DE1172413B - Equipment on hoists for the automatic electrical control of the movement of the load carrier to calm the load hanging on it - Google Patents

Description

Einrichtung an Hebezeugen für die selbsttätige elektrische Steuerung der Bewegung des Lastträgers zur Beruhigung der an ihm hängenden Last Bei Geräten, mit denen Lasten in Seilen, Ketten oder sonstigen gelenkigen, nicht biegesteifen Tragmitteln befördert werden, kommt die Last zwangläufig beim Beschleunigen und Verzögern ins Pendeln, was sowohl das Manövrieren und Absetzen der Last an bestimmter Stelle erschwert als auch allgemeine Gefahren mit sich bringt. Bei Verladeanlagen für Massengut, bei denen das Lastaufnahmemittel durch Schiffsluken hindurch und auf Bunker arbeitet, ist diese Erscheinung besonders störend. Zwar gelingt es erfahrenen Kranführern, die Pendelbewegungen durch geschickte Manipulation weitgehend zu beherrschen und die Pendelzeiten zu verkürzen; mit zunehmenden Arbeitsgeschwindigkeiten und damit erhöhter Beschleunigung werden die störenden Pendelerscheinungen aber immer stärker, und es kommt die Grenze, wo der Kranführer physisch nicht mehr in der Lage ist, die Leistungsfähigkeit einer Anlage voll auszunutzen.Equipment on hoists for automatic electrical control the movement of the load carrier to calm the load hanging on it. with which loads in ropes, chains or other articulated, not rigid Are transported, the load inevitably comes when accelerating and Delaying into the pendulum, which both maneuvering and setting down the load at certain Difficult position as well as general dangers. At loading facilities for bulk goods, where the load suspension device through ship hatches and working on bunkers, this phenomenon is particularly annoying. Experienced people succeed Crane operators to largely control the pendulum movements through skillful manipulation and reduce commute times; with increasing working speeds and The annoying pendulum phenomena are always caused by increased acceleration stronger, and there comes the limit where the crane operator is no longer physically able is to use the full capacity of a plant.

Man hat deshalb bereits zur Beruhigung einer an einem Hebezeug hängenden, pendelnden Last eine Einrichtung vorgeschlagen, durch die vennittels selbsttätiger Schalteinrichtungen die Bewegungen des Lastträgers abhängig von der Größe der Pendelschwingung korrigiert werden. Hierbei wird folglich das Lastpendeln während der ganzen Fahrt des Lastträgers überwacht bzw. bekämpft, so daß während einer Katzfahrbewegung dauernd Verzögerungen und Beschleunigungen auftreten. Dadurch entsteht ein Leistungsausfall, der größer ist als der Leistungsausfall beim Pendeln der Last am Absetzort.One has therefore already to calm a person hanging on a hoist, oscillating load a device proposed by the vennittels automatic Switching devices the movements of the load carrier depending on the size of the pendulum oscillation Getting corrected. As a result, the load will swing during the entire journey of the load carrier monitored or combated, so that continuously during a trolley movement Delays and accelerations occur. This results in a loss of performance, which is greater than the loss of power when the load is oscillated at the place where it is set down.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beruhigung des Lastpendelns eine selbsttätig arbeitende Einrichtung zu schaffen, mit der unter Ausnutzung hoher Fahrgeschwindigkeiten diese Beruhigung sehr schnell erreicht wird.The invention is based on the object of calming the load swing to create an automatically operating device, with the use of high Driving speeds this calming is reached very quickly.

Bewegt sich z. B. die Laufkatze einer Verladeanlage mit einer bestimmten, gleichförmigen Geschwindigkeit v""" und relativ hierzu in Ruhe befindlichem Greifer auf eine Schiffsluke zu und soll über dieser anhalten, so wird zwar bei rechtzeitiger Bremsung mit Maximalverzögerung die Katze am vorgesehenen Ort zum Stehen kommen, der Greifer wird aber am Ende der Katzbewegung noch pendeln.Moves z. B. the trolley of a loading facility with a certain, uniform speed v "" "and relative to this at rest gripper towards a ship's hatch and should stop above it, so it will be at a timely Braking with maximum deceleration, the cat comes to a stop at the intended location, however, the gripper will still swing at the end of the trolley movement.

