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Hydraulisch angetriebene Winde mit einer Seegangfolgeeinrichtung Bei
Kranen, insbesondere bei Bordkranen von Schiffen, verursacht es Schwierigkeiten,
Lasten, wie beispielsweise Boote oder Flugzeuge, aus bewegtem Wasser aufzunehmen.
Diese Schwierigkeiten bestehen zunächst darin, daß der Lasthaken nicht einwandfrei
und in möglichst kurzer Zeit an die aufzunehmende, durch die Wellen in einem bestimmten
Rhythmus angehobene und abgesenkte Last herangebracht werden kann. Sie beruhen weiterhin
darauf, daß beim Anheben der aufzunehmenden Last aus dem Wasser die Last durch eine
weitere anlaufende Welle mit größerer Geschwindigkeit als der Hubgeschwindigkeit
des Kranes angehoben wird, wodurch sich zunächst Schlappseil bildet, während anschließend
die Last bei ablaufender Welle durchsacken kann und zu ruckartigen, vielfach unzulässig
hohen Beanspruchungen des Hubseiles bzw. des gesamten Kranes führt.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits eine Winde mit Seegangfolgeeinrichtung
bekanntgeworden, die mit einer Spulvorrichtung ausgerüstet ist und bei der die Windentrommel
mit dem Hauptantrieb durch eine überholkupplung und mit dem Spulantrieb durch eine
Rutschkupplung verbunden ist. Dabei dienen als Hauptantrieb und als Spulantrieb
Elektromotore, die über geeignete Getriebe auf die Windentrommel wirken. Zwar ist
es auf diese Weise möglich, ein Durchsacken der bereits angehobenen Last beim Ablaufen
einer Welle zu vermeiden, da die Windentrommel beim Anlaufen dieser Welle und Anheben
der Last durch sie entsprechend beschleunigt wird. Ein Mangel dieser bekannten Einrichtung
besteht aber darin, daß zum Anschlagen des Hakens an die zu hebende Last das Hubseil
von einem an oder auf der Last befindlichen Bedienungsmann von Hand an die Last
herangezogen werden muß, wozu eine besondere Rutschkupplung an der Winde vorgesehen
ist. Dieses Heranziehen an die Last erfordert nicht nur erheblichen Kraftaufwand,
sondern die gleichzeitige Bedienung der Rutschkupplung durch einen weiteren Bedienungsmann
und ein entsprechendes Zusammenspiel zwischen beiden Bedienungsleuten, welches geschultes
Personal voraussetzt.
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Ferner sind Seegangfolgeeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen außer
einer Hubseiltrommel eine Hilfsseiltrommel mit einem zu dessen Antrieb dienenden
Spannmotor vorgesehen ist. Bei diesen Einrichtungen übernimmt der Spannmotor bis
zum Einsetzen des Hubbetriebes das Aufspulen der während der Tanzbewegungen sich
im Seil bildenden Lose und spult dabei, falls die Last bereits am Hubseil hängt,
auch dieses Seil mit auf. Der technische Aufwand dieser Einrichtung ist im Hinblick
auf die erforderliehen zwei Seiltrommeln und den verhältnismäßig starken Antriebsmotor
für die Hilfsseiltrommel beträchtlich.
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Auch ist es bereits bekannt, bei der letztgenannten Einrichtung den
Hilfsmotor für den Spulantrieb der Hilfsseiltrommel von dem Hauptantrieb abkuppelbar
auszubilden, damit zum Anschlagen des Hakens an die aufzunehmende Last das Hubseil
von Hand durchgezogen werden kann. Schließlich ist es bekanntgeworden, bei einer
Seegangfolgeeinrichtung mit Hubseiltrommel und Hilfsseiltrommel das Hubseil von
der Hubseiltrommel über entsprechende Umlenkrollen zum Lasthaken und von diesem
über weitere Umlenkrollen zur Hilfsseiltrommel zu führen. Auch diese Einrichtungen
weisen die vorgenannten Mängel auf.
