DE2806399C2 - Regelung für Antriebe einer Ladeeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

In der DE-OS 10 82 718 ist eine Einrichtung zur Steuerung der Bewegung eines lastenfördernden Gerätes, z. B. eines Krans beschrieben, bei dem ein Ausleger über ein Gelenk an einem Kranmast um eine waagrechte Achse schwenkbar ist. Für das Drehwerk, Hubwerk und/oder Fahrwerk sind geregelte Antriebe vorgesehen. Zur Steuerung des lastenfördernden Gerätes dient ein dem Gerät nachgebildetes verkleinertes Steuermodell, dessen Bewegungen elektrisch oder hydraulisch auf das zu steuernde Gerät mit Hilfe einer Nachlaufschaltung übertragen werden. Dabei ist beispielsweise eine Brückenschaltung vorgesehen, in dessen einem Zweig ein Steuerorgan für das Stellglied eines Hubwerkes und in dessen anderem Zweig ein mit einem Stellhebel versehenes Steuerorgan des Modells angeordnet ist. Die Übertragung der Bewegungen des Steuermodells auf das zu steuernde Gerät erfolgt dabei nach dem Prinzip der Nullabgleichung. Dabei werden die Stellglieder unmittelbar den Gelenkpunkten des lastenfördernden Gerätes zugeordnet. Bei dieser Ausführung wird über den Stellhebel eine Wegsteuerung vorgenommen.

In der deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen: P 27 54 698.1 ist eine Regelung für Drehwerks- und/ oder Hubwerksantriebe eines Krans mit Knicklenkern vorgeschlagen worden. Der Kran besitzt einen um eine Achse drehbaren Innenholm, der einen um eine weitere Achse drehbaren Außenholm mit einem Ladegeschirr trägt Zur Erzielung eines gewünschten Lastweges dient eine Regelung mit einer von den Drehwinkeln des Innenholms und Außenholms abhängigen Steuerung. Dabei wird der Außenholm und eine Drehscheibe mit dem Ladegeschirr für die Last abhängig vom Drehwinkel des Innenholms über einen Funktionsgenerator wegabhängig gesteuert Zur Erzielung einer geschwindigkeitsabhängigen Regelung, die eine Steigerung der ίο Transportleistung ermöglicht ist eine der Drehwinkelregelung unterlagerte Geschwindigkeitsregelung vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regelung für Antriebe einer Ladeeinrichtung derart auszubilden, daß ohne Verwendung einer Rechnerschaltung eine Last von einem Aufnahmepunkt zu einem Absetzpunkt entlang eines vorgegebenen Transportweges mit vorgebbarer Geschwindigkeit bewegt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Mit der Regelung nach der Erfindung können unter Verwendung nur eines einzigen Steuerhebels die Bewegungsabläufe einer Ladeeinrichtung mit einfachen Mitteln geschwindigkeitsabhängig gesteuert werden. Dabei wird eine Erhöhung der Transportleistung sowie eine Einsparung besonderer Führungshilfen erzielt, da die Last mit ihrer Achse auch parallel zum Transportweg geführt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Ladeeinrichtung für Schiffe, die auch auf Deck verfahrbar ist,

F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1 und

F i g. 3 Regeleinrichtungen für die Geschwindigkeitssteuerung der Drehwerke und des Fahrwerkes der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ladeeinrichtung.

In F i g. 1 ist auf einem fahrbaren Grundrahmen 1 eine

Säule 2 angeordnet, an der in einem senkrechten Drehgelenk 3 das eine Ende eines Innenholms 4 drehbar gelagert ist. Zum Drehen des Innenholms 4 dient ein Drehwerlcsantrieb, der aus einem Motor 5 und einem Getriebe mit Ritzel 6 sowie Zahnkranz 7 besteht. Ein Winkelgeber 8 dient zum Erfassen des Drehwinkels γ, den der Innenholm 4 gegenüber einer Bezugslinie 9 (F i g. 2) einnimmt. Am anderen Ende des Innenholms 4 ist ein weiteres Drehgelenk 10 für einen Außenholm 11 mit einem weiteren Winkelgeber 12 angeordnet, der den Winkel ε zwischen dem Innenholm 4 und dem Außenholm 11 erfaßt. Zum Drehen des Außenholms 11

so gegenüber dem Innenholm 4 dient ein weiterer Drehwerksantrieb, der aus einem Motor 13 und Getriebe mit Ritzel 14 und Zahnkranz 15 besteht. Im Außenholm 11 ist eine durch einen Motor angetriebene Winde 16 angeordnet, dessen Seil 17 über eine Laufrolle 18 am freien Ende des Außenholms 11 ein Ladegeschirr 19 für die Aufnahme einer Last 20 trägt.

