DE3404190A1 - Safety device for a winch driven by a hydrostatic drive machine with variable displacement volume - Google Patents
Safety device for a winch driven by a hydrostatic drive machine with variable displacement volumeInfo
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Abstract
Description
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine von einer hydrostatischen Antriebsmaschine mit veränderlichem Verdrängungsvolumen angetriebene Winde.The invention relates to a safety device for one of a hydrostatic drive machine with variable displacement driven Winch.
Dabei ist eine von einem Motor angetriebene hydrostatische Maschine als Primäreinheit mit der hydrostatischen Maschine als Sekundäreinheit zusammengeschaltet. Während das Verdrängungsvolumen der Primäreinheit so eingestellt wird, daß stets ein eingeprägter Betriebsdruck aufrechterhalten bleibt, die Verstellung der Primäreinheit also druckabhängig erfolgt, wird über das Verdrängungsvolumen der Sekundäreinheit die Drehzahl eingestellt, mit der die Winde angetrieben werden soll. Bei solchen sekundär geregelten Windenantrieben ist der Wirkungsgrad sehr hoch, da die Wärmeverluste insbesondere beim Senken der Last außerordentlich gering sind. Beim Senken der Last arbeitet die Antriebsmaschine als Pumpe und fördert das Arbeitsmittel zur Primäreinheit zurück. Darüber hinaus kann mit diesem Arbeitsmittel ein Speicher geladen werden, der das Arbeitsmittel anschließend zum Heben einer Last wieder in die Betriebsleitung einspeist. *und der Betrieb druckgeregelt erfolgt Bei Druckausfall oder einem fehlerhaften Arbeiten des Windenantriebs läßt sich eine hydraulisch betätigbare mechanische Bremse vorsehen, mit der die Last im Notfall abgebremst werden kann, um ein Durchsacken der Last an der Winde zu vermeiden.It is a hydrostatic machine driven by a motor interconnected as a primary unit with the hydrostatic machine as a secondary unit. While the displacement volume of the primary unit is set so that always an impressed operating pressure is maintained, the adjustment of the primary unit thus takes place as a function of pressure, is via the displacement volume of the secondary unit set the speed at which the winch is to be driven. In such Secondary controlled winch drives, the efficiency is very high, because the heat losses are extremely low, especially when lowering the load. When lowering the load the prime mover works as a pump and conveys the working fluid to the primary unit return. In addition, a memory can be loaded with this tool, who then put the work equipment back into the management to lift a load feeds. * and operation is pressure-regulated In the event of a pressure failure or a faulty one A hydraulically operated mechanical brake can be used to operate the winch drive provide that the load can be braked in an emergency to prevent it from sagging to avoid the load on the winch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung vorzusehen, die ein sicheres Halten der Last bei sekundär geregelten Windenantrieben gewährleistet.The invention is based on the object of a safety device to ensure that the load is securely held in the case of secondary controlled winch drives guaranteed.
Die Sicherheitsschaltung soll einfach aufgebaut sein.The safety circuit should have a simple structure.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.
Bricht der Betriebsdruck zusammen bzw. wird der eingestellte Betriebsdruck in gefährlichem Maße unterschritten, so wird sofort hydraulisch die im normalen Betrieb abgesperrte Verbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Verstellzylinder der Antriebsmaschine hergestellt, so daß das Verstellorgan der Antriebsmaschine von dem im Speicher gespeicherten Druckmittel in die maximale Schwenkstellung verstellt wird, in der die Antriebsmaschine auf maximales Verdrängungsvolumen eingestellt wird. In dieser Stellung ist die Arbeitsmaschine in der Lage, den zum Halten der Last erforderlichen Druck aufzubauen. Außerdem wird beim Unterschreiten des Betriebsdruckes das in der Druckleitung vorgesehene Rückschlagventil gesperrt, so daß das Strömungsmittel aus der Antriebsmaschine nicht abströmen kann.If the operating pressure collapses or the set operating pressure becomes If the value falls below a dangerous level, then the hydraulic immediately becomes the normal one Operation locked connection between the pressure accumulator and the adjusting cylinder the prime mover produced, so that the adjusting member of the prime mover adjusted by the pressure medium stored in the memory in the maximum pivot position in which the prime mover is set to maximum displacement will. In this position, the working machine is able to hold the Load required to build up pressure. In addition, if the operating pressure is not reached the check valve provided in the pressure line is blocked, so that the fluid cannot flow out of the prime mover.