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Bei weiteren bekannten Seegangfolgeeinrichtungen kann das von einer
Hubtrommel über den Lasthaken zu einer Hilfsseiltrommel geführte Hubseil mittels
eines Gewichtes gespannt gehalten werden. Ebenso sind selbsttätige Seilspannvorrichtungen
bekannt, die aus einem druckmittelbeaufschlagten Kolben bestehen, wobei das Hubseil
von der Hubtrommel über entsprechende Umlenkrollen zum Lasthaken und von diesem
über weitere Umlenkrollen geführt und an einem Festpunkt des Kranes angeschlagen
ist. Hierbei ist eine der Umlenkrollen an der Kolbenstange des von einem Druckmittel
beaufschlagten Kolbens gelagert und dient dazu, die Hubseillänge und damit die Lasthakenstellung
durch entsprechende Beaufschlagung des Kolbens mit Druckmittel beim An- und Ablaufen
von Wellen zu verändern. Diese Vorrichtung erfordert viel Platz für die Bewegungen
der Umlenkroll,e und einen entsprechenden Verstellweg für die druckmittelbeaufschlagten
Kolben. Dadurch weist der gesamte Kran eine entsprechende Größe und ein entsprechendes
Gewicht auf.
trommel mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben, während der Hubmotor infolge der
zwischengeschalteten Überholkupplung mit konstanter Geschwindigkeit weiterläuft.
Beim Ablaufender die Last anhebenden Welle baut sich in der Druckleitung zwischen
regelbarer Pumpe und Hubmotor erneut ein Druck auf, der den Druckschalter entsprechend
verstellt und die Zusatzpumpe abschaltet. An Stelle dieser von einem Druckschalter
betätigten Zusatzpumpe kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in
der Verbindungsleitung zwischen der regelbaren Pumpe und dem Seegangfolgemotor ein
Druckmittelspeicher vorgesehen sein. Solche Druckmittelspeicher sind an sich bekannt
und bestehen im wesentlichen aus einem Behälter, der mit einer bestimmten Menge
Druckflüssigkeit, auf die ein Luftpolster höheren Druckes einwirkt, gefüllt ist.
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Endlich dient der weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Vorschlag,
daß an der Auslegerspitze des Kranes in an sich bekannter Weise eine vorzugsweise
elektromotorisch angetriebene Kopfrolle vorgesehen ist, deren Antrieb abhängig von
den Steuerbewegungen für Hubmotor und Seegangfolgemotor gesteuert ist. Das über
die Kopfrolle laufende Seil wird durch eine federbelastete Andrückrolle fest in
die Rille der Kopfrolle gedrückt und unterstützt durch die verstärkte Seilreibung
das einwandfreie Zuspielen des Lasthakens an die aufzunehmnede Last. Besonders einfach
kann der elektromotorische Antrieb der Kopfrolle so geschaltet sein, daß er nur
beim Senkvorgang des Hubwerkes bzw. bei Wippauslegern beim Ausleger-Einwippen im
Senksinne arbeitet, während er beim Heben des Lasthakens stromlos mitgedreht wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ausbildung
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein Schaltbild eines mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
versehenen Bordkranes in schematischer Darstellung und Fig.2 ebenfalls schematisch
einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Hubwerk.
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Der Bordkran eines Schiffes, von dem nur die Auslegerspitze 1 dargestellt
ist, wird vollhydraulisch betätigt. Hierzu sind eine regelbare Pumpe 2 für einen
Drehwerksmotor 3, eine regelbare Pumpe 4 für einen Wippwerksmotor
5 und eine regelbare Pumpe 6 für einen Hubmotor 7 vorgesehen. Für alle drei Antriebe
sind eine Speisedruckpumpe 8 und eine Steuerdruckpumpe 9 vorgesehen, die Druckflüssigkeit
aus einem Druckmittelbehälter 10 ansaugen. Zur Betätigung von Drehwerk und
Wippwerk dient ein Handhebel 11, der in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen
vorschwenkbar ist und über Zug- und Druckkräfte übertragende Verbindungsleitungen
12, 13 mit Servo-Steuerungen 14, 15 für die Pumpen 2 und 4 in Verbindung steht.
