DE1951024C2

DE1951024C2 - Lastkran

Info

Publication number: DE1951024C2
Application number: DE1951024A
Authority: DE
Inventors: Thomas M. Milwaukee Wis. Larson
Original assignee: Harnischfeger Corp
Current assignee: Harnischfeger Corp
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1969-10-09
Publication date: 1983-02-03
Also published as: DE1951024A1; US3541596A; JPS4843211B1; GB1227637A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Lastkran gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der US-PS 32 21 896 ist ein Lasikran bekannt, bei dem die Steuerung der Hauptwindentrommeln und der Regeleinrichtung des Drehmomentwandlers über einen einzigen, schwenkbaren Handhebel erfolgt; Dies ist zw'af nicht gezeigt, wird jedoch in der Beschreibung ~~~r, (Spalte 6, Zeilen 58 bis 64) beschrieben. Dieser Hebel ist den beiden Ventilcinrichtungen für die Schaltkupplungeh unmittelbar zugeordnet. Die beiden Ventileinrich* tufigen, die von einer gemeinsamen Drückqüelle gespeist werden« beaufschlagen je fiäch Hebeistellung eine der beiden Schaltkupplungen, so daß die zugehörige Hauptwindentrommel über ein zwischengeschaltetes Getriebe mit dem Drehmomentwandler und damit der Antriebsquelle verbunden ist. Der von den beiden Ventileinrichtungen erzeugte Steuerdruck für die Schaltkupplungen gelangt auch auf ein Umschaltventil, das den jeweils höheren Steuerdruck zur Regeleinrichtung für den Drehmomentwandler durchläßt. Bei der Schwenkbewegung des Hebels in einer Richtung wird zunächst die zugehörige Schaltkupplung einer Hauptwindentrornmel eingerückt, wobei der Drehmomentwandler bei diesem niedrigen .Steuerdruck noch eine geringe Drehzahl abgibt. Mit zunehmender Schwenkbewegung des Hebels erhält die Regeleinrichtung einen höheren Steuerdruck, oer zur Drehzahlzunahme am \usgang des Drehmomentwandlers und damit zur Beschleunigung der angekuppelten Hauptwindentromrnel führt. Die Umkehrung der Schwenkbewegung leitet zunächst ein Drosseln der Drehmomentwandler-Ausgangsdrehzahl ein, ehe — wiederum bei niedriger Drehzahl — dann die Schaltkupplung ausgerückt wird. Diese Art der Steuerung hat sich in der Praxis als unzweckmäßig erwiesen, da die Bedienungsperson mit dem einzigen und für insgesamt drei Steuerfunktionen verantwortlichen Hebel keine individuelle Steuerung zwischen der Ausgangsdrehzahl vom Drehmomentwandler und dem Einrücken der Schaltkupplung vornehmen kann. Le.chte Lasten lassen sich zwar rasch stoppen, bei schweren Lasten ist dies jedoch nicht mehr möglich, da die Drehzahl des Drehmomentwandlers zuerst ganz abgesenkt wurde. Ungünstig ist ferner, daß von nur einer Druckmittelquelle die verschiedenen Steuerdrücke abgeleitet werden, wobei der Steuerdruck für die Regeleinrichtung des Drehmomentwandlers direkt abhängig ist vom Steuerdruck für die Schaltkupplungen. Dies führt zu Rückkopplungseffekten, die gerade bei rasch ablaufenden Steuervorgängen eine unruhige Steuercharakteristik ergeben. Die Bedienungsperson muß sich darüber hinaus beim Betätigen des Hebels sehr stark konzen Tieren, da unter ungünstigen Arbeitsbedingungen bereits sehr kleine Hebelschwenkbewegungen sich auf die Schaltkupplung und den Drehmomentwandler gleichzeitig auswirken und zu schwierig kontrollierbaren Verhältnissen führen. Dabei läßt der einzige Handhebel keine Steuerung des Drehmomentwandlers allein zu. wie es unter bestimmten Arbeitsbedingungen erwünscht ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lastkran der eingangs genannten Art zu schaffen, bei de.n die Steuerung der Schaltkupplungen und der Regeleinrichtung des Drehmomentwandlers sowohl gleichzeitig als auch getrennt vorgenommen werden kann. Insbesondere sollen die für die Steuerung vorgesehenen Bedienungselemente für die Bedienungsperson einfach und zweckmäßig zu handhaben ^r,ein.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die Bedienungsperson kann damit vollkommen unabhängig auf die Regeleinrichtung des Drehmomentwandler* und die beiden Schaltkupplungen einwirken Sie kann beispielsweise die Ausgangsdrehzahl bzw* das ^abgegebene Drehmoment des Drehmomentwandlers unabhängig davon verändern, ob eine der Schaltkupplungen eingerückt oder ausgerückt ist Dies ist besonders Vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den Hauptwindentrörnttieln vom Drehmomentwandler auch ein Antrieb für die Fahrbewegung des Lastkranes abgeiei-