Dabei ist das Rückschlagventil vorzugsweise unmittelbar an der Antriebsmaschine angebaut und ist in dem Anschluß der Maschine vorgesehen, durch den die Maschine beim Anhängen einer Last als Pumpe Arbeitsmittel zurück in die Leitung drücken würde.The check valve is preferably located directly on the drive machine attached and is provided in the connection of the machine through which the machine when attaching a load as a pump would press working fluid back into the line.
Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme kann auch eine an sich bekannte hydraulische Bremse £ür die Winde vorgesehen sein.A known per se can also be used as an additional security measure hydraulic brake must be provided for the winch.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. So sind gemäß Patentanspruch 2 zusätzliche elektrisch ansteuerbare Wegeventile vorgesehen, die bei Stromausfall den Speicher mit dem Verstellzylinder verbinden und das Rückschlagventil sperren.Advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims marked. So are additional electrically controllable according to claim 2 Directional control valves are provided which, in the event of a power failure, the accumulator with the adjusting cylinder connect and block the check valve.
Als Steuerdruck zur Betätigung der Ventile in der Sicherheitsschaltung kann entweder der Betriebsdruck und/oder ein dem Betriebsdruck proportionaler Steuerdruck dienen.As control pressure for actuating the valves in the safety circuit can either be the operating pressure and / or a control pressure proportional to the operating pressure to serve.
Ferner muß der Druckspeicher im Betrieb stets mit der Betriebsdruckleitung verbunden sein, um ständig aufgeladen werden zu können.Furthermore, the pressure accumulator must always be connected to the operating pressure line during operation connected in order to be able to be continuously charged.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der ein sekundär geregelter Windenantrieb mit Sicherheitsschaltung schematisch dargestellt ist.An embodiment of the invention is shown below with reference to the only one Figure of the drawing explained in more detail, in which a secondary controlled winch drive is shown schematically with safety circuit.
Eine hydrostatische Maschine 1 mit veränderlichem Verdrängungsvolumen wird von einem Motor 2 angetrieben und ist über eine Verbindungsleitung 3 mit einer zweiten hydrostatischen Maschine 4 mit veränderlichem Verdrängungsvolumen verbunden, die als Antriebsmaschine zum Antrieb einer Winde 5 über ein Getriebe 6 dient. Über eine Leitung 7 wird der hydraulische Kreislauf vervollständigt.A hydrostatic machine 1 with variable displacement is driven by a motor 2 and is via a connecting line 3 with a second hydrostatic machine 4 connected with variable displacement volume, which serves as a drive machine for driving a winch 5 via a gear 6. Above a line 7 completes the hydraulic circuit.
Die Maschine 1 wird druckgeregelt, um einen bestimmten eingeprägten Betriebsdruck in der Verbindungsleitung 3 aufrechtzuerhalten. Hierzu ist an die Verbindungsleitung 3 eine Druckmeßdose 8 angeschlossen, die ein Istwertsignal bildet, das in einem Regler 9 mit einem eingestellten Sollwertsignal verglichen wird. Der Regler ist mit einer Treiberstufe 10 verbunden, welche ein Servoventil 11 betätigt, das die Druckmittelwege zwischen einem Verstellzylinder 12 der Maschine 1 und einer Druckmittelquelle P bzw. dem Tank steuert. Je nach Druckbeaufschlagung des Verstellzylinders 12 wird das Verstellorgan 13 der Maschine 1 und damit deren Schwenkwinkel und Verdrängungsvolumen verstellt. Der Druck P kann beispielsweise in einer nicht dargestellten, ebenfalls von der Maschine 2 angetriebenen Hilfspumpe erzeugt werden.The machine 1 is pressure controlled to a certain impressed To maintain operating pressure in the connecting line 3. For this purpose, the Connecting line 3 a pressure cell 8 is connected, which forms an actual value signal, which is compared in a controller 9 with a set target value signal. Of the Controller is connected to a driver stage 10, which actuates a servo valve 11, the pressure medium paths between an adjusting cylinder 12 of the machine 1 and a Pressure medium source P or the tank controls. Depending on the pressure applied to the adjusting cylinder 12 becomes the adjusting member 13 of the machine 1 and thus its pivot angle and displacement volume adjusted. The pressure P can, for example, also be in a not shown are generated by the machine 2 driven auxiliary pump.