Für das Wippwerk sind noch zwei Abdrückzylinder 16 vorgesehen, die mit dem Ausleger
in Wirkverbindung stehen. Die regelbare Pumpe 6 des Hubwerkes steht mit dem Hubmotor
7 über Druckleitungen 17, 18 in Verbindung. Der Hubmotor 7 ist mit
seiner Antriebswelle 19 mit der Hubseiltrommel 20 verbunden, wobei in der Antriebswelle
eine überholkupplung 21 und eine Schaltkupplung 22 vorgesehen sind.
Die Hubseiltrommel 20 ist ferner mit einem Seegangfolgemotor 23 verbunden,
der über Verbindungsleitungen 24, 25 mit den Druckleitungen 17, 18
verbunden
ist. Dabei ist in der Verbindungsleitung 24
eine Zusatzpumpe 26 vorgesehen.
Zur Steuerung dieser Zusatzpumpe dient ein Druckschalter 27, der in
der
Druckleitung 17 der Pumpe 6 vorgesehen ist. Zur Steuerung der regelbaren
Pumpe 6 dient ein Steuerhebel 28, der über eine Zug- und Druckkräfte übertragende
Verbindungsleitung 29 mit der Servo-Steuerung 30 der Pumpe 6 verbunden ist. Der
Versteilbereich des Steuerhebels 28 kann durch einen verstellbaren Anschlag
31 begrenzt werden. Die Verstellung dieses Anschlages 31 erfolgt beim Verstellen
der Schaltkupplung 22 mittels eines Handhebels 32.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind der Wippwerksmotor
5, der Hubmotor 7, die Hubseiltrommel 20 und die Wippwerkstrommel
33 denn Getriebekasten 34
direkt zugeordnet. Die Antriebswelle 19 des
Hubmotors 7, die im Getriebekasten 34 gelagert ist, weist ein Antriebsritzel
35 auf, welches mit einem Planetenrad 36 eines ebenfalls drehbar im
Getriebekasten 34
gelagerten Planetenträgers 37 kämmt. Fernerhin ist
die Antriebswelle 19 mit einer Bremse 38 versehen. Das Planetenrad 36 stützt sich
an einem Außenrad 39 ab, welches mit dem Gehäuse 40 des Planetengetriebes verbunden
ist. Auf einem Hohlwellentei141 des Planetenträgers 37 ist ein Ritzel
42 vorgesehen, welches mit einem Antriebszahnrad 43 der Hubseiltrommel
20 kämmt. Dieses Antriebszahnrad 43 ist auf dem Außenteil einer überholkupplung
44 gelagert. Die überholkupplung ist verbunden mit der Kupplungshälfte
45 einer Schaltkupplung, deren zweite Kupplungshälfte 46 auf einer an der
Hubseiltrommel 20 befestigten Welle 47 gelagert ist. Zur Verstellung der
Schaltkupplung 45, 46 dient der Handhebel 32. Mit der Hubseiltrommel 20 steht ferner
der Seegangfolgemotor 23 über ein Getriebe 48, 49 in Verbindung. An dem Außenrad
39 des Planetengetriebes stützt sich ein Zahnrad 50 eines nicht näher erläuterten
Getriebes zwischen Wippwerksmotor 5 und Wipptrommel 33 ab.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende:
Im normalen Hubbetrieb ist die Schaltkupplung 22
geschlossen und die Verstellrnöglichkeit
des Steuerhebels 28 durch den Anschlag 31 nicht behindert. Durch Betätigen des Steuerhebels
28 wird die Pumpe 6 geregelt und entsprechend dem auf konstante Schluckfähigkeit
eingestellten Hubmotor 7 Druckflüssigkeit im Hub- und Senksinne zugeführt. Der Seegangfolgemotor
23 läuft hierbei entsprechend dem Antrieb der Hubseiltrommel 20 mit.
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Zum Aufnehmen einer Last aus bewegtem Wasser oder einem schlingernden
Schiff wird die Seegangfolgeeinrichtung in Tätigkeit gesetzt. Hierzu wird zunächst
mittels des Handhebels 32 die Schaltkupplung 22 gelöst und damit die
Verbindung zwischen Hubmotor 7 und Hubseiltrommel 20 unterbrochen.
