DE1458159B2 - Kraftspeicherelement an einem Universals tripperwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftspeicherelement an einem Universalstripperwerk mit zwischen Zangenbaum und Antrieb tragendem Federteller angeordneten Federsätzen mit mindestens je zwei voneinander unabhängigen, vorgespannten, hintereinander angeordneten Federn, deren eine eine relativ weiche und deren andere eine relativ harte Kraft-Dehnungs-Kennlinie aufweist.

Die bei Stripperkranen zwischen Zangenbaum und Federteller angeordneten Federsätze bieten die Gewähr dafür, daß die Blöcke beim Transport auch bei Stößen sicher festgehalten werden. Andererseits muß aber bei einem Abgleiten der Zangenspitzen von einem Block oder bei einer momentanen Blocklösung, die beim Blockzieh- oder Blockdrückvorgang betriebsmäßig auftritt, mit einer unerwünschten, plötzlichen Entspannung der zusammengedrückten Federsätze gerechnet werden.

Um die unerwünschten Folgen einer plötzlichen Entspannung zu verhindern, ist es bei einem Zangenschließwerk für Stripperkrane, Blockausziehkrane u. dgl., bei dem die Zange durch eine Druckspindel geschlossen wird, deren Antrieb auf einem Federteller befestigt ist, so daß er sich beim Spannen und Entspannen der die Antriebskraft der Zange regelnden Kraftspeicher mit dem Federteller auf und ab bewegt, bekannt, den Kraftspeichern (z. B. Federn) Dämpfungsorgane, insbesondere hydraulisch wirkende Dämpfer nebenzuordnen. Die bekannten Dämpfungsorgane werden jedoch in der Entspannungsrichtung sofort wirksam, wodurch die Blöcke bei Stößen von der Zange nicht mehr sicher genug festgehalten werden können. Diese Anordnung ist daher insbesondere für Zangenschließwerke von Universalstripperwerken — die ja in der Regel mit selbstschließenden Zangen versehen sind — aus Sicherheitsgründen ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem älteren, noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Kraftspeicherelement der eingangs genannten Art die einzelnen Federn des Federsatzes so ,..mit einer Dämpfungseinrichtung zu verbinden, daß einerseits eine plötzliche Entspannung der zusammengedrückten Federsätze beim Blockzieh- oder Blockdrückvorgang wirksam verhindert wird, daß aber andererseits die gespeicherte Energie der zusammengedrückten Federsätze für den sicheren Blocktransport voll erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die weiche Feder jedes Federsatzes zu oberst auf einer mit einer Kolbenstange bzw. einem Zylinder einer an sich bekannten einfach oder doppeltwirkenden hydraulischen Dämpfungseinrichtung verbundenen Führungsstange angeordnet ist. Da die Dämpfungseinrichtung nur beim Blockzieh- oder Blockdrückvorgang, nicht jedoch beim Blockfaßvorgang wirksam ist, ist der sichere Blocktransport selbst bei starken Stößen stets gewährleistet.

Die Ausbildung von hydraulischen Dämpfungseinrichtungen, speziell die Verbindung der Druckmittelräume innerhalb des hydraulischen Zylinders über Leitungen und druckabhängige, nur in einer Richtung" wirksam werdende Ventile zur Beeinflussung der Dämpfungscharakteristik, ist an sich bekannt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Führungsstangen je zweier Federsatzelemente über einen oberen bzw. unteren Federbalken mit der Kolbenstange bzw. dem Zylinder der einfach wirkenden Dämpfungseinrichtung bzw. über zwei Federbalken mit der Kolbenstange und dem Zylinder der doppeltwirkenden Dämpfungseinrichtung verbunden. In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein; Federsatzelement mit einfach wirkender Dämpfung für Universalstripperwerke,

ίο F i g. 2 einen Schnitt durch ein Federsatzelement mit doppeltwirkender Dämpfung für Universalstripperwerke,

F i g. 3 einen Schnitt durch zwei Federsatzelemente mit gemeinsamer einfach wirkender hydraulischer Dämpfung für Universalstripperwerke,

F i g. 4 einen Schnitt durch zwei Federsatzelemente mit gemeinsamer doppeltwirkender hydraulischer Dämpfung für Universalstripperwerke.

Die Einzelteile werden an Hand der Wirkungsweise näher beschrieben. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 sind in einem Federsatzelement zwei voneinander unabhängige vorgespannte Druckfedern 1, 2 mit einer sehr weichen und mit einer harten Federcharakteristik so angeordnet, daß beim Blocktransport nur die Druckfeder mit der weichen Federcharakteristik zusammengedrückt wird, während beim Blockziehen und Blockdrücken die. beiden voneinander unabhängig vorgespannten Druckfedern 1, 2 gleichzeitig zusammengedrückt werden.