Erfindungsgemäß wird nun dieses Pendeln durch Schalteinrichtungen vermieden, durch die die Änderung der Geschwindigkeit des Lastträgers vom Anfangs- auf den Endwert bei gleichbleibender Pendellänge in zwei Perioden gleicher Zeitdauer und konstanter gleicher Beschleunigungs-Absolutwerte erfolgt und die den Beginn der zweiten Periode der Geschwindigkeitsänderung des Lastträgers dann einschalten, wenn die Richtung der Winkelgeschwindigkeit der pendelnden Last mit der gewählten Beschleunigungsrichtung der zweiten Periode der Geschwindigkeitsänderung übereinstimmt, die Richtung der Auslenkung der Last gegenüber der Senkrechten entgegengesetzt zur Beschleunigungsrichtung der zweiten Periode liegt und der Absolutwert des Pendelausschlages der Last gegenüber der Senkrechten übereinstimmt mit dem Wert bei Beendigung der ersten Stufe der Geschwindigkeitsänderung.According to the invention, this oscillation is now achieved by switching devices avoiding the change in the speed of the load carrier from the initial to the final value with constant pendulum length in two periods of the same duration and constant equal acceleration absolute values takes place and the beginning then switch on the second period of speed change of the load carrier, if the direction of the angular velocity of the oscillating load with the chosen The direction of acceleration corresponds to the second period of the speed change, the direction of deflection of the load with respect to the vertical opposite to Direction of acceleration of the second period and the absolute value of the pendulum swing the load against the vertical coincides with the value at the end of the first stage of speed change.

Es wird also dem Pendel in der zweiten Periode der Geschwindigkeitsänderung die Energie wieder entzogen, die es in der ersten Periode erhielt. Am Ende der zweiten Periode stehen somit sowohl der Lastträger als auch die Last still.So it becomes the pendulum in the second period of speed change withdrew the energy it received in the first period. At the end of the second During this period, both the load carrier and the load stand still.

Die Schalteinrichtungen für die Antriebe des Lastträgers können so ausgelegt werden, daß nach einer Beschleunigung des Lastträgers in der ersten Periode auf maximale Geschwindigkeit in der zweiten Periode in geeigneter Entfernung vor dem Ziel auf Verzögerung geschaltet wird, wenn die Last den gleich großen, aber entgegengesetzt gerichteten Ausschlag und die gleich große und gleichgerichtete Winkelgeschwindigkeit hat wie bei Beendigung der Beschleunigungsperiode. Diese vereinfachte Regelungsart ist irn wesentlichen nur für eine bestimmte, von der Pendellänge abhängige Weglänge oder ein Mehrfaches dieser Weglänge mit Vorteil anwendbar.The switching devices for the drives of the load carrier can so be interpreted that after an acceleration of the load carrier in the first period to maximum speed in the second period at a suitable distance the target is switched to delay when the load is the same size, but opposite directional deflection and the same size and directional deflection Angular velocity has the same as at the end of the acceleration period. These The simplified type of regulation is essentially only for a certain one of the pendulum length dependent path length or a multiple of this path length can be used with advantage.

Die Unabhängigkeit von der Länge des Lastträgerweges wird durch eine solche Auslegung der Schalteinwirkung für die Antriebe des Lastträgers erreicht, daß das Beschleunigen auf die Endgeschwindigkeit oder das Verzögern bis zum Stillstand zweistufig erfolgt, in dem der Lastträger zunächst auf den halben Wert der maximalen Geschwindigkeit beschleunigt oder verzögert und, sobald die Last den gleichen Ausschlag und die gleich große, jedoch entgegengesetzt gerichtete Winkelgeschwindigkeit hat wie zu Ende der ersten Periode, durch abermalige Beschleunigung oder Verzögerung auf den Endwert gebracht wird.The independence of the length of the load carrier path is ensured by a such a design of the switching action for the drives of the load carrier is achieved, that accelerating to the final speed or decelerating to a standstill takes place in two stages, in which the load carrier is initially reduced to half the value of the maximum Speed accelerates or decelerates and as soon as the load has the same deflection and has the same, but oppositely directed angular velocity as at the end of the first period, by repeated acceleration or deceleration is brought to the final value.

Die Erfindung ist nicht auf geradlinige Bewegungen, wie z. B. die einer Laufkatze, begrenzt, sondern auch bei kombinierten Bewegungen anwendbar, z. B. bei gleichzeitigen Dreh- und Wippbewegungen. Die in diesem Falle eingetretene räumliche Pendelbewegung ist dann in ihre Komponenten aufzulösen, und beide Komponenten sind getrennt in der erfindungsgemäßen Weise zu beeinflussen.The invention is not limited to rectilinear movements, such as. B. the a trolley, limited, but also applicable to combined movements, e.g. B. with simultaneous turning and rocking movements. The one that occurred in this case spatial pendulum motion is then to be resolved into its components, and both components are to be influenced separately in the manner according to the invention.

