DE2320610C3 - Geradlaufvorrichtung für Laufkran oder derartiges Gerät mit großer Spurweite - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Geradlaufvorrichtung für Laufkran oder dergleichen Gerät mit den Merkmalen

r> des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei unterschiedlich schnellem Lauf der beiden Antriebe versetzt sich das Fahrzeug schräg zu den Schienen, wodurch auf diese und der» Wagen entsprechend hohe seitliche Kräfte aufgebracht werden. Neben

4» anderen Möglichkeiten, diese seitlichen Kräfte zu vermeiden, hat man bereits versucht, durch Einzelsteuerung der beiden Antriebe deren Gleichlauf zu erzielen, um die vorerwähnte Schrägstellung des verfahrbaren Gerätes gegenüber den Schienen zu verhindern.

5 Dabei wurden bereits hydraulisch angetriebene Motoren für beide Antriebe verwendet, die in einer gemeinsamen Speiseleitung liegen, also in Reihenanordnung betrieben werden, wie dies zum Beispiel die bekannte Vorrichtung nach der US-PS 29 84 191 zeigt.

ίο Diese bekannte Vorrichtung verlangt allerdings eine Vielzahl von Einrichtungen zur Steuerung solcher in Reihe geschalteter Motoren, nämlich jeweils eine Überbrückungsleitung für jeden Motor, wobei in beiden Überbrückungsleitungen jeweils ein Rückschlagventil

'>■; vorgesehen ist, um zu erreichen, daß jeweils nur die Überbrückungsleitung in Betrieb ist, die den ersten der beiden zu speisenden Motoren kurzschließt, um die gewünschte Steuerung zu ermöglichen. Darüber hinaus enthalten beide Überbrückungsleitungen jeweils ein

mi feststehendes derart kalibriertes Drosselorgan, daß in jedem Motor ein Durchsatz gewährleistet wird, der stets zumindest etwas größer als das Minimum der ausfließenden Strömungsmitlelmenge ist, damit eine Möglichkeit der Überspeisung des zweiten Motors

6^r> beibehalten wird, wenn keine Regulierung mehr möglich ist. Darüber hinaus ist eine Zweigleitung vorgesehen, die nur den zweiten Motor kurzschließt und direkt zu einem Behälter zurückgeführt ist. In dieser

Leitung ist ein drittes Drosselorgan angeordnet, das in Abhängigkeit von der Schiefstellung des Gerätes den Vor- und Nachlauf der beiden Motore gegeneinander steuert Dieser komplizierte Aufbau ergibt sich nicht zuletzt dadurch, daß zu Beginn in der Überbrückungsleitung des ersten Motors ein Fehler zugelassen wird, der danach durch das dritte Drosselorgan erst wieder beseitigt wird. Ober diesen Aufwand hinaus bedarf die Vorrichtung einer entsprechend hohen Energiezufuhr, da ein Überschuß an Strömungsmittel zugeführt wird, m der direkt in den Behälter abfließt.

