DD207090A3

DD207090A3 - Hydraulische lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung

Info

Publication number: DD207090A3
Application number: DD23795482A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Schirrmann; Joachim Dirksen
Original assignee: Bauakademie Der Ddr Itm Berlin
Priority date: 1982-03-08
Filing date: 1982-03-08
Publication date: 1984-02-15
Also published as: CS245469B1; DE3245714A1; CS70783A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung fuer Greifer und Zangen in Verbindung mit einem Hebezeug, insbesondere fuer mobilen Einsatz zum Klemmen von kompressiblen und in der Klemmweite veraenderliche Lasten nach dem Greifen derselben. Ziel der Erfindung ist es, mit der Vorrichtung im mobilen Einsatz an Hebezeugen und Ladekranen die Vorteile einer lastproportionalen Klemmkrafterzeugung in jeder Stellung der aufgenommenen Last, insbesondere fuer kompressible und instabile Lasten unter Einbeziehung moeglicher Leckoelverluste in Hydraulikanlagen zu nutzen. Dabei besteht die Aufgabe, die Klemmkraft des Greifers oder der Zange lastproportional durch selbsttaetige Fluidnachfoerderung zu erzeugen und fuer das Tragen der Last zu erhalten. Erfindungsgemaess ist zwischen dem Hebezeug und der Greif- und Tragvorrichtung ein an sich bekannter lastbeaufschlagter Druckspeicher in Form einer Kolben-Zylinderanordnung vorhanden, dem eine Wegmessschalteinrichtung zur Fluidueberwachung und gemeinsam mit dem hydraulischen Arbeitszylinder Druckmess- und -schalteinrichtungen zur vergleichenden Druckmessung zugeordnet sind. Diese Einrichtungen sind mit einer einstellbaren und steuerbaren Drossel- oder Stromventilanordnung, mehreren elektromechanischen Speer-, Rueckschlag- und Wegeventilen zur laufenden Fluidnachfoerderung in den Druckspeicher und mit einer mikroelektronischen Mess- und Steuerschaltung, bestehend aus einer oder mehreren Filterschaltungen, Analogschaltungen Abtasthalteschaltungen und einem Analog/Digital-Interface so verbunden ist, dass eine selbsttaetige Fluidnachfoerderung und damit Sicherung der Last erfolgt.

Description

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a) Titel der Erfindung

Hydraulische Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung für Greifer und Zangen in Terbindung mit einem Hebezeug, insbesondere für mobilen-Einsatz zum Klemmen, von kompressiblen und in der Klemmweite veränderlichen Lasten nach dem Greifen derselben..

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind hydraulische Lastgreifer und Zangen bekannt, die für die EjLemiiikrafterzeugung einen Fluidstram benötigen. Xn. der DE-PS 9^2 34-9 ist ein Greifer mit einem Hebezeug durch, eine ICoIben-Zylinderanordnung verbunden, die einen. F.luidstrom für die Versorgung der Arbeitszylinder zum Klemmen der Last bereitstellt·

Durch die ausschließliche Druckerzeugung mittels der Kolben-Zylinderanordnung ist das nur begrenzt förderbare Fluidvolumen ein ilachteil für Greifer und Zangen mit stärker veränderbaren Klemmweiten und das Klemmen von kompressiblen Lasten.

In der US-PS 3 310 335 wird das Prinzip der Kolben-Zylinderanordnung zwischen dem Lasthaken und dem Greifer weiter entwickelt, so da£ die Kolben-Zylinderanordnung als Hydraulikpumpe wirkend aus einem Behälter 5¹IuId in einen Druckbehälter pumpt. Die drahtlos gesteuerte fernbedienung er-

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möglicht das Entladen des Speichers auf die Arbeitszylinder des Greifers.

Nachteilig ist hierbei die Notwendigkeit längerer Lastspiele eines Einzweckgerätes wie das eines Holzgreifers, bei welchem- die Last leicht in ein Schwingen gerät, was für Uni "Versalgeräte nicht anzustreben ist. Andererseits werden die Torteile durch die lastproportionalen Kleroinkräfte nicht genutzt.