Die Einstellung des Schwenkwinkels und damit des Hubvolumens der Antriebsmaschine 4 erfolgt drehzahlabhängig. Hierzu ist ein Tachogenerator 15 vorgesehen, dessen der Drehzahl entsprechendes Istwertsignal in einem Regler 16 mit einem Sollwert verglichen wird. An den Regler 16 ist eine Treiberstufe 17 angeschlossen, mit der das Servoventil 18 zur Steuerung der Druckmittelwege zwischen dem Verstell- zylinder 19 der Antriebsmaschine 4 und einer Druckmittelquelle P bzw. dem Tank steuerbar ist. Auf diese Weise kann die gewünschte Drehzahl der Winde eingestellt werden.The setting of the swivel angle and thus the stroke volume of the prime mover 4 depends on the speed. For this purpose, a tachometer generator 15 is provided, the the actual value signal corresponding to the speed in a controller 16 with a setpoint value is compared. A driver stage 17 is connected to the controller 16 with which the servo valve 18 for controlling the pressure medium paths between the adjustment cylinder 19 of the drive machine 4 and a pressure medium source P or the tank can be controlled is. In this way, the desired speed of the winch can be set.
Beim Auftreten von Fehlern in dem Antrieb, sei es,daß die den Betriebsdruck führenden Leitungen undicht werden, in den Leitungen zwischen den beiden Maschinen 1 und 4 vorgesehene Schlauchverbindungen undicht werden oder platzen, die Maschinen selbst einen Schaden erleiden, oder sei es, daß die zur Betätigung der Servoventile erforderliche Spannung ausfällt oder die Regler oder Servoventile nicht ordnungsgemäß arbeiten, so muß unter allen Umständen sichergestellt sein, daß die an der Winde 5 angehängte Last gehalten wird und nicht durchsackt. Es muß also dafür gesorgt werden, daß in der Maschine 4 der zum Halten der Last erforderliche Druck aufgebaut wird. Dies erfolgt durch die nachstehend geschilderte Sicherheitseinrichtung, die dafür sorgt, daß im Notfall der Verstellzylinder 19 der Antriebsmaschine 4 so verstellt wird, daß diese auf den maximalen Schwenkwinkel, also auf maximales Verdrängungsvolumen eingestellt wird, und daß ferner die Verbindungsleitung 3 über ein in der Leitung vorgesehenes entsperrbares Rückschlagventil 20 abgesperrt wird. Somit kann sich der zum Halten der Last erforderliche Druck aufbauen.If errors occur in the drive, be it that the operating pressure Leading lines are leaking in the lines between the two machines 1 and 4, the hose connections provided are leaking or bursting, the machines suffer damage themselves, or be it that the actuation of the servo valves The required voltage fails or the controllers or servo valves are not working properly work, it must be ensured under all circumstances that the winch 5 attached load is held and does not sag. So it has to be taken care of that the pressure required to hold the load is built up in the machine 4 will. This is done by the safety device described below, which ensures that the adjusting cylinder 19 of the drive machine 4 is adjusted in this way in an emergency is that this is to the maximum pivot angle, i.e. to the maximum displacement is set, and that also the connection line 3 via an in the line provided releasable check valve 20 is shut off. Thus can build up the pressure required to hold the load.
Die Sicherheitseinrichtung besteht aus einem hydraulischen Druckspeicher 22, der über ein Rückschlagventil 23 und ein Druckreduzierventil 24 und eine Steuerdruckleitung 25 vom Arbeitsmittel in der Verbindungsleitung 3 ständig geladen wird. Zur Druckbegrenzung im Speicher 23 ist ein Druckbegrenzungsventil 26 vorgesehen.The safety device consists of a hydraulic pressure accumulator 22, via a check valve 23 and a pressure reducing valve 24 and a control pressure line 25 is constantly charged by the working medium in the connecting line 3. For pressure limitation A pressure relief valve 26 is provided in the memory 23.
Der Druckspeicher 22 ist mit dem Verstellzylinder 19 über zwei zueinander parallel liegende Wegeventile 28 und 29 verbunden. Das Wegeventil 28 ist hydraulisch vom Steuerdruck betätigbar, wobei es sich um den im Druckreduzierventil 24 verringerten Betriebsdruck handelt. Das Wegeven- til 29 ist elektrisch betätigbar. Solange der Betriebsdruck in der Verbindungsleitung 3 einen bestimmten Wert überschreitet, wird vom Steuerdruck das Wegeventil 28 so geschaltet, daß es die Verbindung zwischen dem Speicher 22 und dem Verstellzylinder 19 unterbricht. Ebenfalls wird durch die elektrische Ansteuerung des Wegeventils 29 sichergestellt, daß bei anstehender Spannung ebenfalls die Verbindung zwischen dem Verstellzylinder 19 und dem Speicher 22 unterbrochen ist.The pressure accumulator 22 is connected to the adjusting cylinder 19 via two to one another directional control valves 28 and 29 lying in parallel connected. The directional control valve 28 is hydraulic can be actuated by the control pressure, the pressure in the pressure reducing valve 24 being reduced Operating pressure. The Wegeven- til 29 can be operated electrically. As long as the operating pressure in the connecting line 3 exceeds a certain value, the directional control valve 28 is switched by the control pressure so that there is the connection between the memory 22 and the adjusting cylinder 19 interrupts. The electrical control of the directional control valve 29 ensures that when there is a voltage the connection between the adjusting cylinder 19 and the memory 22 is also interrupted is.