let wird. Ferner kann die Bedienungsperson mit dieser Steuereinrichtung auch schwere Lasten abstoppen, indem sie mit einem der beiden Drehgritie den Drehmomentwandler beeinflußt, während die beiden Schwenkhebel die Schaltkupplungen betätigen.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß für die voneinander getrennten Steuerkreise getrennte Druckquellen verwendet werden können, die mit unterschiedlichen Steuerdrücken arbeiten. Rückkopplungseffekte von einem Steuerkreis auf den anderen sind zuverlässig vermieden. Günstig ist ferner, daß die Bedienungsperson bei jedem Handhebel zwei sich grundsätzlich voneinander unterscheidende Steuerbewegungen vorzunehmen hat, die einfach zu koordinieren sind. Damit ist die Handhabung so vereinfacht, daß sich die Bedienungsperson wesentlich stärker auf das Arbeiten des Lastkrans bzw. die Umgebung konzentrieren kann, als dies bei der Steuerung nach dem Stand der Technik der Fall ist. Die Bedienungsperson ermüdet somit weniger schnell und ist in der Lage, die Leistung des Lastkranes optimal auszunutzen.

Der Anmeldungsgegenstand ist günstig, da sich der Leistungsbereich des Lastkrans besser nutzen läßt und weil die Steuerung in der Handhabung einfach und problemlos ist. so daß sich die Bedienungsperson voll auf das Geschehen außerhalb der Arbeitskabine konzentrieren kann.

Zweckmäßige Ausführungsformen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, wobei Teile weggebrochen sind,

F i g 2 eine Draufsicht auf die Steuereinrichtung nach F i g. 1, wobei wieder Teile weggebrochen sind,

F i g. 3 eine Rückansicht der Steuereinrichtung längs der Linie 3-3 in Fig. 2. jedoch in kleinerem Maßstabund unter Weglassung bestimmter Teile,

Fig.4 in größerem Maßstab einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 in größerem Maßstab einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 1,

Fig. 6 ein Schema eines zusammen mit dem Erfindungsgegenstand verwendeten Getriebes, und

Fig. 7 in größerem Maßstab einen Querschnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 2.

Das in F i g. 6 gezeigte Schema stellt ein Getriebe dar, das beispielsweise für einen Lastwagenkran bestimmt ist und zusammen mit dem Erfindungsgedanken verwendet wird. Das Gefiebe ist an eine Antriebseinrichtung in Form eines Dieselmotors fangeschlossen, der für alle Funktionen bzw. Organe der Maschine eine konstante Leistung abgibt beispielsweise für die Auslegerwinde, die Schwenkwinde, die Hauptwinden und andere Funktimen. Im Betrieb des Krans kann dieser Motor mit annähernd konstanter Drehzah! laufen. Der Motor E treibt eine Reibscheibenkupplung MC, die mit einem Drehmomentwandler FCverbunden ist, der seinerseits Leistungen an ein Zweiganggetriebe 2 abgibt. Dieses treibt über einen Kettentrieb 3 und Zahnrader 4, 5, 6 und 7 die beiden Hauptwindentrom* mein, d. h. die hintere Trommel 8 und die vordere -Trommel 9 des Krans. Die Drehzahl der beiden HäUptv/iridentrommeln 8 und 9 wird dadurch gesteuert, daß mittels der Kupplung MG¹ die über den Drehmo^ mentwändlef TC abgegebene Leistung verändert wird.