Eine bekannte Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (Zeitschrift »Maschine Design« 1968, Seiten !68, 169) weist zum Zwecke der vorgeschilderten Steuerung nur eine einzige Zweiglei- i". tung auf, die das einzige Organ enthält, welches auf einen Fühler zur Abtastung von Schrägstellungen anspricht. Diese Regulierung steht jedoch nicht im Verhältnis zu dem Umfang der ausströmenden Strömungsmittelmenge des ersten Motors. Wenn der ers'.e _>o Motor eine übermäßige Geschwindigkeit hat, betätigt der Fühler einen Verteiler, der einen Kreis öffnet, welcher den ersten Motor völlig kurzschließt, so daß durch das gesamte zugeführte Strömungsmittel der zweite Motor entsprechend stärker gespeist wird. Hat >i jedoch der zweite Motor eine überhöhte Geschwindigkeit, so öffnet der Fühler, der den Verteiler in entgegengesetzter Richtung betätigt, stets eine direkte Rückleitung zu der Speiseleitung, wodurch also der zweite Motor kurzgeschlossen wird. Dieser Verteiler »> arbeitet demnach im Ja-Nein-Betrieb, was ungewünschte Beeinträchtigungen bzw. Einwirkungen zu falschen Zeitpunkten mit sich bringt. Im praktischen Betrieb führt diese Regelung zu ruckweisen Reaktionen der Antriebe, was insbesondere dazu führen kann, daß sich r> bei solchen Regelsystemen sehr gefürchtete rhythmische Aufschaukelungsbewegungen einstellen, die im Fall der Resonanz zerstörerische Ausmaße annehmen können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe t<> zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei möglichst einfacher Ausgestaltung der Regelung ein stoßartiges Ändern der Druckmittelzufuhr vermeidet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den π Gegenstand des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß wird damit die Speisung des im Sinne des Strömungsmittelzuflusses zweiten Motors kontinuierlich in Abhängigkeit von dem sich gegebenenfalls einstellenden Vorlauf des ersten Motors '> <> gesteuert. Es wird demnach in feinfühliger Weise dem zweiten Motor gerade so viel Treibflüssigkeitsströmung bzw. Druck zugeführt, wie dieser benötigt, um die Vorlaufeigenschaft des ersten Motors zu kompensieren. Aufgrund der Drosselwirkung und der kontinuierlichen Steuerung treten Resonanzerscheinungen nicht auf, es wird vielmehr sichergestellt, daß zu jedem Augenblick der Bewegung die Bewegungsgröße der einzelnen Motoren aufeinander abgestimmt wird. Zur Kompensation der ausströmenden Strömungsmittelmenge im mi ersten Motor läßt man einen äquivalenten Durchsatz in einer Leitung zu, die einen entsprechenden Nebenschluß für den ersten Motor bildet, so daß die beiden Motoren an ihrem Eingang mit demselben Energieangebot beaufschlagt werden. Um den zweiten Motor etwas schneller oder etwas langbfc/ner laufen zu lassen, genügt es, den Durchsazt der Kompensierungsteitung zu ändern, ohne daß es erforderlich ist, einen Teil des Durchsatzes zu opfern, in dem er direkt zu einem Behälter zurückgeführt wird. Dadurch wird der Anschluß an die Speiseleitung vereinfacht

In bevorzugter Ausführung wird das erfindungsgemäß vorgesehene Drosselventil aus einem verstellbaren Teil und einem feststehenden Teil gebildet. In weiterhin bevorzugter Ausführung wird je nach Fahrtrichtung die Zuschaltung des Drosselventils in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Motoren mittels zweier Rückschlagventile bewerkstellig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel, auf welches besonders Bezug genommen wird und dessen nachfolgende Beschreibung die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch das Drosselventil des Ausführungsbeispieles,

Fig.2 und 3 Darstellungen eines -.<rschwenkbaren Kranträgers, in zwei stark übertrieben gezeigten Endstellungen,

F i g. 4 ein Schaltbild der hydraulischen Steuerung der beiden Motoren entsprechend dem Ausführungsbeispiel,

F i g. 5 bis 8 Schaltbilder, die den Betrieb in der einen und in der anderen Laufrichtung zeigen.

Die Steuervorrichtung dient der Regelung des Betriebs der beiden hydraulischen Motoren 1 und 2, die jeweils eines der beiden Fahrwerke 3 und 4 einer Kranbrücke 5 antreiben, deren Enden Zapfen 6 und 7 mit horizontalen Achsen bilden, die in der gegenseitigen Verlängerung liegen. Diese Zapfen 6 und 7 sitzen in Lagern 8 und 9, in denen sie axial leicht verschiebbar sind.

Die Lager 8 und 9 weisen einen Bolzen 10 bzw. 11 mit vertikaler Achse auf, der in eine Aussparung eingesetzt ist, die in dem an dem entsprechenden Fahrwerk 3 i»zw. 4 befestigten Bock 12 bzw. 13 vorgesehen ist. Die Bolzen 10 und 11 gestatten ein leichtes Verschwenken der Kranbrücke 5, auf den Fahrwerken 3 und 4 in einer waagerechten Ebene, wobei die Abstandsänderungen der beiden Bolzen 10 und U durch oie axiale Verschiebung der Zapfen 6 und 7 in ihrer. Lagern 8 und 9 kompensiert wird.

Die Fahrwerke 3 und 4 liegen mit Laufrädern 14 und 15 auf Kranbahnschienen 16 und 17 auf. Ferner sind seitliche Rollen 18 und 19 vorgesehen, die die Fahrwerke 3 und 4 auf diesen Schienen führen.

Wenn die in F i g. 2 und 3 gezeigte Kranbrücke sich in Richtung des Pfeiles F vorbewegt und der Motor 1 als erster gespeist wird, so eilt dieser Motor im Fall von F i g. 2 "or, während er im Fall von F i g. 3 nacheilt.

