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Vorrichtung zum Steuern des Lastwegs
Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Lastwegs bei mittels eines Portalschwenkkrans
horizontal oder gleichzeitig vertikal bewegter Last.
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Bei auf Schiffen aufgebauten Portalkranen ist bekannt, diese entweder
mit einer fahrbaren Laufkatze oder einem Schwenkkran mit Ausleger zu versehen, wobei
das eine Laufkatze aufweisende Portal mit festen oder abklappbaren Auskragungen
versehen sein kann, um ein Hantieren mit der Last außerhalb des Portals zu ermöglichen.
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Zwischen diesen beiden Krantypen besteht bezüglich der Bewegung der
Last der wesentliche Unterschied, daß bei einem Portalkran mit Laufkatze die Lastbewegungen
in geraden Koordinaten durch Fahrbewegungen der Laufkatze und des Portals erfolgen,
wogegen bei einem mit einem Schwenkkran versehenen Portalkran eine der beiden Bewegungen
eine kreisförmige ist.
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Es hat sich gezeigt, daß Portale mit Laufkatze den Nachteil aufweisen,
daß sie zu Krängungsproblemen führen, wenn die Laufkatze mit ihrem Eigengewicht
und demjenigen der Last querschiffs fährt. Die Krängung kann insbesondere dann lästig
werden , wenn die Laufkatze zu den Auskragungen
ausgefahren wird.
Portalkrane mit Laufkatze sind außerdem mit dem Nachteil behaftet, daß man bei einem
normal gebauten Schiff nicht weit genug nach vorn zum Bug fahren kann, um an dieser
Stelle zu laden oder zu löschen, da die sich verengende Schiffsbreite dies nicht
zuläßt.
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Dieser Mangel läßt sich zwar dadurch beheben, daß der vordere Teil
des Schiffs mit einem sogenannten Flugzeugträger-Deck versehen wird. Dies hat jedoch
andere Nachteile zur Folge, und zwar insbesondere den, daß der Schiffsrupf bei starkem
Wellengang Stößen und Brschütterungen ausgesetzt wird. In wirtschaftlicher Sicht
besteht der Nachteil, daß Portalkrane mit Laufkatze verhältnismäßig hohe Kosten
verursachen, wenn sie hochklappbare Ausleger mit einem entsprechend aufwendigen
Scharniermechanismus aufweisen. Der Aufbau eines sogenannten Flugzeugträger-Decks
verursacht darüber hinaus weitere große Kosten.
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Insgesamt entsprechen die Nachteile von Portalkranen mit fahrbarem
schwenflran den Nachteilen von Portaikranen mit Laufkatze Normalerweise sind jedoch
keine zusätzlichen Auskragungen erforderlich, und das Schiff braucht auch nicht
mit eine. besonderen sogenannten Flugzeugträger-Deck versehen zu werden, da der
Schwenkkran einen Kipparm aufweist oder als ausleger mit einer titer du Portal
hinausreichenden
Reichweite ausgeführt wird. Gegenüber Portalkranen mit Laufkatze besteht darüber
hinaus der Unterschied, daß die Lastbewegungen nicht in geraden Koordinaten erfolgen,
was als nachteilig empfunden wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten,
bei Portalkranen mit Laufkatze oder Schwenkkran bestehenden Nachteile zu beseitigen
und diese Aufgab auf der Basis eines Portalschwenkkrans zu lösen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe soll insbesondere die Kranausrüstung so
beschaffen sein, daß die Bewegung der Last in geraden Koordinaten erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird unter gleichzeitiger Erzielung weiterer Vorteile
gemäß der Erfindung durch Maßnahmen gelöst, wie sie das Xennzeichen der Patentansprüche
bilden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemß n Portalschwenkkrans
in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung
einer Ausführungsform mit einem als Ausleger ausgebildeten Schwenkkran:
Fig.
2 einen senkrechten Schnitt durch die Schwenkvorrichtung für die Ausleger bzw Schwenkkrane
nach den Figuren 1.3 und 4 Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen, bei denen der
Schwenkkran mit einem verstellbaren Kipparm bzw. einem festen Kranarm ausgeführt
ist Fig. 5 und 6 je ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei bei
der Vorrichtung nach Fig. 5 die Xompensation der Drehbewegung des schwenkbaren Teils
durch eine Fahrbewegung des Portals erfolgt, während bei der Vorrichtung nach Fig.