An seinem änderen Ende gibt der Motor E Leistung an ein mechanisches Zweiganggetriebe 12 ab, das über einen Kettentrieb 13 die Schaltkupplung 14 für die Auslegerwinde antreibt Am drehbaren oberen Teil 17 des Krans sind ferner zwei elektromagnetische Schaltkupplungen 15, 16 vorgesehen, die über das entsprechende Getriebe 18, 19 und 20 den oberen Teil 17 des Krans in bekannter Weise drehen. Auf diese Weise gibt der Motor Leistung zum Antrieb der Auslegerwinde und des Schwenkwerks ab, und die Eingangsdrehzahl jeder dieser Einrichtungen ist mit Hilfe der Motordrossei steuerbar.

Wie vorstehend angegeben wurde, kann der Motor mit annähernd konstanter Drehzahl laufen und eine konstante Leistung für die Auslegerwinde, die Schwenkwinde und die Hauptwinden abgeben. Die Drehzahl der Hauptwindentrommeln 8 und 9 wird dadurch gesteuert, daß mit Hilfe der Kupplung die über den Drehmomentwandler abgegebene Leistung verändert wird. Die Drehzahl von Auslegerwinde und Schwenkwerksantrieb wird mit Hilfe der Motordrossel gesteuert.

Die Steuaning der Kupplung für den Drehmomentwandler TC ist getrennt von de. Steuerung der Schaltkupplungen für die Haupttrommelr. 8 und 9. Der Drehmomentwandler TC kann jedoch gleichzeitig mit der Steuerung einer der beiden druckmittelbetätituen, insbesondere hydraulisch betätigten Schaltkupplungen 8a und Da für die vordere bzw. hintere Trommel gesteuert werden. Dies wird nachstehend erläutert.

Es sind zwei schwenkbare Bedienungshebel 22 und 23 vorgesehen. Der Hebel 22 ist zur Steuerung der Kupplung 8a für die hintere Trommel und der Hebel 23 zur Steuerung der Kupplung 9a für die vordere Trommel vorgesehen. Der Drehmomentwandler ist durch einfaches Drehen eines Griffteils 22a am Hebel 22 oder eines Griffteils 23a am Hebel 23 steuerbar. Durch Vorwärts- und Rückwärtsschwenken dieser Hebel wird die Druckmittelbeaufschlagung der Kupplungen 8a bzw. 9a für die Trommeln gesteuert.

Die Hebel 22 und 23 sind auf einer Achse 25 schwenkbar gelagert und durch je einen Lenkei 226 bzw 23b mit den Steuerschiebern 26 und 27 verbunden. Diese untereinander gleichen Steuerschieber 26 und 27 sind durch Leitungen 26a und 27a mit hydraulischen Druckmittel-Zylindern 26fr und 27b vrbunden. die zur Betätigung der Schaltkupplungen für die hin^fere und vordere Trommel dienen. F.ine Schwenkbewegung des Hebels nach vorn oder hinten bewirkt daher eine entsprechende Bewegung der hydraulischen Schieber 26 und 27. die zur Drucksteuerung geeignet und mit einer Rückstellfeder versehen sind. Fig 7 zeigt den Schieber 26 in seiner neutralen Stellung, in der er die von der Druckmittrlpumpe P' (Fig. 6) kommende Druckmittelleitung 28 sperrt und das Druckmittel von der Leitung 26a über den Schieberkolben und die Le^:tun_c, /9 in den Behälter stronn. In der Finrückstellung der Kupplung schiebt die Feder 26c den Schieberkolben 26c/,iach links, so daß Druckmittel übei die Leitungen 28, den zentralen Kanal des Schieberkol bens 26J und die Leitung 26a zu dem Zylinder 26 strömen kann.

