Kran, insbesondere zum Transport schwerer feuerflüssiger Massen

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Kran, insbesondere zum Transport feuerflüssiger Massen, mit einem Katzfahrwerk (4) , das mehrere je mit einer Seiltrommel (9-9''') versehene Hubwerke (5-5''') aufweist, wobei die Seiltrommeln (9-9''') antriebsmäßig starr miteinander verbunden sind. Um bei Störung des großen und teuren Verteilergetriebes einen Totalausfall des Kranes bzw. einen Lastabsturz zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die vier Seiltrommeln (9-9''') der vier Hubwerke mit je einem eigenen Antrieb (6-6''') und je einer eigenen geregelten Steuerungseinheit ausgebildet sind, dass eines der vier Hubwerke (5-5''') als das erste Hubwerk geschwindigkeitsgeregelt wird, dass das Hubwerk auf der gleichen Traversenseite als das zweite Hubwerk parallel dazu über die zugehörige Steuerungseinheit momentengeregelt ist, wobei das IST-Moment des ersten Hubwerks das SOLL- Moment des zweiten Hubwerks bildet, dass eines der beiden Hubwerke auf der anderen Traversenseite als das dritten Hubwerk drehwinkelgeregelt ist, und dass analog zur Regelung des ersten und zweiten Hubwerks das IST-Moment des dritten Hubwerks das SOLL-Moment des vierten Hubwerks bildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kran, insbesondere zum Transport schwerer feuerflüssiger Massen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Entsprechend der Definition im Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Aufl. U32 bis U35 werden unter dem Kapitel 2.9

Kranarten" unterschieden zwischen Hängebahnen, Hängekranen, Brückenkranen und Verladebrücken. Schwere Brückenkrane, d. h. für schwere zu hebende Lasten, insbesondere Gießkrane, weisen zwei mit Abstand voneinander angeordnete Kastenträger auf. Auf den Innenstegen der Kastenträger sind auf der Oberseite Schienen für ein Katzfahrwerk befestigt. Das Katzfahrwerk weist zwei je mit einer Seiltrommel, einem Getriebe und einem Antrieb sowie einer Motorbremse versehene Hubwerke auf, zwischen denen eine Traverse über Seile in Form eines doppelten Seiltriebes einhängbar ist, wobei zur Geradhaltung der Traverse beide Seiltrommeln mechanisch über ein Verteilergetriebe miteinander verknüpft sind. Zusätzlich sorgt eine Wippe dafür, dass die Seile stramm anliegen. Mittels angebrachter Sensoren wird die Geschwindigkeit und der Drehwinkel der Seiltrommeln erfasst.

[0003] Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, dass das Verteilergetriebe sehr groß ausfällt und eine Störung des Getriebes zum Totalausfall des Kranes führt. Entsprechend lange Stillstandszeiten sind die Folge. Zur Vermeidung eines Lastabsturzes bei einem Bruch der mechanischen Antriebskette sind zusätzliche Sicherheitseinrichtungen wie z. B. Notaus-Stoppbremsen auf den Seiltrommeln erforderlich.

[0004] Darüber hinaus ist der große Aufwand für den mechanischen Seilausgleich von Nachteil.

[0005] Weiter ist aus der DE-OS 21 14 386 eine Hubeinrichtung für Container mit vier steuerungstechnisch miteinander verbundenen Seiltrommeln bekannt, von denen Seile nach unten zu einer Traverse geführt sind. Auf jede Seiltrommel sind zwei Seilstränge eines Hubseils so aufgewickelt, dass sie von der Außenseite der Seiltrommel ablaufen. Dabei sind jeweils zwei einander parallel gegenüberliegende Seiltrommeln von je einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben. Der Gleichlauf der beiden Seiltrommelpaare wird mittels einer Verbindungswelle, einer elektromagnetischen Zahnkupplung oder durch eine elektrische Gleichlaufeinrichtung sichergestellt. Um Pendelungen des Containers in Längsrichtung zu verhindern, besteht jedes Seiltrommelpaar funktionsmäßig aus einer Haupt- und einer Hilfsseiltrommel. Der Grund für die Verwendung von je zwei Seiltrommeln ist der, dass auf diese Weise die Seile konvergierend zu den Befestigungsstellen an der Lasttraverse geführt werden können, um so die Schwingneigung der Traverse zu verringern.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kran zu schaffen, insbesondere zum Transport schwerer feuerflüssiger Massen, bei dem die o.g., sich aus dem großen und kostenaufwendigen Verteilergetriebe ergebenden Nachteile, insbesondere bei Störungen des Getriebes, vermieden werden.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gegeben. Die Merkmale des Unteranspruchs beschreiben eine vorteilhafte Ausgestaltung des Krans.