Die Zeichnung veranschaulicht für die erfindungsgemäße Laststeuerung die Lage einer geradlinig bewegten Last in den verschiedenen Phasen.The drawing illustrates the load control according to the invention the position of a load moving in a straight line in the various phases.

F i g. 1 gibt diese Verhältnisse für das Stillsetzen der Last wieder, die, ohne zu pendeln, mit gleichbleibender Geschwindigkeit verfahren wurde; F i g. 2 zeigt diese Verhältnisse für die Beruhigung der Last beim Anfahren; F i g. 3 läßt die Verhältnisse für eine während der gleichbleibenden Geschwindigkeit pendelnde Last erkennen, die am Anfang und am Ende der Bewegung in Ruhe ist.F i g. 1 shows these conditions for stopping the load, which was moved at a constant speed without swinging; F i g. 2 shows these relationships for calming the load when starting up; F i g. 3 shows the conditions for a load oscillating while the speed remains constant and which is at rest at the beginning and at the end of the movement.

Im Falle der F i g. 1 kommt die Last L ohne zu pendeln zum Zielort. Vor dem Ziel wird die Geschwindigkeit v mit maximaler Verzögerung auf v 2 vermindert. In dem Augenblick, wo v' v ist, ist 2 das Pendel um den Betrag a nach rechts ausgeschlagen. Zunächst wird mit gleichbleibender Geschwindigkeit weitergefahren, wobei das Pendel weiter nach rechts ausschlägt, bis es wieder die gleiche Lage eingenommen hat wie bei Ende der ersten Verzögerung, sich jedoch in entgegengesetzter Richtung bewegt. Wird jetzt mit maximaler Verzögerung die Geschwindigkeit auf »Null« gebracht, dann erreicht mit dem Stillstand des Gerätes das Pendel die senkrechte Lage und ist in Ruhe.In the case of FIG. 1 , the load L arrives at its destination without commuting. Before reaching the destination, the speed v is reduced to v 2 with maximum deceleration. At the moment where v ' v , the pendulum has swung to the right by the amount a. Initially, the vehicle continues to travel at a constant speed, with the pendulum swinging further to the right until it has assumed the same position as at the end of the first deceleration, but moves in the opposite direction. If the speed is now brought to "zero" with maximum deceleration, the pendulum reaches the vertical position when the device comes to a standstill and is at rest.

Nach Fig. 2 wird mit maximaler Beschleunigung bis zurGeschwindigkeit v- gefahren, wobei das 2 Pendel um den Betrag a zurückbleibt. Zunächst wird nun mit unveränderter Geschwindigkeit v weiter-2 Cre , fahren, bis zu dem Augenblick, in dem das Pendel wieder die gleiche Lage einnimmt wie zu Ende der ersten Beschleunigungsstufe, sich jedoch in entgegengesetzter Richtung bewegt. In diesem Moment wird das Gerät mit maximaler Beschleunigung bis auf die maximale Geschwindigkeit v gebracht. In dem Augenblick, in dem diese erreicht ist, hängt die Last senkrecht nach unten und ist relativ zum fahrenden Gerät in Ruhe. Sie wird also mit der Geschwindigkeit v, ohne zu pendeln, gefahren.According to Fig. 2, the vehicle is driven with maximum acceleration up to speed v-, the pendulum 2 remaining behind by the amount a. First, now with unchanged speed v 2-Cre further, drive up to the moment in which the pendulum resumes the same position, however, as moved to the end of the first acceleration stage in the opposite direction. At this moment the device is brought up to the maximum speed v with maximum acceleration. At the moment when this is reached, the load hangs vertically downwards and is at rest relative to the moving device. It is therefore driven at the speed v without swinging.