In der US-PS 3 85^ 766 wird eine Fluidnachförderung mittels gasbelastetem Druckspeicher beschrieben, bei der nur ein konstanter Brück erzeugt werden kann. Fachteilig bei diesen Torrichtungen ist weiterhin, daß nicht selbsttätig gesichert Fluid nachgefördert werden kann, wenn die Lastaufnahme begonnen hat und die Greifer und Zangen für die gröstmöglichste Nutzlast vom Klemmkraftaufbau ausgelegt werden müssen. 3ei fehlender lastproportionaler Fluidnachförderung, vor allem bei konpressiblen und instabilen Lasten, kann, es leicht zum Totalverlust derselben.kommen, was eine Unbrauchbarkeit der Lastgreif- "und -tragvorrichtungen zur Folge hätte.

d) Ziel der Erfindung

Ziel, der Erfindung ist es, mit hydraulischer Lastsicherheit sgr elf- und -tragvorrichtung bei großem Klemmweitenbereich im mobilen Einsatz an Hebezeugen und Ladekranen die Torteile der lastproportionalen Klemmkrafterzeugung in jeder Stellung der aufgenommenen Last insbesondere für kompressible und instabile Lasten unter Einbeziehung möglicher Leckölverluste in Hydraulikanlagen zu nutzen.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Lastsicherheitsgreif- und-tragvorrichtung zu schaffen, bei der die Klemmkraft des Greifers oder der Zange lastproportional.

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durch, selbsttätige Fluidnachförderung erzeugt und für das Tragen der Last erhalten werden kann.

Srfindungsgemäß sind in einem Einhängeglied zwischen dein Hebezeug und der Traverse der Lastgreifeinrichtung ein oder mehrere Kolben - Zylinderanordnungen als lastbeaufschlagte Druckspeicher mit einer oder mehreren Wegmeß-3chalteinrichtungen zur 3¹IUi du b erwachung angeordnet. In Verbindung mit einer vergleichenden Druckmessung zwischen dem. lastbeaufschlagten Druckspeicher und den Arbeitszylindern, des Greifers v/erden einstellbare und steuerbare Drosseloder Stromventile in Verbindung mit mehreren elektromechanischen Sperr-, Rückschlag- und Wegeventilen so angeordnet, daß sie durch eine mikroelektronische Meß- und Steuerschaltung mit Mikroprozessor oder einer Relaisbaugruppe gesteu-. ert lastproportional Fluid zum Klenmikraftaufbau, nach Lastaufnahme von einem Druckstromerzeuger fördern können.

Die Sicherheitseinrichtungen durch mikroelektronische Meß- und Steuerschaltungen sowie "Jegmeß- und Schalteinrichtungen, die berührungslos wirken, überwachen die Druckspeicherfunktionen vom Beginn der Lastaufnahme und signalisieren Druckdifferenzen "crägheitslos. Dadurch wird die IFluidnachf örderung noch vor dem ITachrutschen der Last veranlaßt. Mit der Erfindung wird die Realisierung einer gesicherten lastbezogenen IQ annweit en- und IQ.emmkraftsteuerung durch wenige Baugruppen in der Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung ermöglicht. Technologische Zwischenspiele zum Laden, und üitriegeln von Druckspeicher:! bekannter Anordnungen können entfallen. Sie werden in das Lastspiel gleichzeitig eingeordnet, da es überdies zweckmäßig ist, die notwendigen Leerläufe zu verhindern und die auftretenden Leckölverluste durch Fluidäuszugleichen, um den Sicherheitsanforderungen für Lastgreif- und Tragvorrichtmigen zu entsprechen.

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f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen, zeigt Fig. 1 eine hydraulische Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung

Fig.2 elektrohydraulisch^ .Steuerung Fig.3 mikroelektronische Meß- und Steuereinrichtung. Gemäß Fig*1 sind zwischen dem Hebezeug 1 und der Traverse 2 der Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung ein oder mehrere Kolben-Zylinderanordnungen als lastbeaufschlagte Druckspeicher 3 angeordnet, an deren Druckleitung eine Druckmeßeinrichtung 4 angeschlossen ist. Die lastbeaufschlagten Druckspeicher 3 sind über bekannte Sperr- oder Rückschlagventile 5j 6 und 7 niit den Arbeitszylindern 8 schaltungstechnisch hydraulisch verbunden. Den Arbeitszylindern 8 ist ebenfalls in der Druckleitung eine Druclaaeßeinrichtung 9 zugeordnet. Zwischen dem Hebezeug 1 und der 'Traverse 2 befinden sich ein oder mehrere Wegmeßbzw. Schalteinrichtungen 10 zur Fluidüberwachung des lastbeaufschlagten Druckspeichers 3· Das 7/egeventil 11 dient in Verbindung mit einem Druckstromerzeuger 12 zur Fluidförderung. Die Druckmeßeinrichtungen 4 und 9 und die Wegmeß-Schalteinrichtungen 10, die elektromechanischen Sperr-, Rückschlag- und Wegeventile 5> Sj 7 und 11 sind über eine mikroelektronische Meß- und Steuerschaltung mit Mikroprozessor 13 verbunden- Die Lastaufnahme oder Lastabgabe wird durch einen Schaltbefehl über Schalter 14 ausgelöst.