Die untereinander gleichen Bedienungshebel 22, 23 haben in den drehbaren Griff teilen 22a bzw, 2Ja(Fi g_t 5)

Je eine Kurvennut 31 ausgebildet. An einen?, iir dem Handgriff angebrachten Stößel 32 (Fig.5) ist ein

Kurverianschlag 33 befestigt. An dem Stößel 32 ist

f>⁵ ferner ein Druck^Zug^Kabel oder Bowdenzug 34 befestigt. Das Kabel bzw- der Bowdenzug 34 erstreckt sich abwärts durch den rohrförmigen Hebel 22 und ist mit dem einen Ende eines Winkelhebeis 40 Verbunden.

Eine Drehung des Handgriffs bewirkt über eine Längsbewegung des Bowdenzüge eine Bewegung des Winkelhebels 40. Dieser gestattet eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und eine Richtungsänderung um 90°. Die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ist notwendig, damit die Bewegung des Kurvenanschlags 33 der Bewegung des Stößels 32 für den Steuerschieber angepaßt werden kann.

Da die Hebel und ihre Handgriffe dieselbe Ausbildung und Wirkungsweise haben, wurde nur einer dieser Hebel beschrieben. Es sind jedoch die Bowdenzüge beider Hebel 22 und 23 an dem Winkelhebel 40 befestigt, so daß jeder Handgriff unabhängig von dem anderen gedreht und der Winkelhebel 40 sowie der ihm zugeordnete Steuerschieber 42 für die Kupplung MC bewegt werden kann. Der Steuerschieber 42 für die Kupplung MC ist ebenfalls zur Drucksteuerung geeignet und über einen Lenker 43 mit dem Winkelhebel 40 verbunden. Dieser ist mit einem Lagerbolzen 45 schwenkbar im Hauptgestell bzw. Rahmen Fder Maschine gelagert (F i g. 2 und 4).

In der vorliegenden Steuereinrichtung ist für die Steuerschieber 26 und 27 zu den Kupplungen Sa und 9a der vorderen und hinteren Trommel je ein Bedienungshebel vorgesehen. Jeder dieser Hebel ist mit dem Schieber 42 für die Kupplung verbunden, so daß gleichzeitig mit der Steuerung jeder der beiden Hauptwindcntrommeln 8 und 9 die Wirkungsweise des Drehmomentwandlers TCgesteuert werden kann.

Das in Fig.6 gezeigte hydraulische Steuersystem beaufschlagt jeden Zylinder 26b und 276 für die Kupplungen 8a und 9a der Haupttrommeln mit einem veränderlichen Druck. Es ist von dem hydraulischen System für den Drehmomentwandler vollkommen unabhängig. Wie vorstehend angegeben wurde, wird der mit der Kupplung MC versehene Drehmomentwandler TC mit Hilfe des Drehgriffes 22a bzw. 23a am oberen Ende jedes der Hebel 22 bzw. 23 für die Trommelkupplungen 8a bzw, 9a gesteuert. Wenn man den Drehgriff Um insgesamt 90° dreht, wird der Beaufschlagungsdruck des Drehmomentwandlers über ein Beaufschlagungsdrüek-Drossel ventil 46 während > der ersten Bewegüngsphase von etwa Null auf den vollen Druck verändert. Während der zweiten Beweguhgsphase wird der Beaufschlagüngsdrück der Schaltkupplung MC von Null auf den vollen Bcaufschlagurigs* drück verändert.