Im Falle der F i g. 3 wird mit maximaler Beschleunigung bis zur maximalen Geschwindigkeit -v gefahren, worauf das Pendel am Ende der Beschleunigungsstrecke um den Betrag a zurückgeblieben ist. Hat die Last nach Weiterfahrt des Gerätes mit konstanter Geschwindigkeit v den gleich großen, jedoch entgegengesetzten Ausschlag bei gleicher Winkelgeschwindigkeit wie zu Ende der Beschleunigung, dann wird das Gerät mit maximaler Verzögerung, deren Absolutwert gleich der Beschleunigung in der Anfahrperlode ist, stillgesetzt. Sobald dies geschehen ist, hängt die Last senkrecht. Diese vereinfachte Regelungsart ist insbesondere nur für eine bestimmte, von der Pendellänge abhängige Weglänge oder ein Mehrfaches dieser Weglänge mit Vorteil anwendbar oder auch dann, wenn es zulässig ist, die Last in einem relativ großen Bereich an beliebiger Stelle zum Stillstand zu bringen.In the case of FIG. 3 is driven with maximum acceleration up to the maximum speed -v, whereupon the pendulum has remained behind by the amount a at the end of the acceleration distance. If, after the device has continued to travel at constant speed v, the load has the same size but opposite deflection at the same angular speed as at the end of the acceleration, then the device is stopped with a maximum deceleration, the absolute value of which is equal to the acceleration in the start-up period. Once this is done, the load hangs vertically. This simplified type of control can only be used with advantage for a certain path length dependent on the pendulum length or a multiple of this path length or even if it is permissible to bring the load to a standstill in a relatively large area at any point.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Einrichtung an Hebezeugen für die selbsttätige elektrische Steuerung der Bewegung des Lastträgers, wie Ausleger oder Laufkatze, zur Beruhigung des bei Änderung der Geschwindigkeit auftretenden Pendelns der an ihm hängenden Last, gekennzeichnet durch Schalteinrichtungen, durch die die Änderung der Geschwindigkeit des Lastträgers vom Anfangs- auf den Endwert bei gleichbleibender Pendellänge in zwei Perioden gleicher Zeitdauer und konstanter gleicher Beschleunigungs-Absolutwerte erfolgt und die den Beginn der zweiten Periode der Geschwindigkeitsänderung des Lastträgers dann einschalten, wenn die Richtung der Winkelgeschwindigkeit der pendelnden Last mit der gewählten Beschleunigungsrichtung der zweiten Periode der Geschwindigkeitsänderung übereinstimmt, die Richtung der Auslenkung der Last gegenüber der Senkrechten entgegengesetzt zur Beschleunigungsrichtung der zweiten Periode liegt und der Absolutwert des Pendelausschlages der Last gegenüber der Senkrechten übereinstimmt mit dem Wert bei Beendigung der ersten Stufe der Geschwindigkeitsänderung. Claims: 1. Device on hoists for the automatic electrical control of the movement of the load carrier, such as the boom or trolley, to calm the swaying of the load hanging on it when the speed changes, characterized by switching devices through which the change in the speed of the load carrier from Start to end value with constant pendulum length in two periods of equal duration and constant equal acceleration absolute values and which switch on the beginning of the second period of the speed change of the load carrier when the direction of the angular speed of the pendulum load with the selected direction of acceleration of the second period Change in speed corresponds, the direction of deflection of the load with respect to the vertical is opposite to the direction of acceleration of the second period and the absolute value of the pendulum swing of the load with respect to the vertical is the same immt with the value at the end of the first stage of the speed change. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Auslegung der Schalteinrichtungen für die Antriebe des Lastträgers, daß nach einer Beschleunigung des Lastträgers in der ersten Periode auf maximale Geschwindigkeit in der zweiten Periode in geeigneter Entfernung vor dem Ziel auf Verzögerung geschaltet wird, wenn die Last den gleich großen, aber entgegengesetzt gerichteten Ausschlag und die gleich große und gleichgerichtete Winkelgeschwindigkeit hat wie bei Beendigung der Beschleunigungsperiode. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Auslegung der Schalteinrichtung für die Antriebe des Lastträgers, daß das Beschleunigen auf die Endgeschwindigkeit oder das Verzögern bis zum Stillstand zweistufig erfolgt, indem der Lastträger zunächst auf den halben Wert der maximalen Geschwindigkeit beschleunigt oder verzögert und, sobald die Last den gleichen Ausschlag und die gleich große, jedoch entgegengesetzt gerichtete Winkelgeschwindigkeit hat wie zu Ende der ersten Periode, durch abermalige Beschleunigung oder Verzögerung auf den Endwert der Geschwindigkeit gebracht wird. 2. Device according to claim 1, characterized by such an interpretation of the switching devices for the drives of the load carrier that after an acceleration of the load carrier in the first period to maximum speed in the second period at a suitable distance from the target is switched to deceleration when the Last has the same large, but oppositely directed deflection and the same large and rectified angular velocity as at the end of the acceleration period. 3. Device according to claim 1, characterized by such a design of the switching device for the drives of the load carrier that the acceleration to the final speed or the deceleration to a standstill takes place in two stages by the load carrier initially accelerates or decelerates to half the value of the maximum speed and as soon as the load has the same deflection and the same angular velocity, but in the opposite direction, as at the end of the first period, it is brought to the final value of the velocity by repeated acceleration or deceleration. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 947 108; USA.-Patentschrift Nr. 2 806 610. Documents considered: German Patent No. 947 108; U.S. Patent No. 2,806,610.