Die beiden Drehwerksantriebe 5, 6, 7 und 13, 14, 15 sind — wie Fig.3 zeigt — mit einer Drehwinkelregeleinrichtung 22 ausgerüstet, deren Reglersollwerte von einem Modell M der Ladeeinrichtung vorgegeben werden. Ein Regler 25 für den Drehwerksantrieb 5,6, 7 des Innenholms besitzt einen Soll-Istwertvergleicher 26 mit Sollwerteingang 71, einen Regelverstärker 27 und einen Steuersatz 28 für ein im Ankerkreis des Motors 5 angeordnetes elektronisches Stellglied 29. Der mit dem Motor 5 in Verbindung stehende Winkelgeber 8 liefert ein Signal, das als Istwert y,j, dem Soll-Istwertvergleicher 26 zugeführt wird.

Es ist ein weiterer Regler 31 für den Drehwerksantrieb 13, 14,15 des Außenholms vorgesehen, der einen Soll-Istwertvergleicher 32 mit Sollwerteingang 72, einen Regelverstärker 33 und einen Steuersatz 34 für ein im Ankerkreis des Motors 13 angeordnetes elektronisches Stellglied 35 hat. Der mit dem Motor 13 verbundene Winkelgeber 12 liefert den Istwert e,_st, der dem Soll-Istwertvergleicher 32 zugeführt wird.

Am Ende des Außenholms 11 ist eine Drehscheibe 55 angeordnet, an der das Ladegeschirr für die Last aufgehängt ist Durch einen Drehwerksantrieb ist die Drehscheibe 55 derart verstaubar, daß die Last 20 entlang des Transportweges parallel zu ihrer Achse verschoben wird. Dem Drehwerksantrieb ist ein Regler 59 zugeordnet, der einen Soll-Istwertvergleicher 60, einen Regelverstärker 61 und einen Steuersatz 62 enthält, welcher ein elektronisches Stellglied 63 für den Ankerstrom des Drehwerksmotors 56 beaufschlagt.

Die Regler 25, 31 und 59 besitzen Sollwerteingänge 71,72,73, die mit Gebern 8', 12' und 58' ein^s Modells M der Ladeeinrichtung verbunden sind. Diese Geber erfassen den Drehwinkel γ des Innenholms gegenüber einer Bezugslinie 9, den Winkel ε zwischen Innenholm und Außenholm sowie den Winkel κ der Drehscheibe gegenüber dem Außenholm und liefern Sollwerte für die Regelung.

Zum Antrieb der Räder 92 des Fahrwerkes dient ein Antriebsmotor 93 mit Getriebe 94. Die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 93 wird von einem Regler 95 gesteuert, der aus einem Soll-Istwertvergleicher 96 mit Sollwerteingang 91, einem Regelverstärker 97 und einem Steuersatz 98 für ein elektronisches Stellglied 99 des Antriebsmotors 93 besteht. Der mit diesem verbundene Geschwindigkeitsgeber 100 liefert den Istwert der Fahrgeschwindigkeit.

Zur Steuerung der Antriebe der Ladeeinrichtung dient ein Modell M, das eine Grundplatte 77 besitzt, an der in einem Drehgelenk ein Innenholm 4' angeordnet ist, der an einem weiteren Drehgelenk einen Außenholm 11' trägt. Das Ende dieses Holms ist durch einen Führungskörper 75 in einem Schlitz 76 der Grundplatte 77 geführt. Der Führungskörper 75 steht mit einem Antrieb 80 in Wirkverbindung, dessen Drehzahl durch ein mit einem Stellhebel 74 versehenes Stellorgan 87 einstellbar ist. Die Geber 8', 12' und 56' sind an Gelenken 3', 10' und 2V des Modells Mangeordnet.