In dem vorstehend angegebenen Steuersystem ist daher das die Kupplungen für die Häupttrommeln steuernde hydraulische System getrennt von dem hydraulischen System zur Steuerung des Beaufschlagungsdruckes für den Drehmomentwandler und die Kupplung MC Jedes System besitzt unabhängig vom anderen einen Behälter, eine Pumpe P bzw. P', Steuerschieber und Leitungen. Die beiden Systeme arbeiten unter verschiedenen Drücken, stehen aber über das vorliegende Steuersystem miteinander in Verbinde dung. Der Höchstdruck in dem System der Kupplungen für die Haupttrommeln beträgt beispielsweise etwa 105 kp/cm² und der Höchstdruck in dem hydraulischen System für den mit der Kupplung MC versehenen Drehmomentwandler TC beispielsweise etwa 18 kp/

cm'

Außer den vorstehend angegebenen Bedienungselementen der Kupplungen 8a, 9a für die Haupttrommeln 8, 9 und den Bedienungselementen für den mit der Kupplung WC versehenen Drehmomentwandler TC ist ein von den anderen Bedienungselementen getrenntes Bedienungselement für den Regler G zur Abtriebswelle vorgesehen. Dieser Regler ist mit Hilfe seines Bedienungshebels 47 von Hand einstellbar und mit der Abtriebswelle des mit der Kupplung MC versehenen Drehmomentwandlers TC und über die Leitung 49 mit dem Steuerschieber 42 und über die Leitung 50 mit dem fliehkraftbetätigten Absperrorgan 51 verbunden, das in der Schwungmasse 52 der Kupplung MCangeordnet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lastkran mit einer Antriebsquelle, die einen mit einer hydraulischen Regeleinrichtung verbundenen Drehmomentwandler antreibt, der über ein Getriebe mit einem Paar von Hauptwindentrommeln in Verbindung steht, wobei in der Antriebsverbindung vom Drehmomentwandler zu jeder Hauptwindentrommel eine hydraulisch über eine Ventileinrichtung betätigbare Schaltkupplung angeordnet ist, und wobei die Regeleinrichtung und die Ventileinrichtungen über eine hebelbetätigte Steuereinrichtung beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für jede Ventileinrichtung (266, 27b) einen schwenkbaren Handhebel (22, 23) mit einem Drehgriff (22a, 23a) aufweist, von dem eine Hebelschwenkbewegung als Steuerimpuls auf die zugehörige Ventileinrichtung (266 oder 27Zj) und eine Drehbewegung des Drehgriffs (22a, 23a) als Steuerimpuls auf die Regeleinrichtung (51, 52, MC) des Drehnurnentwandlers (TC) übertragbar sind, derart, daS die Regeleinrichtung (51, 52, MQ durch Drehen mindestens eines Drehgriffes (22a, 23a) gleichzeitig mit der durch Schwenken eines oder beider Handhebel (22, 23) bewirkten Steuerung der Schaltkupplungen (8a, 9a) der Hauptwindentrommeln (8,9) betätigbar ist

2 Lastkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhebel (22, 23) zur Übertragung der Schwenk- und/oder Drehbewegungen mit von hydraulischen Druckquellen (P, P') beaufschlagten, verstelle ren Druckreglern (26, 27; 42) mechanisch derart gekoppelt sind, daß die Schwenkbewegung jedes Handhebels auf je einen die Beaufschlagung einer Veritileinnchtung (26Z) oder 27ö) vornehmenden Druckregler ^6, 27) und die Drehbewegung der Drehgriffe (22a, 23a) alternativ auf einen beiden Drehgriffen gemeinsamen und die Beaufschlagung der Regeleinrichtung vornehmenden Druckregler_V42) übertragen werden.

3. Lastkran nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehgriffe (22a. 23a) über je ein Druck- und Zugkräfte übertragende' Kabel (34) mit einem gemeinsamen Winkelhebel (40) verbunden sind, der über ein Gestänge (43) mit dem « Druckregler (42) in Arbeitsverbindung steht.

4. Lastkran nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß /wischen jedem Drehgriff (22a, 23a) und dem Kabel (34) ein Kulissengetriebe (31 bis 33) zum Umsetzen der Drehbewegung des Drehgriffes in eine Längsbewegung des Kabels (34) angeordnet ist.