Hierdurch wird ein sicherer Blocktransport erreicht, wobei der Federteller 3 nach unten gezogen wird, die Mitnahmehülse 4 mitnimmt und die obere Druckfeder 1 mittels Federteller 7 α gegen den Flansch 5 der Führungsstange 6 drückt, um die notwendige Kraft zu speichern. Da die untere Druckfeder 2 sehr stark vorgespannt ist, kann die obere Druckfeder 1 ohne Beeinflussung der unteren Druckfeder 2 zusammengedrückt werden, wobei die hydraulische Dämpfungseinrichtung ebenfalls unbeeinflußt bleibt.

Beim Blockziehen weicht der Federteller 3 ebenfalls nach unten aus, nimmt die Mitnehmerhülse 4 mit und drückt die obere Druckfeder 1 so lange zu-

; sammen, bis die Unterseite des Federtellers la an das obere Ende der Hülse 8 stößt. Hierdurch wird im weiteren Verlauf des Arbeitsganges der Flansch 5 der Führungsstange 6 nach unten gedrückt und nimmt die Führungshülse 9 mit, so daß durch den Federteller 7 b die untere Druckfeder 2 gegen den unteren Flansch des Zangenbaumes 10 gedrückt wird.

Beim Blockdrücken weicht hingegen der Federteller 3 nach oben aus, so daß mittels der Führungsstange 6 bzw. des Flansches 5 gleichzeitig die untere Druckfeder 2 gegen den mittleren Flansch, die obere Druckfeder jedoch gegen den oberen Flansch des Zangenbaumes 10 gedrückt wird. Je nach dem vorliegenden Verwendungszweck und der Auslegung der Größe des Üniversalstripperwerkes können die oberen und unteren Druckfedern 1, 2 aus Schrauben- und/oder Tellerfedern bestehen und alle oder nur einige Federsatzelemente können wahlweise eine hydraulische Dämpfungseinrichtung aufweisen.

Beim ersten Ausführungsbeispiel mit einfach wirkender Dämpfung ist diese Einrichtung nur bei einer plötzlich auftretenden Entspannung der Druckfedern 1, 2 beim Blockziehvorgang wirksam. Am unteren Ende der Führungsstange 6 ist die Kolbenstange 11 eines im Zylinder 12 befindlichen Kolbens

13 ζ. B. durch Schraubgewinde befestigt. Die Kolbenstange 11 kann auch mittels einer Bolzenverbindung oder allseitig gelenkig, was nicht dargestellt ist, mit der Führungsstange 6 verbunden sein. Der Zylinder 12 ist am Zangenbaum 10 befestigt.

Das einstellbare und druckabhängige Ventil 14 ist so ausgebildet, daß es beim Senkvorgang des Kolbens 13, d. h. beim normalen Blockziehvorgang das im Druckmittelvorratsraum 21 befindliche Druckmittel ungehindert in den Druckraum 15 a fließen läßt. Dadurch wird der Druckraum 15 a ständig mit Druckmittel aufgefüllt, wobei das im Raum 15 b befindliche und nunmehr vom Kolben 13 verdrängte Druckmittel über die Bohrung im Zylinder 12 in den Druckmittelvorratsraum ungehindert abfließen kann. Tritt beim Blockziehvorgang infolge plötzlicher Entlastung der Zange ein Druckanstieg im Druckraum 15 α auf, so wird das einstellbare und druckabhängige Ventil 14 durch den Druckmittelstrom im Druckraum 15 α so beeinflußt, daß eine Drosselung des Druckmittelstromes vom Druckraum 15 a zum Druckmittelvorratsraum eintritt (F i g. 1).