In Fig.2 werden durch eine elektrohydraulisch^ Steuerung die lastbeaufschlagten Druckspeicher 3 über ein einstellbares, steuerbares Drossel- oder Strombegrenzungsventil 15 und Rückschlagventil 7 sehaltungstechnisch mit den Arbeitssylindern 8 verbunden. Die Druckschalteinrichtungen 16 dienen in Verbindung mit der Relaissteuerung 17 zur selbsttätigen Fluidförderung nach Speicherung des Lastaufnahmebefehls über den' Schalter 14 oder nach Lastaufnähme. Entsprechend Fig.3 werden die Druclaneßeinrichtimgen 4 und 9

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über eine elektronische FiIterSchaltung 18 mit einem Analogverstärker 19, einer Abtasthalteschaltung 20 und einem geeigneten A/D-Interface 21 mit einer mikroelektronischen Steuerschaltung und einem Mikroprozessor 22 verbunden. Die Wegmeß-Schalteinrichtung 10 ist mit dem. Mikroprozessor 22 direkt verbunden , denn sie erzeugt das Signal zum. Öffnen, des Wegeventils 11 und zur Beendigung des Nachladens des lastbeaufschlagten Speichers 3 und dessen Umschaltung auf die Arbeitszylinder 8.

Funk_t ions weise:

Durch den Steuerbefehl Lastaufnahme mittels Schalter 14 wird in Fig.1 dargestellt zunächst eine Zwischenblockierung über Ventil 6 zum Arbeitszylinder 8 geschaltet. Für die Anordnung mit dem einstellbaren, steuerbaren Drossel- oder Strombegrenzungsventil 15 nach Fig.,2 ist die Zwischenblockierung über Ventil 6 nicht notwendig,, wodurch jedoch die Höhe der Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung nicht endgültig fixiert ist.

Die WegmeßschaIteinrichtung 10 beendet den Vorgang einer Fachladung des lastbeaufschlagten Speichers 3 selbsttätig, wobei für Figo nachfolgend die Fluidförderung für eine Bedingung ρ,, = Pp gesteuert über die Druckmeß einrichtung en 9 und 4- mit den Analogverstärkern 19 ermöglicht wird* Für Fig.2 wirken hier nur vereinfacht mit gröberer Genauigkeit die Druckschalteinrichtungen 16 in Verbindung mit der elektrohydraulisch en Steuerung bei einem entsprechenden Druckvergleich.

Für beide Anordnungen wirkt zusätzlich nach der Lastaufnahme die Fluidnachförderung durch den lastbeaufschlagten Druckspeicher 3 für geringe Leckölströme. Sind größere Fluidströme notwendig, so erfolgt die Fluidnachförderung durch die entsprechende Auslösung über die Druckvergleichsüberwachung p„ = p^ nach Fig»3 oder das Auslösen der Wegmeß-Schalteinrichtung 10, wie beim Aufnahmen der Last. Dabei hat die mikroelektronische Meß- und Steuereinrichtung nach Fig.3 kürzere Schaltzeiten als die elektrohydraulisch^' Steuerung nach Fig.2.

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Beim Anheben der Last wird elektronisch nach Fig.3 i£L der Abtasthalteschaltung 20 der jeweils größte anstehende Druck des lastbeaufschlagten Speichers 3 festgehalten, so daß ein Druckabfall durch die elektronische Filterschaltung 18 innerhalb der Massenträgheit der Last ausgewertet wird und eine gesteuerte Fluidnachförderung rechtzeitig beginnen kann. Bei stärkerem Entladen des lastbeaufschlagten Drmckspeichers 3 betätigt die Wegmeß-Schalteinrichtung 10 parallel die Fluignachförderung über das Wegeventil 11 direkt geschaltet, wie in Fig.2 für die elektrohydrauiische Steuerung. Hierdurch ist ein Nachlassen der Klemmkraft nicht möglich.

Sin versehentliches öffnen der Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung durch eine Fehlbedienung oder einen Störimpuls aus einer Steuerzentrale ist dadurch verhindert, daß der Speicherdruck Po in dem lastbeaufschlagten Speicher 3 erst eine Mindestlastbedingung p_? = ρ .^.. unterschreiten muß, um den in der Abtasthalteschaltung 20 festgehaltenen Druckwert zu löschen. Für die Anordnung der hydraulischen. .Steuerung in Fig»2 muß ein eingestellter Druckschaltwert Ρ™·_η iß. der Druckschalteinrichtung 16 unterschritten werden. Ein selbsttätiges Entsperren des Rückschlagventils 7 und des Wegeventils 11 erfolgt daher über die Drucksehalteinrichtung 16 beim Entlasten des Hebezeuges. Die mikroelektronische Meß- und Steuereinrichtung nach Fig.3 kann durch einen programmierten Sperrbefehl für Rückschlagventil 5 während des Leerspieles des Lastaufnahmemittels den Speicher geladen halten, während die elektrohydrauiische Steuerung nach Fig.2 die Last beim Lastaufnahmevorgang selbsttätig freigibt. Daher gilt die mikroelektronische Meß- und Steuereinrichtung für feinfühlige Last;aufnahmen und die elektrohydrauiische Steuerung für grobe und mobile Baustofftransporte unter Beibehaltung der Sicherheitsvorrichtung.