Um die Schrägstellung der Kranbrücke 5 gegenüber den Fahrwerken 3 uiid 4 festzustellen, wird auf dem Fahrwerk 3 beispielsweise mit Schrauben 20 das Ventilgehäuse 21 befestigt, welches, wie Fig. 1 zeigt, eine Stange 22 als Fühler aufnimmt, die an ihrem Ende eine Gabel 23 träge mit einer Rolle 24. Diese wird ständig gegen die Kranbrücke 5 oder ein Teil gedrückt, das die Schwenkbewegung der Kranbrücke mitmacht. In dem dargestellten Beispiel liegt die Rolle 24 an einer Abflachung 25 an, die seitlich am Lager 9 vorgesehen ist.

Die Gabel 23 kann am Stirnende der Stange 22 aufgeschraubt und in der gewünschten Stellung durch eine Gegenmutter 26 blockiert sein.

Die Stange 22 trägt eine Platte 27, die mit einem Rand an einer am Ventilgehäuse 2Ί befestigten Führung 28 geführt ist, damit sich die Stange nicht um ihre Achse

drehen kann und die Rolle 24 die richtigt· Ausrichtung beibehält.

Wie die Fig.4 bis 8 zeigen, dient zum Betrieb der Motoren 1 und 2 die Leitung 29, die im Falle von F i g. 5 und 6 zur Speisung des Motors 1 dient und an die die beiden Motoren I und 2 miteinander verbindende Leitung 30 über zwei Leitungen 31 und 32 angeschlossen ist, welche ihrerseits über das Drosselventil, bestehend aus dem verstellbaren Teil 35 und dem feststehenden Teil 47, miteinander verbunden sind. i'>

Die Regelung erhält man entweder gemäß Fig. 5 dadurch, daß der erste Motor, der voreilt, teilweise durch Entnahme eines Teils seines Speisestroms kurzgeschlossen wird und dieser Teil direkt dem zweiten Motor zugeführt wird, oder im entgegengesetz- ι ^r> ten Fall gemäß Fig.6 dadurch, daß die Leitungen 31 und 32 geschlossen werden, so daß der den zweiten fvluiui SpciSciiiic Siiuil'i /.ü diesem riur üuei lien ersien Motor gelangt, der angesichts der Leckverluste von selbst stärker gespeist wird, so daß er seine Verzöge- ^o rung wieder aufholen kann.

Wenn sich die Kranbrücke in den F i g. 2 und 3 in der dem Pfeil F entgegengesetzten Richtung vorbewegt, so wird im Gegensatz zum vorhergehenden Beispiel der Motor 2 als erster gespeist und eilt im Falle von F i g. 2 -'"> vor und im Falle von F i g. 3 nach.

Wie im vorhergehenden Fall kann dies dadurch korrigiert werden, daß zwischen der Leitung 33, über die in diesem Falle als erster der zweite Motor gespeist wird, und der die beiden Motoren miteinander «' verbindenden Leitung 30 eine Verbindung aus der Leitung 32 und einer an die Leitung 33 angeschlossenen Leitung 34 hergestellt wird, wobei die Leitungen 32 und 34 wieder über das Drosselventil, bestehend aus dem verstellbaren Teil 35 und dem feststehenden Teil 47, >"> miteinander verbunden sind (F i g. 7 und 8).

Der verstellbare Teil 35 des Drosselventils muß den Durchsatz, der dem zweiten zu speisenden Motor direkt über die Leitung 32 und die die beiden Motoren miteinander verbindende Leitung 30 zugeführt wird, je ■"' nach der Stärke der Schrägstellung der Kranbrücke von einem Wert Null bis zu einem bestimmten Wert regeln, der von der Höchstmenge des entsprechenden Strömungsmittels der Motoren abhängt. Zu diesem Zweck ist die Stange 22 innerhalb des Gehäuses 21 durch einen *? in einer Buchse 36 beweglichen Schieber 35' verlängert. Auf dem Schieber und in der Buchse sind verschiedene Nuten 37, 38 zur Verteilung der Belastung und des Schmierfilms sowie zur Bildung von Hindernissen vorgesehen, die die Abdichtung zwischen den einzelnen Teilen des Schiebers gewährleisten.