6 diese Bewegung mit einer zusätzlichen, die Lastaufnahmestellung des Portals bewirkenden
Fahrbewegung kombiniert wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist der Portalschwenkkran
10 ein auf Schienen 11 eines Schiffsdecks verfahrbare Portal 12 mit Fahrmotor 13
und Rädern 14 sowie mit einem auf dem Portal mittels eines Schwenkkranzlagers 15
schwenkbar angeordneten Ausleger 16 mit Kranführerkabine 17 auf. Der Ausleger 16
ist auf dem Portal 12 mittels eines Schwenkwerks 18 schwenkbar gelagert, das ein
mit einem auf dem Innenring 20 des Schwenkkranzlagers 15 angeordneten Zahnkranz
21 im Eingriff stehendes Antriebsritzel 19 aufweist. Der Innenring 20 des Schwenkkranzlagers
15
ist in der Mitte des Portals 12 montiert, während r Ausleger 16 auf dem Außenring
22 des Schwenkkranzlagers 15 sitzt. Durch entsprechend lange Ausführung des Auslegers
16 kann dieser die Last zum Quai und vom Quai umschlagen und hat außerdem eine ausreichend
große.
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bis zu der vordersten Laderaumluke reichende Reichweite auf dem Schiff.
Dazu braucht das Portal nicht mit hoch-oder abklappbaren Auskragungen und der Schiffsrumpf
auch nicht mit einem sogen. Flugzeugträger-Deck versehen zu werden.
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Im Ausleger 16 ist eine Seiltrommel 23 mit Motor und Lastleine 24
vorgesehen, die über eine Seilumlenkrolle 25 am Außenende des Auslegers 16 zu einem
motorisch angetriebenen Lastschwenker 26 läuft. der die Last 28 über ein Lasthebezeug
27 hebt. Um ein Drehen des sogenannten stationären Teils des Lastschwenkers 26 zu
vermeiden, ist eine Stabilisatorleine 29 und eine Stabilisatorwinde 30 vorgesehen
Um die Last 28 automatisch in geraden Koordinaten bewegen zu können, d.h. um die
Schwenkbewegungen des Auslegers 16 durch eine Fahrbewegung des PortalE 12 zu kompensieren,
ist das Schwenkwerk 18 mit einer Gebereinlleit 31 und das Fahrwerk des Portals 12
mit einer Komparatoreinheit 32
versehen. Diese Geber- und Komparatoreinheiten
können sogenannte Winkelstellungsgeber sein, deren Funktion weiter unten beschrieben
wird.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Portalschwenkkran
33 einen normalen Schwenkkran 34 mit verstellbarem Kipparm 35, Lastseil 36, Seiltrommel
37, Hangertau 38, Hangerwinde 39 und Kranführerkabine 40 auf.
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Das Portal 12, das Fahrwerk 13 mit Komparatoreinheit 32, die Räder
14, das Schwenkkranzlager 15, das Schwenkwerk 18 mit Gebereinheit 31. der Lastschwenker
26, das Lasthebezeug 27, die Last 28, die Stabilisatorleine 29 und die Stabilisatorwinde
30 entsprechen den in Fig 1 dargestellten Teilen.
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Das Schwenksystem des Schwenkkranzlagers 15 ist dasselbe wie in Fig.
2.
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Der in Fig. 4 dargestellte Portalschwenkkran 41 weist abweichend von
dem in Fig. 3 dargestellten Kran einen Schwenkkran 42 mit festem Kranarm 43 und
Kranführerkabine 44 auf.
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Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 3 ist keine Hangerwinde
und kein Hangertau erforderlich, was die Ausrüstung vereinfacht, Kosten einspart
und den Vorteil mit sich bringt, daß der Kranarm in jede gewünschte Lasthebezeug-Stellung
gebracht werden kann.
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~ Steuer , Die /vorrichtung zur Bewegung der Last 29 in geraden Koordinaten,
d.h. zur Kompensation der Schwenkbewegungen des Auslegers 16 oder der Schwenkkrane
34 bzw 42 durch eine Fahrbewegung, hat die in Fig. 5 dargestellte prinzipielle Ausbildung.