Durch Bewegen des Führungskörpers 75 entlang des Schlitzes 76 werden die in den Gebern 8', 12' und 58' gebildeten Sollwerte so verändert, daß der Außenholm 11 und Innenholm 4 sowie die Drehscheibe 55 entsprechend der Modellbewegung geführt werden.
Der Verlauf des Transportweges ist durch entsprechende Ausbildung des Führungsschlitzes 76 vorgebbar. Zur Erzielung eines möglichst kurzen Lastweges ist ein gerader Führungsschlitz von Vorteil. Zur Einstellung unterschiedlicher Lastwege vom Innendrehpunkt 3 ist es vorteilhaft, das Grundgelenk 3' des Modells an einem Arm 102 anzuordnen und relativ zum Schlitz 76 verstellbar auszubilden, so daß der senkrechte Abstand yö z. B. durch Lösen einer Schraube 86 an einer Hülse 104 beliebig veränderbar ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Last kann man durch entsprechendes schnelles oder langsames Bewegen des Führungsstückes 75 bestimmen.

Zur Vorgabe einer gewünschten Transportgeschwindigkeit ist es zweckmäßig, die Geschwindigkeit des Antriebs 80 nach einem vorgebbaren Programm zu steuern. Im Antrieb 80 ist hierzu ein ortsfester Motor 81 mit einem Ritzel 82 vorgesehen, das in eine mit dem Führungskörper 75 fest verbundene Zahnstange 83 eingreift. Zur programmierten Vorgabe der Geschwindigkeit für den Motor 81 dient ein Funktionsgenerator 84, der die dem Motor von der Spannungsquelle 85 zugeführte Spannung derart steuert, daß ein gewünschter Geschwindigkeitsverlauf, z. B. mit langsam ansteigender Anfahrgeschwindigkeit, gleichbleibender Transportgeschwindigkeit und sanft auslaufender Endgeschwindigkeit, erreicht wird. Die Höhe der Drehzahl ist durch ein mit einem Stellhebel 74 versehenes Potentiometer 87 (Stellorgan) einzustellen.
Um eine Last auch durch Verfahren des Krans auf einem gewünschten Weg bewegen zu können, ist der Arm 102 mit einem Führungsstück 105 versehen und in einer Führungsnut 106 durch einen Antrieb 107 verschiebbar. Hierbei ist das Führungsstück 105 mit einer Zahnstange 108 verbunden, die über einem Ritzel 109 mit einem Motor 110 in Antriebsverbindung steht. Durch einen Steuerhebel 111 kann die gewünschte Fahrgeschwindigkeit vorgegeben werden. Dabei kann der Innenholm 4' und der Außenholm 1Γ des Modells M gegeneinander arretierbar sein (beispielsweise durch eine Klemmschraube 101), falls die Last allein durch Verfahren des Krans bewegt werden soll.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regelung für Antriebe einer Ladeeinrichtung, insbesondere eines Schiffskrans, bei der am Ende eines um ein Gelenk drehbaren Auslegers ein Ladegeschirr angeordnet ist und geregelte Antriebe für mindestens ein Drehwerk, Hubwerk und/oder Fahrwerk vorgesehen sind, die mit Reglern ausgerüstet sind, deren Sollwerteingänge mit Gebern verbunden sind, die den gewünschten Bewegungsablauf erfassen und Sollwerte für die Regelung liefern, wobei die Steuerung durch ein Modell erfolgt, bei dem der Steuerkörper mit einem Antrieb in Wirkverbindung steht, dessen Bewegung durch ein mit einem Stellhebel versehenes Stellorgan einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Modellauslegers (H') durch einen mit dem Antrieb (80) in Wirkverbindung stehenden Füiirungskörper (75) in einer Grundplatte (77) geführt ist, wobei der Antrieb (80) durch den Stellhebel (74) geschwindigkeitsgesteuert ist und daß zur Erzielung verschiedener Abstände (yj) der Lastwege vom Grundgelenk (3') des Modellauslegers (4') das Grundgelenk (3') relativ zur Bewegungsbahn (Schlitz 76) des Führungskörpers (75) verstellbar ist.

2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit das Innengelenk (3') des Innenholms (4') mit einem Führungsstück auf der Grundplatte (77) durch einen mit einem Steuerhebel (111) versehenen Antrieb (107) verschiebbar ist, die Verschiebung durch einen Geber (100) erfaßt und einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung (95) der Ladeeinrichtung als Sollwert vorgegeben wird.