Die Drosselwirkung des Ventils wird durch eine Nut 39 des Schiebers erreicht, die mit dem den Außendurchmesser des Schiebers aufweisenden Teil dieses Schiebers durch eine Abschrägung 40 verbunden ist, die die Seitenfläche 41 einer Nut 42 übergreift in der die Eintrittsöffnung 43 für das Strömungsmittel mündet, während auf der anderen Seite dieser Seitenfläche 41 in der Nut des Schiebers 35' die Austrittsöffnuiig 44 für das Strömungsmittel mündet

Auf diese Weise drosselt die Abschrägung 40 im Maße der Einführung des Schiebers in die Buchse 36 den Strömungsmittelstrom mehr oder weniger stark, bis sie ihn vollständig unterbricht wenn der den Außendurchmesser des Schiebers 35' aufweisende Teil dieses Schiebers oberhalb der Abschrägung sich auf der anderen Seite der Seitenfläche 41 in die Bohrung der Buchse einpaßt

Zur Vermeidung von störenden Bewegungen de Trägers ist die Austrittsöffnung 44 des Drosselorgan.« die in einen axialen Kanal 45 des Schiebers mündet, mi der mit der Leitung 32 verbundenen Öffnung 46 übe eine kalibrierte Öffnung 47 verbunden, die der feststehenden Teil des Drosselventils bildet.

Diese öffnung 47 ist in einem mit Gewindf versehenen Stopfen 48 vorgesehen, der den axialer Kanal 45 teilweise verschließt.

Unterhalb des inneren Endes 49 der Stange 22 arr unteren Ende des Schiebers bildet die Buchse 36 eint Kammer 50, die den Druck der Leitung 32, die dk Ausgangsleitung des Ventils, bildet, und damit den Druck der die beiden Moloren miteinander verbindender Leitung 30 führt. Dieser Druck liefert die Druckkraft, die erforderlich ist. damit die Rolle 24 an der Abflachung 25 anliegt (Bezugszahl 51 von Fig. 4). Da dieser Druck jiuwii '.u aiaiK tat, wtiu er uufl'11 ciriwirKUII£ (Bezugszahl 52 in F i g. 4) des Strömungsmittels auf die Oberseite des Schiebers, die der Unterseite, abzüglich des Querschnittes der Stange 22, entspricht, auf einen niedrigeren Betrag gebracht. Auf diese Weise wird der Schieber durch das auf die Flächendifferenz einwirkende Strömungsmittel entlastet, so daß der Fühler mit einem entsprechend verringerten Druck an der Abflachung anliegt. Für diese Einwirkung auf die Oberseite des Schiebers wird das Strömungsmittel dem axialen Kanal 45 über eine Bohrung 53 entnommen, die in eine Nut 54 mündet, die das Strömungsmittel der Oberseite 55 des Schiebers zuleitet.

Eine derartige Vorrichtung kam; jeden der Motoren steuern, der als erster angetrieben wird. In jeder Bewegungsrichtung der Kranbrücke entspricht jedoch, wie F i g. 2 und 3 zeigen, eine bestimmte Schrägslellung der Kranbrücke demselben Voreil- oder Nacheilfehler des ersten angetriebenen Motors, wobei dieser Fehler durch mehr oder weniger starke Strömungsmittelzufuhr zu der die beiden Motoren miteinander verbindenden Leitung korrigiert wird.

Dazu wird ein einziges Fühl- und Drosselorgan verwendet, dessen Eintrittsöffnung 43 mit den Leitungen 31 und 34, die mit den die Motoren 1 und 2 sowohl mit der Strömungsmittelquelle als auch mit dem Strömungsmittelrücklauf verbindenden Leitungen 29 und 33 verbunden sind, über eine druckabhängige Ventileinrichtung 56 verbunden ist.

Diese läßt die Strömung mit dem höheren Druck durch und ermöglicht deren freien Durchfluß zu dem Ausgang 57 (F i g. 4), der mit der Eintrittsöffnung 43 des Drosselorgans verbunden ist. Da der Druck durch kias Entweichen von Strömungsmittel bei der Speisung stärker als bei dem Rückfluß ist wird stets unabhängig von der Speiserichtung des Kreises die speisende und nicht die rückführende Leitung 29 bzw. 33 mit der die beiden Motoren miteinander verbindenden Leitung 30 für den Nebenschluß des ersten gespeisten Motors verbunden.

Diese druckabhängige Ventileinrichtung besteht aus zwei Rückschlagventilen 58, 59, die jeweils eine auf einem Sitz 61 aufliegende Kugel 60 aufweisen, welche die öffnungen 62 und 63 steuern, die mit den Leitungen 31 und 34 verbunden sind. Diese Rückschlagventile sind mit der das Drosselorgan speisenden Eintrittsöffnung 43 durch verschiedene Bohrungen 64,65,66,67 verbunden.