[0008] Die Lösung sieht vor, dass die vier Seiltrommeln der vier Hubwerke mit je einem eigenen Antrieb und je einer eigenen geregelten Steuerungseinheit ausgebildet sind, dass eines der vier Hubwerke als das erste Hubwerk geschwindigkeitsgeregelt wird, wozu eine SOLL-Geschwindigkeit in die zugehörige Steuerungseinheit eingebbar ist, dass das Hubwerk auf der gleichen Traversenseite als das zweite Hubwerk parallel dazu über die zugehörige Steuerungseinheit momentengeregelt ist, wobei das IST-Moment des ersten Hubwerks das SOLL- Moment des zweiten Hubwerks bildet, dass eines der beiden Hubwerke auf der anderen Traversenseite als das dritten Hubwerk drehwinkelgeregelt ist, wobei der IST-Wert des ersten Hubwerks den SOLL-Wert des dritten Hubwerks bildet, und dass analog zur Regelung des ersten und zweiten Hubwerks das IST-Moment des dritten Hubwerks das SOLL-Moment des vierten Hubwerks bildet. Diese Anordnung kann auch als Viertrommelhubwerk mit elektronischem Seilausgleich bezeichnet werden. Statt des bisher üblichen mechanischen Seilausgleichs erfolgt der Seilausgleich zwischen den vier Hubwerken vollständig durch eine

starre" elektronische antriebsmäßige Verbindung der Hubwerke, was durch die vorgeschlagene Art der Regelung erreicht wird. Der Sollwert der Geschwindigkeit wird dabei nur in eine Steuerungseinheit eines der vier Hubwerke eingegeben. Der Abgleich zu den anderen drei Hubwerken erfolgt über den Positionsregler und über das am Antriebsmotor zu erfassende Moment mit anschließender Momentenregelung. Die Steuerung der Hubwerke besteht also aus einem Geschwindigkeitsregler für die Hubbewegung, einem Positionsregler zur Vermeidung einer Traversenschiefstellung, sowie zwei Momentenregler für den elektronischen Seilausgleich auf jeder Traversenseite. Als Folge des elektronischen Seilausgleichs sind die einzelnen vorteilhafterweise identischen Hubwerke bei Auftreten einer Störung relativ einfach auswechselbar, so dass sich die Wartung eines derartigen Krans wesentlich verbessert. Im Schadensfall genügt es, nur das davon betroffene Hubwerk abzumontieren und vollständig durch ein Reservehubwerk zu ersetzen. Da alle Hubwerke zweckmäßigerweise identisch aufgebaut sind, spielt es keine Rolle, welches der vier Hubwerke davon betroffen ist. Außerdem sind zusätzliche Sicherheitseinrichtungen wie z. B. Notaus-Stoppbremsen an den einzelnen Seiltrommeln nicht mehr erforderlich.

[0009] Jedes Hubwerk kann baulich kleiner gehalten werden, da es nur für die halbe Nennlast (eine Hälfte der Last) auszulegen ist. Bei Ausfall des einen Hubwerks muss das andere parallel geschaltete dessen Last (entspricht etwa der Hälfte der Last) zusätzlich tragen. Da im Sinne einer Redundanz das parallel geschaltete Hubwerk bei Ausfall des anderen Hubwerks weiterhin intakt ist, reicht dies für eine Notabsenkung der Last aus, so dass auf diese Weise Folgeschäden sicherer vermieden werden können.

[0010] Anhand einer Draufsicht und eines Blockschaltbildes wird der erfindungsgemäß ausgebildete Kran mit schwerem Hubwerk und dessen Betriebsweise näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einer Draufsicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kranes 1 mit schwerem Hubwerk. Dieser besteht in diesem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Kastenträgem 2,2

, auf deren Innenstegen auf der Oberseite je eine Schiene 3,3

für ein Katzfahrwerk 4 befestigt ist. Erfindungsgemäß weist das Katzfahrwerk 4 vier identisch aufgebaute Hubwerke 5,5

,5



,5





auf, wovon je zwei 5,5

und 5



,5





parallel geschaltet sind. Jedes der vier Hubwerke 5-5





ist mit einem Antrieb 6-6





, einer Motorbremse 7-7





, einem Getriebe 8-8





und einer damit verbundenen Seiltrommel 9-9





ausgerüstet. An hier nicht dargestellten Seilen der vier Seiltrommeln 9-9





hängt, gestrichelt gekennzeichnet, eine Traverse 10, an die die zu hebende Last anhängbar ist. Die Bewegung des Katzfahrwerkes 4 ist durch einen Doppelpfeil 11 kenntlich gemacht.