Claims

237954 O .firf indunss ans "oruch

1. Hydraulische .Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung an einem Hebezeug, bestehend aus einem oder mehreren hydraulischen Arbeitszylindern mittels Lenkersystem bewegbarer Greiferbacken und einem lastbeaufschlagten Druckspeicher in SoIben-Zylinderanordnung für die Steuerung der Anpreßkraft in Abhängigkeit der aufgenommenen Last, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Hebezeug (1) und einer Traverse (2) eine oder mehrere vJegmeß-Schalteinrichtungen (10) zur Fluiduberwachung des lastbeaufschlagten Druckspeichers (3) in Verbindung mit einer oder ^mehreren Druckmeßeinrichtungen (4) und (9) an den Druckleitungen des lastbeaufschlagten Druckspeichers (3) und den hydraulischen Arbeitszylindern (8) oder mit einer oder mehreren Druckschalteinrichtungen (16) zur vergleichenden Druckmessung des lastbeaufschlagten Druckspeicher (3) und den hydraulischen Arbeitszylindern (8) mit Wirkung auf eine einstellbare und steuerbare Drossel- oder 3-cromventilanordnung (15.) und mehrere elektromechanische .Sperr- , (6) Rückschlag- (5) und Wegeventile (11) zur Fluidnachförderung derart angeordnet sind, daß sie in einer mikrοelektronischen Meß- und Steuerschaltung mit einem oder mehreren Mikroprozessoren (13) oder einer Heiaisbaugruppe (17) mix; an sich bekannten Bauelementen, - eine oder mehrere elektronische l?i Leerschaltung en (13), Analogschalsungen (19), Abtasthalteschaltungen (20) und einem Analog/Digital-Interface (21) zur Steuerung der selbsttätigen Fluidnachförderung und Sicherung der Last für jeden Zustand der aufgenommenen Lasx, verounaen sma.

2.Hydraulische Lastsicherneitsgreif- und -tragvorrichtung nach Pkt.1, gekennzeichnet dadurch, daß die einstellbare und steuerbare Drossel- oder Stromventilanordnung (15) vor dem .Erreichen des maximalen Jluidvolumen des last-

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beaufschlagten Druekspeichers.(3) über die Wegmeß-Schalteinrichtung (10) undidie Relaisbaugruppe (17)den Förderstrom in Förderrichtung zum lastbeaufschlagten Druckspeicher (3) stärker begrenzt, um ein gleichmäßiges und stoßfreies Abschalten des Eluides mit dem Wegeventil (11) zu erreichen.

3.. Hydraulische Last Sicherheitsgreif- und -tragvorrichtung nach Pkt.1, gekennzeichnet dadurch, daß" die Analogschaltungen (19) in Verbindung mit dein Anaiog/Digital-Interface C21) und dem. Mikroprozessor (22) über die Druckdifferenz zwischen dem lastbeaufschlagten Druckspeicher (3) und den hydraulischen Arbeitszylindern (8) von Beginn der Lastaufnahme und beim Tragen der Last noch vor dem Nachlassen des Speichervolumen. über das Wegeventil (11) die Fluidnachförderung veranlassen.

4... Hydraulische Lastsicherheitsgreif- und -tragvorrichtung nach Pkt..1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Abtasthalt eschaltung (20) ,jeweils der größte Druckwert proportional der aufgenommenen. Last beim Anheben derselben ge-.speichert und über die elektronischen Filterschaltungen (18) in Verbindung mit dem Analog/Digital-Interface mit dem Mikroprozessor (22) ausgewertet und das Wegeventil (11") gegen, eine versehentliche Lastabgabe gesichert ist.

5* Hydraulische Lastsicherheitsgreif— und -tragvorrichtung nach Pkt*4, gekennzeichnet dadurch, daß die Druckschalteinrichtung (16) zur Vermeidung der versehentlichen Lastabgabe mit einer Betätigung des Wegeventils (11) verriegelt ist und der Zustand des Tragens der Last hier durch ein Kontrollgerät (23) angezeigt wird.

Hierzu_.2._..„$eiten Zeichnungen