Der verstellbare Teil 35 des Drosselventils und dessen feststehender Teil 47 sowie die druckabhängige Ventileinrichtung 56 sind in einem einzigen Block zusammengebaut

Im dargestellten Fall ist das Drosselventil geschlossen, wenn der Winkel jpitz ist, (F i g. 3), d. h. wenn die Stange 22 eingeschoben ist. Der Schieber 35' kann jedoch auch für den umgekehrten Betrieb ausgebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Geradlaufvorrichtung für Laufkran oder derartiges Gerät mit großer Spurweite, mit einem Fahrwerk mit zwei, jeweils einer Schiene zugeordneten Einzelantrieben mit je einem in seiner Drehrichtung umschaltbaren hydraulischen Motor in Reihenschaltung und mit einer dreiteiligen Umgehungsleitung, deren beiderseits von den Speiseleitungen vor dem jeweils ersten Motor abzweigende Stränge zu einem der Fahrtrichtung entsprechenden Richtungsventil führen, die jeweils die Druckflüssigkeit mit dem stärkeren Druck an den dritten, in die Verbindungsleitung zwischen beiden Motoren mündenden Strang weiterleitet, der ein Steuerventil enthält, dessen Durchlaß entsprechend dem Vor- oder Nachlauf einer Fahrwerksseite von einem die Winkelstellung abtastenden Fühler so gesteuert wird, daß jeweils bei Vcreilen des ersten Motors diesem durch die Umgehungsleitung Druckflüssigkeit entzogen wird, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Steuerventils als Drosselventil (35, 47) mittels dessen die Druckflüssigkeitsmenge reduziert und außerdem in Abhängigkeit von der abgetasteten Winkelstellung reguliert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (35, 47) aus einem verstellbaren Teil (35) und einem feststehenden Teil (47) gebildet ist

3. Vorrichtung nach Ansprucn I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fahrtrichtungsabhängige Richtungsventil aus zwei RückscLagvenlilen (58,59) gebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Teil (35) des Drosselventils aus einem in einer Buchse (36) beweglichen Schieber (35') besteht, wobei die Eintrittsöffnung (43) und die Austrittsöffnung (44) in verschiedenen Nuten (39, 42) ausmünden und durch eine Schulter (41) der Buchse voneinander getrennt sind, der sich eine Schulter (40) des Schiebers mehr oder weniger stark nähert, so daß der zwischen der Eintritts- und der Austrittsöffnung fließende Strömungsmittelstrom mehr oder weniger stark gedrosselt oder unterbrochen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler durch eine in Verlängerung des einen Endes des Schiebers (35') angebrachte, aus der Buchse (36) austretende Stange (22) gebildet ist, die den Schieber in Abhängigkeit von der Schrägstellung der beweglichen Maschine gegenüber ihrer Normalstellung betätigt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der öffnungen (43,44) des verstellbaren Teils (35) des Drosselventils über eine Leitung mit den Stirnflächen des Schiebers (35') verbunden ist, so daß der Schieber durch auf eine Flächendifferenz einwirkendes Strömungsmittel entlastet wird, da die auf der Seite der Stange (22) gelegene obere Stirnfläche (55) kleiner als die untere Stirnfläche des Schiebers ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler am freien Ende der Stange (22) einerseits eine Rolle (24) trägt, mit der er an dem Teil (9) anliegt, an dem die Schrägstellung der Maschine gegenüber ihren Schienen (16, 17)

abgetastet wird, und andererseits eine die Rolle in der richtigen Ausrichtung haltende Führung aufweist, die beispielsweise aus einer an der Stange befestigten Platte (27) besteht, die an einer feststehenden Führung (28) anliegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (43) des beweglichen Teiles (35) des Drosselventils in einer Nut (42) der Buchse (36) ausmündet, während dessen Austrittsöffnung (44) in einer Nut (39) des Schiebers (35') ausmündet und mit einer am unteren axialen Kanal (45) und den feststehenden Teil (47) des Drosselventils verbunden ist, der aus einem diesen axialen Kanal teilweise verschließenden Stopfen (48) besteht, wobei in diese Kammer ferner die Leitung (32) mündet, die an die die beiden Motoren (1,2) miteinander verbindende Leitung (30) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung des Strömungsmittels über einen axialen Kanal (45) in die Nähe des oberen Endes des Schiebers über eine radiale Bohrung (53) erfolgt, die in eine kleine Längsnut (54) mündet, die mit der Kammer oberhalb der oberen Stirnfläche (55) des Schiebers (25') in Verbindung steht.