Figur 2 zeigt in einem Blockschaltbild schematisch die steuerungsmäßige Verknüpfung der vier Hubwerke 5-5





, wovon je zwei 5,5

und 5



,5





parallel geschaltet sind.

[0011] In den Regler R₅ der Steuerungseinheit des ersten Hubwerkes 5 wird der SOLL-Wert 12 der Geschwindigkeit eingegeben. Über den Regler R₅ wird der Antrieb M₅ des ersten Hubwerkes 5 gesteuert. Mittels der Stromaufnahme ist das erzeugte Moment T₅ am Antrieb M₅ abgreifbar. Dieses Moment T₅ wird als SOLL-Wert in die Steuerungseinheit des zweiten parallel geschalteten Hubwerkes 5

eingegeben. Das am Antrieb M₅

des zweiten Antriebes abgegriffene Moment T₅

wird mit dem des ersten Hubwerkes 5 abgeglichen. Wird eine Differenz festgestellt, wird das Moment T₅

des zweiten Antriebes M₅

entsprechend erniedrigt oder erhöht. Die IST-Geschwindigkeit Vist der Seiltrommel 9 wird zurückgeführt an die Schnittstelle 15 der Eingabe des SOLL-Wertes. Wird an der Schnittstelle 15 eine Abweichung festgestellt, wird der Regler R₅ entsprechend verstellt. Der IST-Wert des Drehwinkels ϕ₅ wird in die Steuerungseinheit des dritten Hubwerkes 5



auf der gegenüberliegenden Seite der Traverse 10 eingegeben. In dieser Steuerungseinheit wird ebenfalls ein IST-Moment T₅

des Antriebes M₅

ermittelt und als SOLL-Wert in die Steuerung des parallel geschalteten vierten Hubwerkes 5





eingegeben. Der Abgleich der Momente T₅

, T₅

erfolgt in der gleichen Weise wie zuvor für die erstgenannten Hubwerke 5,5

bereits erläutert.

[0012] Mittels vorgesehener Sensoren (nicht gezeigt) wird die IST-Geschwindigkeit Vist und der Drehwinkel ϕ₅ der Seiltrommeln erfasst.

Bezugszeichenliste:

[0013] 

1

Hubwerk

2

Kastenträger

2'

Kastenträger

3

Schiene

3'

Schiene

4

Katzwerk

5'

Hubwerk

5''

Hubwerk

5'''

Hubwerk

6

Antrieb

6'

Antrieb

6''

Antrieb

6'''

Antrieb

7

Motorbremse

7'

Motorbremse

7''

Motorbremse

7'''

Motorbremse

8

Getriebe

8'

Getriebe

8''

Getriebe

8'''

Getriebe

9

Seiltrommel

9'

Seiltrommel

9''

Seiltrommel

9'''

Seiltrommel

10

Traverse

11

Doppelpfeil

12

Sollwert

15

Schnittstelle

A₅

Antrieb

R₅

Regler

T₅

Moment

ϕ₅

Drehwinkel

Ansprüche

1. Kran, insbesondere Kran zum Transport schwerer feuerflüssiger Massen,

mit einem Katzfahrwerk,

das mehrere je mit einer Seiltrommel versehene Hubwerke zum Anheben einer Traverse über Seile in Form eines doppelten Seiltriebes aufweist,
wobei zur Geradhaltung der Traverse die Seiltrommeln antriebsmäßig starr miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,

dass die vier Seiltrommeln (9-9''') der vier Hubwerke (5-5''') mit je einem eigenen Antrieb (6-6''') und je einer eigenen geregelten Steuerungseinheit ausgebildet sind,

dass eines der vier Hubwerke (5-5''') als das erste Hubwerk (5) geschwindigkeitsgeregelt wird, wozu eine SOLL-Geschwindigkeit (12) in die zugehörige Steuerungseinheit eingebbar ist,

dass das Hubwerk (5) auf der gleichen Traversenseite als das zweite Hubwerk (5') parallel dazu über die zugehörige Steuerungseinheit momentengeregelt ist, wobei das IST-Moment des ersten Hubwerks (5) das SOLL- Moment des zweiten Hubwerks (5') bildet,

dass eines der beiden Hubwerke (5'') auf der anderen Traversenseite als das dritte Hubwerk (5'') drehwinkelgeregelt ist, wobei der IST-Wert des ersten Hubwerks (5) den SOLL-Wert des dritten (5'') Hubwerks bildet, und

dass analog zur Regelung des ersten (5) und zweiten Hubwerks (5') das IST-Moment des dritten Hubwerks (5'') das SOLL-Moment des vierten Hubwerks (5''') bildet.

2. Kran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass jedes Hubwerk (5-5

) zum Heben der Hälfte der Last ausgelegt ist.

Zeichnung