Unterschreitet dagegen der Betriebsdruck in der Leitung 3 einen vorbestimmten Wert, so verringert sich auch der Steuerdruck am Wegeventil 28, das darauf in die in der Figur dargestellte Stellung umschaltet und den Speicher 22 mit dem Verstellzylinder 19 verbindet, so daß die Maschine 4 auf den vollen Schwenkwinkel verstellt wird. Bei Stromausfall dagegen schaltet das Wegeventil 29 in die dargestellte Lage um und verbindet ebenfalls den Speicher 22 mit dem Verstellzylinder 19.If, on the other hand, the operating pressure in line 3 falls below a predetermined one Value, the control pressure at the directional control valve 28, which is then fed into the switches the position shown in the figure and the memory 22 with the adjusting cylinder 19 connects so that the machine 4 is adjusted to the full pivot angle. In the event of a power failure, on the other hand, the directional control valve 29 switches to the position shown and also connects the memory 22 to the adjusting cylinder 19.
Der Steueranschluß 30 des Rückschlagventils 20 ist über ein weiteres Wegeventil 31 mit der Steuerdruckleitung 25 verbunden. Das Wegeventil 31 ist elektrisch betätigbar, so daß der Steueranschluß 30 mit der Steuerdruckleitung 25 verbunden wird, um das Rückschlagventil 20 zu entsperren, wenn elektrische Spannung am Wegeventil 31 ansteht. Fällt der Druck in der Leitung 3 unter einen vorbestimmten Wert ab, so verringert sich auch der Druck am Steueranschluß 30 und das Rückschlagventil sperrt. Bei Stromausfall dagegen schaltet das Wegeventil 31 in die dargestellte Lage um, wodurch der Steueranschluß 30 mit dem Tank T verbunden wird, so daß ebenfalls das Rückschlagventil 20 sperrt.The control connection 30 of the check valve 20 is via another Directional control valve 31 is connected to the control pressure line 25. The directional control valve 31 is electrical can be actuated so that the control connection 30 is connected to the control pressure line 25 is to unlock the check valve 20 when electrical voltage is applied to the directional control valve 31 is pending. If the pressure in line 3 falls below a predetermined value, this also reduces the pressure at the control connection 30 and the check valve locks. In the event of a power failure, on the other hand, the directional control valve 31 switches to the position shown Position around, whereby the control connection 30 is connected to the tank T, so that also the check valve 20 blocks.
Soll in Notfällen der Windenantrieb von Hand ausgeschaltet werden, so braucht bloß die Spannung für die Wegeventile 29 und 31 abgeschaltet zu werden, so daß diese in die dargestellte Lage umschalten, wodurch der Speicher 22 mit dem Verstellzylinder 19 verbunden wird und das Rückschlagventil 20 gesperrt wird. Andererseits kann der Windenantrieb nur ordnungsgemäß in Betrieb genommen werden, wenn beim Anfahren die Wegeventile 29 und 31 elektrisch umgeschaltet werden.If the winch drive is to be switched off manually in emergencies, so only the voltage for the directional control valves 29 and 31 needs to be switched off, so that this is in the illustrated Toggle location, thereby reducing the memory 22 is connected to the adjusting cylinder 19 and the check valve 20 is blocked will. On the other hand, the winch drive can only be put into operation properly when the directional control valves 29 and 31 are switched over electrically when starting up.
Claims (5)
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DE19843404190 DE3404190A1 (en) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | Safety device for a winch driven by a hydrostatic drive machine with variable displacement volume |
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DE3404190A1 true DE3404190A1 (en) | 1985-08-08 |
DE3404190C2 DE3404190C2 (en) | 1988-03-24 |
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DE (1) | DE3404190A1 (en) |
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1984
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