Der verschwenkbare Teil des Portalkrans, der Ausleger 16 oder der Schwenkkran 34,
bzw. 42 steuert über das Schwenkwerk 18, direkt oder über eine nicht dargestellte
Untersetzung, eine * ) Gebereinheit 31, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung
des steuernden verschwenkbaren Teils ein elektrisches Ausgangssignal an einen Komparator
32 abgibt, der direkt oder über eine nicht dargestellte Untersetzung mit dem Fahrmotor
13 verbunden ist. Die Gebereinheit wird durch eine Steuereinheit 45 gespeist, die
auch das Signal der Gebereinheit 31 empfängt und dasselbe dem Komparator 32 zuführt.
Letzterer gibt ein Ausgangssignal ab, das einen Impuls an den Fahrmotor sendet,
so daß sich dieser und damit die Räder 14 um einen Winkel drehen und damit den Kran
um eine Strecke verfahren, die von dem Schwenkwerk 18 über die Gebereinheit 31 bestimmt
wurde.
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Das in Fig. 6 dargestellte Schaltschema ermöglicht die Einstellung
des Portals in eine erste vorgegebene Stellung, in der die Last angehoben werden
soll, und in eine zweite vorgegebene Stellung, in der die Last abgesenkt werden
soll. *) z.B. ein Elgon-Elemeng
Die Regelvorrichtung nach Fig.
6 unterscheidet sich von der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung dadurch, *) daß
zwei sog. Differentiale 46 und 47 an die Steuereinheit 45$angeschlossen sind. Mit
dem Differential 46 kann eine manuelle Vorgabe der Stellung des Portals 12 erfolgen.
Entsprechend kann durch das Differential 47 eine manuelle Vorgabe einer anderen
Stellung des Portals 12 erfolgen. Die Funktion stimmt mit der vorherigen überein,
d.h. die Steuereinheit 45 speist den Geber 31, nimmt Signale von demselben entgegen
und führt das Signal dem Komparator 32 zu, jedoch mit dem Unterschied, daß das Signal
zuerst vom Differential 46 korrigiert wird. Der Komparator 32 gibt hierbei ein hinsichtlich
des Differentials 46 korrigiertes Ausgangssignal ab, das einen Impuls an den Antriebsmotor
13 des Portalkrans sendet, so daß sich dieser um einen Winkel dreht und das Portal
so weit verfährt, wie das Schwenkwerk 18 über die Gebereinheit 31, z.B. zum Anheben
einer Last, bestimmt hat.
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Zur Bestimmung der Position. in der die Last 28 abgesetzt werden soll,
wird das Differential 47 eingesetzt. Die Steuerung erfolgt hierbei wie zuvor beschrieben,
wobei das Differential 47 bestimmt, wann das Ausgangssignal vom Komparator 32 die
Fahrbewegung des Portals 12 unterbrechen soll so saB dieses die Position einnimmt,
die vom Differential 47 vorgegeben wurde. Die Differentiale 4G und 47 sind nl;inllol
auf gewünschte Stellungen des
Portals 12 auf den Schienen 11 einstellbar.
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Auch eine Lösung mit nur einem Differential, z.B. dem Differential
46, ist denkbar. Dieses kann dabei auf eine gewünschte Stellung des verschwenkbaren
Teils des Portalkrans bzw des Schwenkwerks 18 einerseits und auf eine bestimmte
Stellung des Fahrmotors 13 eingestellt werden.
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Die Beschreibung enthält keine Angaben über die Funktion des motorischen
Lastschwenkers 26. Derselbe kann indessen nach bekannten Prinzipien ausgeführt und
die Last durch Fernsteuerung von der Führerkabine aus verschwenkt werden.
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Dem Lastschwenker 26 kann, falls gewünscht, auch eine Automatik zugeordnet
werden. so daß eine Parallelbewegung der Last erfolgen kann.
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Die Vorrichtung kann auch noch durch weitere Organe ergänzt werden,
durch die das Lasthebezeug 27 die Last in einer bestimmten Position aufnimmt und
in einer anderen Position absetzt, wobei diese Positionen manuell,z.B.
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durch Differentiale vorwählbar sind.