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist diese Einrichtung bei einer plötzlichen Entspannung der Federsatzelemente beim Blockzieh- und Blockdrückvorgang wirksam. Der grundsätzliche Aufbau ist der gleiche wie nach Fig. 1. Der Unterschied besteht nur darin, daß ein einstellbares und druckabhängiges Ventil 16 an den Druckraum 15 b angeschlossen ist, das so ausgebildet ist, daß es beim Hub-Vorgang des Kolbens 13, d. h. beim normalen Blockdrückvorgang das im Druckmittelvorratsraum befindliche Druckmittel ungehindert in den Druckraum 15 b fließen läßt. Dadurch wird der Druckraum 15 b ständig mit dem Druckmittel aufgefüllt, wobei das im Druckraum 15 a befindliche und nunmehr vom Kolben 13 verdrängte Druckmittel über die Bohrung im Zylinder, das Ventil 14 und die Rohrleitung in den Druckmittelvorratsraum abfließen kann. Tritt beim Blockdrückvorgang infolge plötzlicher Entlastung der Zange ein Druckanstieg im Druckraum 15 b auf, so wird das einstellbare und druckabhängige Jf Ventil 16 durch den Druckmittelstrom im Druckraum ^* 15 b so beeinflußt, daß eine Drosselung des Druck- 'S mittelstromes vom Druckraum 15 b zum Druckmittelvorratsraum 21 eintritt.

Außerdem kann je ein Sicherheitsventil und gegebenenfalls je ein Rückschlagventil für die beiden Druckräume 15 α und 15 c, die nicht dargestellt sind, angeordnet werden. Als Druckmittel kann Öl, Wasser bzw. Luft verwendet werden.

Beim dritten Ausführungsbeispiel sind zwei Federsatzelemente mit je zwei Druckfedern la, 2a, Ib, 2b mit gemeinsamer, einfach wirkender hydraulischer Dämpfung vorgesehen, wobei diese Einrichtung nur bei einer plötzlichen Entlastung der Druckfedern 2 a, 2 b beim Blockziehvorgang wirksam ist.

Zwischen zwei Federsatzelementen ist ein Zylinder 12 angeordnet, der mit seinem am Zylinderboden befindlichen Gewindezapfen 17 und mittels einer Mutter 18 am unteren Flansch des Zangenbaumes befestigt ist. Außerdem ist ein oberer Federbalken 19 vorhanden, der mit der Kolbenstange 11 des im Zylinder 12 befindlichen Kolbens 13 fest oder, was nicht dargestellt ist, mittels eines Bolzens gelenkig oder auch mittels z. B. einer Kugelschale allseitig beweglich verbunden werden kann. Das einstellbare und druckabhängige Ventil 14 hat die gleiche Funktion zu erfüllen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Beim vierten Ausführungsbeispiel sind zwei Federsatzelemente mit je zwei Druckfedern la, Ib, 2a, 2b mit gemeinsamer, doppeltwirkender hydraulischer Dämpfung vorgesehen, wobei diese Einrichtung bei einer plötzlichen Entlastung der Federsätze beim Blockzieh- und Blockdrückvorgang wirksam wird.

Zwischen den beiden Federsätzen ist ebenfalls ein Zylinder 12 angeordnet, der mit seinem am Zylinderboden befindlichen Gewindezapfen und mittels einer Mutter 18 am unteren Federbalken 20 befestigt ist. Die feste Verbindung kann ebenso durch eine gelenkige Bolzenverbindung oder durch eine allseitig bewegliche Verbindung, z. B. eine Kugelschale, ersetzt werden. Am oberen Federbalken 19 ist die Kolbenstange 11 des im Zylinder befindlichen Kolbens befestigt. Das einstellbare und druckabhängige Ventil 14 läßt den Druckmittelstrom beim Blockziehen und Blockdrücken ungehindert strömen, wobei beim plötzlichen Auftreten eines Druckanstieges vom gemeinsamen Druckraum 22 a, 22 b für Blockziehen und Blockdrücken zum Druckvorratsraum 21 eine Drosselung des Druckmittelstromes auftritt.

Selbstverständlich können die Kolbenstange 11 und der Zylinder 12 kinematisch umgekehrt nach Fig. 1 bis 4 befestigt werden. Durch eine zweckentsprechende Abänderung sind diese Konstruktionen auch bei einfachen Stripperwerken vorzusehen.

Erfolgt, durch irgendeinen Umstand ausgelöst, eine Rutschbewegung des Blockes aus den beiden Blockzangenschenkeln beim Blocktransport, die nicht dargestellt sind, so schieben nur die oberen zusammengedrückten Druckfedern la, Ib den Federteller 3 nach oben. Da die Kraft dieser zusammengedrückten Druckfedern la, Ib gegenüber dem beim Blockdrücken und Blockziehen erforderlichen Druck bei einer plötzlichen Entspannung der Druckfedern relativ klein ist, treten daher in diesem Fall keine Beschädigungen an den mechanischen und elektrischen Bauteilen des Antriebskopfes ein.

