauptschalter 16, wobei wegen des abgestützten Betriebszustandes die Zusatzfeder
19 eingeschaltet ist.
-
Wenn der Teleskopausleger ganz ausgezogen ist, ist der Schalter 32
geöffnet. Dann erfolgt das Abschalten des Kranantriebes beim Erreichen des durch
die Federn 18 und 19 bestimmten Öldruckes mittels des Schalters 16. Wenn aber der
Teleskopausleger so weit eingezogen ist, daß der Schalter 32 geschlossen wird, wird
bei diesem Öldruck der Kranantrieb noch nicht abgeschaltet, weil der Magnet 29 noch
über den geschlossenen Schalter 35 mit Strom versorgt wird. Erst wenn die Belastung
des Auslegers und damit der in dem Zylinder 37 wirkende Öldruck so weit gestiegen
ist, daß auch die der verminderten Ausladung entsprechend erhöhte Standsicherheit
bei- abgestütztem Zustand des Kranes nicht mehr ausreicht,; wird der Schalter 35
geöffnet und damit der Kranantrieb ausgeschaltet.
-
Wenn bei eingefahrenem Teleskopausleger die Belastung des Auslegers
und damit der Öldruck in der Steuerleitung 10 so groß sind, daß der Hauptschalter
16 schon geöffnet, aber der Schalter 35 noch geschlossen ist, und wenn dann der
Teleskopausleger ausgefahren und demzufolge der Schalter 32 geöffnet wird, wird
der Magnet 29 stromlos und der Kranantrieb ausgeschaltet.
-
Wenn die Stützen des Kranes nicht ausgeschoben sind, wird der Wechselschalter
43 umgelegt, so daß nunmehr der Schalter 36 wirksam wird, dessen Zylinder 38 durch
entsprechende Einstellung des Mehrwegeventils 41 an die Steuerleitung 10 angeschlossen
wird. Nunmehr erfolgt bei eingezogenem Teleskopausleger und demgemäß geschlossenem
Schalter 32 das Ausschalten des Kranantriebes noch nicht, wenn der Hauptschalter
16 (bei unwirksamer Zusatzfeder 19) geöffnet wird. Der Kranantrieb wird vielmehr
erst dann ausgeschaltet, wenn die Belastung des eingezogenen Auslegers so weit gestiegen
ist, daß durch den entsprechend hohen Öldruck im Zylinder 38 der Schalter 36 geöffnet
wird.
-
Dieser Öldruck ist, da der Kran nicht zusätzlich abgestützt ist, naturgemäß
kleiner als der Öldruck, der im vorhergehenden Fall das Öffnen des Schalters 35
bewirkt hat.
-
Zweckmäßig erfolgt das Umlegen des Wechselschalters 43 sowie die Verstellung
des Mehrwegeventils 41 zwangläufig in Abhängigkeit von dem Ein-oder Ausschieben
der zusätzlichen Kranstützen.
-
Es ist auch möglich, daß statt eines einzigen Schalters 32 deren mehrere
vorgesehen werden, die verschieden
großen Ausladungen des Teleskopauslegers
entsprechen. Dann müßten jedem dieser Schalter besondere, den Schaltern 35 und 36
entsprechende Schalter zugeordnet werden, um zu erreichen, daß die verschiedenen
Standsicherheiten, die sich bei verschiedenen Ausladungen des Teleskopauslegers
ergeben, berücksichtigt werden.
-
Wenn kein Teleskopausleger vorhanden ist, kann man die Verringerung
der Ausladung des Auslegers bei Steilstellung dieses Auslegers und die damit verbundene
Erhöhung der Standsicherheit dadurch berücksichtigen, daß der Schalter 32 statt
von dem Teleskopausleger vom Steueröldruck des Wippzylinders 1 beeinflußt wird,
und zwar über ein Mehrwegeventil. Dieses Ventil wird nur bei steil aufgerichtetem
Wippausleger derart betätigt, daß der Schalter 32 über einen Schaltkolben geschlossen
wird. Infolgedessen wird der Kranantrieb erst bei dem erhöhten Öldruck ausgeschaltet,
bei dem der Schalter 35 oder 36 (bei abgestütztem bzw. frei stehendem Kran) anspricht.
-
Selbstverständlich kann in kinematischer Umkehrung zu der dargestellten
Anordnung des Steuerzylinders 11 und des Kolbens 12 der bewegliche
Teil als Zylinder und der feststehende Teil als Kolben ausgebildet sein.
-
Am Fuß der Wippzylinder 1 wird zweckmäßig je ein Endschalter angebracht,
der bewirkt, daß der Kran erst dann betriebsbereitfist, wenn sich Drucköl in den
Zylindern befindet. Hierdurch ist gewährleistet, daß sofort bei Beginn des Kranantriebes
die Kippsicherung wirksam wird.
-
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei hydraulischen Bergungskranen
anwendbar.