Mit dem Betätigen der Schaltkupplung 22 wird der Anschlag 31 in den Verstellweg
des Steuerhebels 28 gebracht, so daß der Steuerhebel 28 nur noch in einem kleinen
Bereich verstellt werden kann. Dieser Bereich entspricht der geringeren Schluckfähigkeit
des Seegangfolgemotors 23. Mit Hilfe dieses Seegangfolgemotors
23 kann nunmehr der Lasthaken der aufzunehmenden Last zugespielt werden.
Damit sich hierbei beim Senken des Lasthakens kein Schlappseil bilden kann, ist
an der Auslegerspitze 1 eine unter dem Druck von Federn 51 stehende Andrückrolle
52 vorgesehen, die das Hubseil in die Rille einer durch einen Elektromotor
53 angetriebenen Kopfrolle 54 drückt. Sobald der Lasthaken an der aufzunehmenden
Last angeschlagen ist, wird der Steuerhebel 28 auf »Heben« gestellt, bis
er an dem Anschlag 31 anliegt. Der Seegangfolgemotor 23, der entsprechend
seiner Schluckfähigkeit die Last nicht heben kann, bewirkt nun, daß das Hubseil
auf die Hubseiltrommel aufgespult wird, sobald die Last durch eine anlaufende Welle
angehoben wird. Im allgemeinen genügt es, wenn der Seegangfolgemotor 23 so
ausgelegt ist, daß er Lasten, die beispielsweise schwerer als etwa 200 kg sind,
nicht heben oder senken kann. Bewirkt nun die ablaufende Welle ein Absinken der
Last, so wird der Seegangfolgemotor 23 von der Last gegen sein Drehmoment durchgezogen.
Die Last tanzt bei dieser Einstellung auf den Wellen, ohne daß sich Schlappseil
bilden kann. Befindet sich nun die .Last in einer günstigen Ausgangsposition für
das Abheben, z. B. auf einem Wellenberg, so wird mittels des Handhebels 32 die Schaltkupplung
22 geschlossen und gleichzeitig der durch den Anschlag 31 freigegebene Steuerhebel
28 weiter im Hebesinne durchgeschaltet, so daß die Pumpe 6 auf volle Förderleistung
eingestellt ist. Das weitere Heben der Last erfolgt nunmehr durch einen Hubmotor
7. Falls jedoch der Abhebemoment der Last nicht der richtige war und beispielsweise
eine nachfolgende Welle höher als die vorherige ist oder ein Krängen des Schilfes
in Auslegerrichtung eintritt, kann die Last erneut in das Wasser eintauchen und
hierdurch schneller gehoben werden als es die eingestellte Hubgeschwindigkeit gestattet.
In diesem Fall sinkt der Druck in der Druckleitung 17 zwischen Pumpe 6 und Hubmotor
7 entsprechend ab, wodurch der Druckschalter 27 verstellt wird. Diese Verstellbewegung
bewirkt ein Einschalten der Zusatzpumpe 26 in der Verbindungsleitung 24 und
damit eine zusätzliche Beaufschlagung des Seegangfolgemotors 23 mit Druckflüssigkeit.
Hierdurch wird die Hubseiltrommel 20 schneller angetrieben, ohne daß der
Hubmotor 7 infolge der Überholkupplung 21 seine Drehzahl ändert. Sobald die Last
sich erneut aus dem Wasser hebt, steigt der Druck in der Druckleitung 17, wobei
durch entsprechendes Verstellen des Druckschalters 27 die Zusatzpumpe 26
abgeschaltet wird und die weitere Hubbewegung durch den Hubmotor 7 erfolgt.
Auf diese Weise ist eine Schlappseilbildung oder ein anschließendes Durchsacken
der Last mit Sicherheit verhindert. An Stelle der Zusatzpumpe 26 in der Verbindungsleitung
24, deren Betätigung durch den Druckschalter 27 erfolgt, ist es in
vielen Fällen ebenso möglich, in der Verbindungsleitung 24 einen Druckmittelspeicher
vorzusehen, der bewirkt, daß der Seegangfolgemotor 23 zusätzlich mit Druckflüssigkeit
beaufschlagt wird, um die sich durch eine anlaufende Welle oder eine entsprechende
Krängung des Schiffes einstellende Schlappseilbildung durch Straffen des Seiles
zu beseitigen.