Beim Blockziehen weicht der Federteller 3 nach unten aus, drückt die obere Druckfeder la, Ib und anschließend die untere Druckfeder 2, 2 a, 2 b zusammen, wobei die Führungsstange 6, 6 a 6 b bzw. der obere Federbalken 19 nach unten mitgenommen werden. Dadurch wird die Kolbenstange 11 mit Kolben 13 ebenfalls nach unten gedrückt, wobei das im Zylinder 12 unterhalb des Kolbens 13 befindliche und nunmehr vom Kolben 13 verdrängte Druckmittel ungehindert über die Bohrung im Zylinder bzw. über das einstellbare und druckabhängige Ventil 16 in den Druckmittelvorratsraum 21 abfließen kann. Tritt beim Blockziehvorgang eine plötzliche Entspannung der zusammengedrückten Druckfedern 1, la, Ib, 2a, 2b ein, so wird der Federteller 3 sowie die Führungsstangen 6 mit dem Kolben 13 bzw. der obere Federbalken 19 mit dem Kolben von den zusammengedrückten unteren und oberen Druckfedern la, Ib, 2a, 2b nach oben bewegt. Dadurch entsteht im Druckraum (für Blockziehen) bzw. dem gemeinsamen Druckraum ein Druckanstieg und das druckabhängige Ventil 14 wird von dem jetzt im Druckraum vorhandenen Druck des Druckmittels so beeinflußt, daß es den Druckmitteldurchfluß vom Druckraum zum Druckmittelvorratsraum 21 drosselt. Durch diesen Vorgang kann der im Zylinder befind-

liehe Kolben 13 und somit der Federteller 3 nur langsam von den zusammengedrückten Druckfedern hochgedrückt werden. Hierdurch werden schädliche Stöße sehr wirksam verhindert.

Beim Blockdrückvorgang weicht der Federteller nach oben aus, drückt die obere Druckfeder 1 a, 1 b und die unteren Druckfedern 2 a, Ib zusammen, nimmt die Führungsstange 6 bzw. den unteren Federbalken 20 nach oben mit. Dadurch wird der im Zylinder 12 befindliche Kolben 13 bzw. der Zylinder 12 ebenfalls nach oben mitgenommen, wobei das im Zylinder 12 oberhalb befindliche und nunmehr vom Kolben verdrängte Druckmittel über die Bohrung im Zylinder 12 bzw. über das einstellbare und druckabhängige Ventil 14 in den Druckmittelvorratsraum 21 fließen kann. Tritt beim Blockdrückvorgang eine plötzliche Entspannung der zusammengedrückten Federsätze ein, so wird der Federteller 3 und somit die Führungsstange 6 mit Kolben 13 bzw. der untere Federbalken 20 mit dem Kolben 13 von den zusammengedrückten unteren und oberen Druckfedern nach unten gedrückt. Dadurch entsteht wiederum im Druckraum (für Blockdrücken bzw. Blockziehen und Blockdrücken) ein Druckanstieg und das druckabhängige Ventil wird von dem jetzt im Druckraum vorhandenen Druckmittel so beeinflußt, daß es den Druckmitteldurchfluß vom Druckraum zum Druckmittelvorratsraum drosselt. Durch diesen Vorgang kann der im Zylinder 12 befindliche Kolben 13 und somit der Federteller 3 nur langsam von den zusammengedrückten Federn la, Ib, 2a, 2b nach unten gedruckt werden. Dadurch werden wiederum schädliche Stöße wirkungsvoll verhindert.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kraftspeicherelement an einem Universalstripperwerk mit zwischen Zangenbaum und Antrieb tragendem Federteller angeordneten Federsätzen mit mindestens je zwei voneinander unabhängigen, vorgespannten, hintereinander angeordneten Federn, deren eine eine relativ weiche und deren andere eine relativ harte Kraft-Dehnungs-Kennlinie aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche Feder (1,1 a, Ib) jedes Federsatzes (1, 2; la, Ib, 2a, 2b) zu oberst auf einer mit einer Kolbenstange (11) bzw. einem Zylinder (12) einer an sich bekannten einfach oder doppeltwirkenden hydraulischen Dämpfungseinrichtung verbundenen Führungsstange (6, 6 a) angeordnet ist.

2. Kraftspeicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (6a, 6b) je zweier Federsatzelemente (la, 2a; Ib, 2b) über einen oberen bzw. unteren Federbalken (19, 20) mit der Kolbenstange (11) bzw. dem Zylinder (12) der einfach wirkenden Dämpfungseinrichtung bzw. über zwei Federbalken (19, 20) mit der Kolbenstange (11) und dem Zylinder (12) der doppeltwirkenden Dämpfungseinrichtung verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen