DE2343887C3 - Einrichtung zur wahlweisen Fernoder Nahsteuerung der Arbeitszylinder eines hydraulisch betätigten Krans, insbesondere eines Mobilkrans - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur wahlweisen Fern- oder Nahsteuerung der jeweils mit einem hydraulischen Ventil verbundenen Arbeitszylinder eines hydraulisch betätigten Krans, insbesondere eines Mobilkram, bei der jedes Ventil wahlweise von einem transportablen Betätigun.gsmittel aus über eine auf ein Verstellmittel einwirkende Verbindungsleitung fernsteuerbar ist, und bei der die Ventile zur Nahsteuerung jeweils mittels eines Vertellhebels unmittelbar von Hand steuerbar sind, wobei die Ventile jeweils nach einem Verstellvorgang durch ein Rückstellmittel selbsttätig in ihre neutrale Ausgangsstellung zurückgestellt werden.

Die beispielsweise das Heben, Senken, Drehen sowie

gungsmittel (22) aus elektrisch betätigte Kupplung 25 gegebenenfalls das Aus- und Einknicken des Auslegers.

das Aus- und Einfahren des Teleskopabschnittes des Auslegers und das Abstützen bewirkenden Arbeits/>linder eines Krans, insbesonderes eines Mobilkrans, können vom Fahrersitz aus oder/und vom Bereich des Kranfußes aus betätigt werden, wobei letzteres den Vorzug hat, daß die Bedienungsperson eine ausreichende Übersicht über die gegebene Situation hat, was vom Fahrersitz aus im allgemeinen nicht der Fall ist.

Darüber hinaus ist es insbesondere bei Mobilkranun häufig wünschenswert, die Arbeitszylinder auch von einem Punkt aus bzw. innerhalb eines Bereiches fernsteuern zu können, der einen nicht unbeachilichen Abstand vom Kranfuß hat. Eine derartige Fernsteuerung wird insbesondere dann erforderlich, wenn der Kran von einer einzigen Person bedient werden soll.

Eine derartige Einrichtung ist aus der US-PS 3.5 59817 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung können die Arbeitszylinder des Krans durch Betätigen eines jeweils dem Ventil eines Arbeitszylinders zu-

(16, 17, 18, 19) wahlweise an das betreffende Gestänge (11) ankuppelbar ist. und daß in an sich bekannter Weise der jeweils erreichte Istwert der Verstellung des Steuerorgans (2) für das betreffende Ventil (1) mit einem an einem Sollwertgeber einstellbaren Sollwert selbsttätig verglichen wird und die an das Gestänge (11) angekuppelte Welle (3) bis zum Erreichen des Sollwertes der Verstellung selbsttätig gedreht wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einem jeden Ventil (1) zugeordnetes Gestänge (II) als Parallelgestänge (13, 14, 12) ausgebildet ist, wobei jeweils der freie Endabschnitt des einen Parallellenker (13) an der Kupplung (16) für das betreffende Ventil (1) angreift und der freie Endabschnitt des anderen Parallellenkers (12) mit dem Steuerorgan (2) des betreffenden Ventils (1) verbunden ist.

3. Einrichtung nach einem oder beiden der vor-

hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 45 geordneten Handhebels nahegesteuert werden. Zwecks

daß die Kupplungen (16) jeweils einen Kupplungsbolzen (17) aufweisen, der in ausgekuppeltem Zustand von einer Feder (19) im Abstand zur Welle (3) gehalten ist, und der in eingekuppeltem Zustand gegen die Kraft der Feder (19) von einem durch das Betätigungsmittel (22) zu betätigenden Elektromagneten (18) in eine dem betreffenden Ventil (1) zugeordnete, quer zur Längsachse der Welle (3) verlaufende Bohrung (21) in der Welle (3) eingeführt ist.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das transportable Betätigungsmittel (22) als Ein-Hand-Schalter ausgebildet ist, mit dem bei Betätigen einer ersten Handhabe (27) eines elektrischen Mehrwegschalters die elektrische Verbindung zu der Kupplung (16) des fernzusteuernden Ventils (1) für den angewählten Arbeitszylinder herstellbar und die Kupplung (16) cinkuppelbar ist, der eine zweite Handhabe (28) zum Einstellen des dem Verstellweg des betreffenden Steuerorgans (2) entsprechenden Sollwertes am Sollwertgeber aufweist, und der mit einer dritten Handhabe (32) in der Art Fernsteuerung kann eine Fernsteuereinrichtung an die Nahsteuereinrichtung angekoppelt werden. Bei dieser bekannten Fernsteuereinrichtung sind die Verstellmittel für die Ventile der Arbeitszylinder als Hilfs-Hydraulikeinnchtungen ausgebildet, wobei jedem Arbeitszylinder bzw. Ventil eine solche Hilfs-Hydraulikeinrichtung zugeordnet ist. Die Hilfs-Hydraulikeinrichiungen bestehen dabei aus einem Zylinder mit einem von Hand zu betätigenden Arbeitskolben, der über Hydraulikleitungen und ein in eine Leitung eingeschaltetes Druckreservoir auf ein im Aufbau entsprechendes zweites Hydraulik-Bauteil wirkt, das über Hebel das Ventil des betreffenden Arbeitszylinders steuert.

Diese bekannte Steuereinrichtung ist außerordcntlieh aufwendig. Außerdem ist das in der Art eines bauchladenförmigen Steuerpultes ausgebildete transportable Betätigungsmitiel sehr schwer und behindert dementsprechend die Bedienungsperson. Diese Behinderung wird noch dadurch vergrößert, daß die von dem Betätigungsmittel ausgehende Verbindungslcitung bei mehreren Arbeitszylindern aus einer größeren Anzahl von Hydraulikleitungen besteht, so daß die Verbindungsleitung wenig flexibel ist. Außerdem arbeitet die-

Pnrichtung sehr träge.

I der DT-AS 1176813 und der DT-PS 1249483

• d daher bereits elektrohydraulische Fernsteuerein^s!ⁿ. „_en bekanntgeworden, bei denen die Fernsteue-

Her hydraulischen Drosselschieber für die Ventile ^Arbeitszylinder elektrisch erfolgt, so daß die Bedienerson nicht derart behindert ist, wie dieses bei ker Steuereinrichtung gemäß US-PS 35 59 817 der C¹H ist. Diese bekannten Steuereinrichtunger, sind je- Ah nicht nur verhältnismäßig aufwendig, sondern sie Γ- „pn auch nur bei bestimmten Steuereinrichtungen «Sendung finden und sind beispielsweise daher nicht

Set ohne nennenswerten Umbauaufwand nachfSch an einen Kran angebaut zu werden, der bisher

nrh nichimit einer Fernsteuerung versehen ist. "⁰P^eTleS «hydraulische Steuerung für eine Winde

• ,Z der Zeitschrift »Schiffbautechnik«, 1968, Nr. 9, c?£2 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Steuerfig k"nn eine Fernsteuerung eines die einzige

on auslösenden (Nah-)Bedienungshebels von m transportablen Betätigungsmittel aus über einen Su sehen Vorsteuerkreis erfolgen, wobei ein elek-Se Signal über einen Verstärker an einen rever-• fh/ren Elektromotor gegeben wird, der ein Hydrau-Sen il steu S welches auf ein mit dem Bedienung*- EeI betrebUch verbundenes Manöverventil wirkt. Ereich d eser Bedienungshebel die an dem transport«-

.₅ mit einem an einem Sollwertgeber einstellbaren SoII-wert selbsttätig verglichen wird und die an das Gestän-

ge angekuppelte Welle bis zum Erreichen des Sollwertes der Verstellung selbsttätig gedreht wird.

Bei dem einem jeden Ventil zugeordneten Gestänge Handel: es sich bevorzugt um ein Parallelgestänge wobei jeweils der freie Endabschnilt des einen Parallellenkers an der Kupplung für das betreffende Ventil angreift und der freie Endabschnitt der anderen Faralie lenkers mit dem Steuerorgan des betreffenden Ventils verbunden ist. Bei einer solchen Ausbildung sind int fan einer Bedienung von Hand mithin im wesenthchen nur die Reibungskräfte in den Gelenken der P.^arallel^^stan _ß ge und den Lagern der Welle zu überwinden so daß eine unmittelbare Nahsteuerung stets fe.nfuh ig durchzuführen ist. Auf Grund der einfachen «"«h««^" Bauteile läßt sich bei einer solchen Ausbildung nicht nur eine gegenüber bekannten Einriebtungen ιganz erheblich verbilligte Einrichtung schaffen, sondern auch eine Einrichtung, die außerordentlich robust und be triebssicher ist. .

Die Kupplungen s.nd bevorzugt jeweils mn^e.nem

Kupplungsbolzen versehen, der m ^se'"^eiT "¹^^d^_s^_d Ie ausgekuppelten Zustand von e.ner Feoer im Abstand zur Welle gehalten ist. und der in eingekuppeltem Zustand gegen die Kraft der Feder von eine» durch d« Betätigungsmittel zu be««genden emf,jhcn Hek..0

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Elektromotor und bewirkt, daß das Hydraulikven- 30 die Welle eingeführt ist. ,n seine neu,,»* W^o^«. *- χ—^

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einer entsprechend störanfälligen Lösung führen wur- 40 steue'"^" tennis herstellbar u f^ _{des Ein}.

de, was für den verhältnismäßig rauhen Betrieb w.e er Welle e.nkuppe.bar '^st _z ^b _m ⁿ|^z „ _{des dem} Verstellbei einem Mobilkran auftritt, in höchstem Maße uner- W«^™^ entsprechenden

Pfändung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuereinrichtungen der eingangs beschriebenen Gat-,ung unter Vermeidung ihrer Nachte.le zu verbessern und eine derartige Einrichtung zu schaffen, d.e auf Grund weniger, einfacher und vornehml.ch mechamscher Bauelemente auBerordentl.cn b.ll.g und betnebssicher ist. und die als kompakte Baue.nhe.i. ohne daß die vorhandenen Steuerventile ausgetauscht oder ver-Sollwertes an, ^^ £?^

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möglich sein soll. ,iru.lisrhe Hebezeuetriebweike, bei denen bei Nichtbe-AIs Lösung dieser Aufgabe ist erf.ndungsgem.B vor- ^d^^h _e^_r ^eS5_{abe das} Steuerorgan in eine lastgesehen, daß zum wahlweisen Fernsteuern der Vent.le ta^l'8^{en ei}J^er ,, _{bracnt wird}, sind z. B. aus der d„ Verstellmittel mit einer von einem rcvemerbaren haUende: Nu We lung J

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F i g. 2 eine seitliche Draufsicht auf die Einrichtung gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeils Il in F i g. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf das als Ein-Hand-Schalier in der Art eines Griffschalters ausgebildete transportable Betätigungstnittel in Richtung des Pfeils III in F i g. 4 und

Fig.4 eine Seitenansicht des Betatigungsmittcls gemäß F i g. 3 in Richtung des Pfeils IV in F i g. 3.

Die Zeichnung zeigt eine Einrichtung zur wahlwcisen Fern- oder Nahsteuerung der jeweils mit einem hydraulischen Ventil verbundenen, in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Arbeitszylinder eines ebenfalls der Einfachheit halber nicht dargestellten hydraulisch betätigten Mobilkrans. Jedem Arbeitszylinder ist ein dem der besseren Übersicht halber nicht dargestellten Hydraulikkreis angeschlossenes hydraulisches Ventil 1 zugeordnet, dessen als Steuerorgan dienender Ventilschieber 2 mittels eines Verstellmittels zu verstellen ist.

Das Verstellmittel besteht aus einer hohlen Welle 3. die in Lagern 4 gelagert ist. Die Welle 3 ist von einem Gleichstrommotor 6 über ein Getriebe 7 und ein Kettenvorgelege 8 um ihre Längsachse 9 zu drehen.

Zur Verbindung der Welle 3 mit den Ventilschicbern 2 der Ventile 1 ist für jedes Ventil 1 ein Parallelgestänge 11 vorgesehen, welches aus zwei Parallellenkern 12 und 13 einer Verbindungsstange 14 besteht, deren Endabschnitte gelenkig mit den Parallellenkern 12 bzw. 13 verbunden ist. Der freie Endabschnitt des Parallellenkers 12 ist mit dem Ventilschieber 2 des Ventils 1 verbunden, während der freie Endabschnitt des Parallellenkers 13 mit einer im ganzen mit 16 bezeichneten Kupplung verbunden ist, mittels welcher die Welle 3 an- bzw. abzukuppeln ist, wie dieses nachstehend noch näher ausgeführt wird.

|ede Kupplung 16 weist einen Kupplungsbolzen 17 auf. der jeweils von einem Elektromagneten 18 gegen die Kraft einer Feder 19 in eine quer zur Längsachse 9 der Welle 3 verlaufende Ausnehmung 21 einzuführen ist. Die Kupplung 16 ist durch Erregung des Elektromagneten 18 von einem später noch unter Bezugnahme auf die F i g. 3 und 4 beschriebenen Betätigungsmillels

22 elektrisch zu betätigen.

Aus F i g. 2 ist erkennbar, daß die Welle 3 wahlweise mit jeder Kupplung 16 zu kuppeln und damit wahlweise mit jedem Ventilschieber 2 mittelbar zu verbinden und damit zu betätigen ist.

Bei einem Verdrehen der Welle 3 kommt es, wenn eine Kupplung 16 eiiigekuppelt ist, zu einem Ver schwenken des Parallelgestänges 11 um einen Winkel

23 nach oben oder einen Winkel 24 nach unten aus der Ruhestellung, wobei der betreffende Ventilschieber 2 verstellt wird, wie dieses aus F i g. 1 erkennbar ist

Dabei wird gleichzeitig ein mit der Welle 3 fest verbundenes Potentiometer verstellt, welches als Istwert- geber für die Verstellung des Ventilschiebers 2 dient Der von dem Potentiometer 26 abgenommene Istwert wird mittels einer bekannten und daher nicht dargestellten und näher beschriebenen Schaltungsanordnung mit einem an einem nicht näher dargestellten und beschriebenen Sollwertgeber eingestellten Sollwert selbsttätig verglichen, wobei es bei Vorhandensein eines Differenzwertes zwischen dem Istwert und dem Sollwert selbsttätig zu einem entsprechenden Verdrehen der Welle und damit einem Verstellen des Ventil- Schiebers 2 kommt

Die Fig.3 und 4 zeigen das transportable Betätigungsmittel 22, welches als Ein-Hand-Schalter in der Art eines Griffschalters ausgebildet ist. Das Betätigungsmittel 22 besitzt einen nicht erkennbaren elektrischen Mehrwegschalter, mit dem mit einer als Schaltknopf 27 ausgebildeten ersten Handhabe eine elektrische Verbindung zu der betreffenden Kupplung 16 für das betreffende Ventil 1 des anzuwählenden Arbeitszvlinders herzustellen ist. Außerdem ist eine als ßriickcnschalter ausgebildete zweite Handhabe 28 vorhanden, mit dem der den Verstellweg des betreffenden Ventilschiebers 2 bestimmende Sollwert am Sollwertgeber einzustellen ist, wobei eine Betätigung gemäß dem Pfeil 29 beispielsweise eine Drehung der Welle 3 nach links hervorruft, bei welcher der Arbeitszylinder ausfährt, und eine Betätigung in Richtung des Pfeils 30 eine Drehung der Welle 3 nach rechts, bei welcher der Arbeitszylinder einfährt.

Der Schaltknopf 27 arbeitet mit Kontakten 31 zusammen, die jeweils einem bestimmten Elektromagnet 18 zugeordnet sind, so daß auf diese Weise die elektrische Verbindung herzustellen und zu den anderen Magneten 16 mit Sicherheit zu unterbrechen ist. wodurch sichergestellt ist. daß jeweils nur ein Arbeitszylinder des Krans gleichzeitig betätigt wird.

Das Betätigungsmittel 22 besitzt schließlich noch eine dritte Handhabe 32, die in der Art eines Tot-Mann-Schalters ausgebildet ist. Wird dieser Schalter betätigt, d. h.. wird der in F i g. 4 erkennbare Knopf gedrückt, so ist auch die zweite Handhabe 28 wirksam zu betätigen. Wird der Schaltknopf der dritten Handhabe 32 losgelassen, so wird die Welle 3 selbsttätig in ihre in F i g. 1 mit ausgezogenen Linien eingezeichnete Ausgangsstellung zurückbewegt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt: Jeder Arbeitszylinder bzw. jeder Ventilschieber 2 eines dem jeweiligen Arbeitszylinder zugeordneten Ventils kann durch Betätigen eines Schalthebels 33, der eine Verlängerung des einen Parallellenkers 12 darstellt betätigt werden. Hierbei ist die Fernsteuerung als solche außer Betrieb.

Soll dagegen ein Arbeitszylinder mittels der Fernsteuerung bedient werden, so wird an dem Schaltknopf 27 die elektrische Verbindung zu dem Elektromagneten 18 hergestellt, wodurch dieser erregt wird und den ihm zugeordneten Kupplungsbolzen 17 gegen die Kraft der Feder 19 in die entsprechende Ausnehmung 21 der Welle 3 einführt. Damit ist die betreffende Kupplung 16 mit der Welle 3 formschlüssig verbunden.

Nunmehr kann mittels der zweiten Handhabe 28 die Welle 3 durch den Antrieb 6,7.8 in Links- oder Rechtsdrehung versetzt werden, wobei die Drehung so lange erfolgt bis der mittels der zweiten Handhabe 28 vorgegebene Sollwert mit dem durch das Potentiometer 26 angezeigten Istwert übereinstimmt In dieser Stellung bleibt die Welle 3 stehen. Dabei hat sie das Parallelge stänge 11 entweder um einen Winkel 23 oder einen Winkel 24 verschwenkt, der einem bestimmten Verstellweg des Ventilschiebers 2 des zugehörigen Ventils 1 entspricht welches seinerseits die Arbeitsgeschwindigkeit des zugehörigen Arbeitszylinders vorgibt Während der Betätigung des Betätigungsmittels 22 wird stets die dritte Handhabe 32 betätigt Wird dieser Tot- Mann-Schalter losgelassen, so dreht sich die Welle selbsttätig in ihre Ausgangsstellung zurück, was sowohl in eingekuppeltem Zustand als auch in ausgekuppeltem Zustand erfolgen kann.

Auf diese Weise können nacheinander sämtliche — im vorgegebenen Fall sechs — Ventile 1 und damit die den Ventilen 1 zugeordneten Arbeitszylinder betätigt

werden.

Der besondere Vorteil der erfindungsgcimißen Hinrichtung besteht darin, daß diese ohne weiteres in kürzester Weise auch an bereits vorhandene Hydraulikkrane angeschlossen werden kann, ohne daß es eines Austausches des Hydrauliksystems bedarf. Weiterhin von Vorteil ist der Umstand, daß die Bedienungsperson

durch das als kleinen Griffschalter ausgebildete Betiitigungsmittcl 22 und die von diesem zum Kran führende elektrische und damit außerordentlich dünne und flexible Verbindungsleitung 34 praktisch nicht behindert ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß eine Betätigung der Schalthebel 33 mühelos möglich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur wahlweisen Fern- oder Nahsteuerung der jeweils mit einem hydraulischen Ventil verbundenen Arbeitszylinder eines hydraulisch betätigten Krans, insbesondere eines Mobilkrans. bei der jedes Ventil wahlweise von einem transportablen Betätigungsmittel aus über eine auf ein Verstellmittel einwirkende Verbindungsleitung fernsteuerbar ist, und bei der die Ventile zur Nahsteuerung jeweils mittels eines Verstellhebels unmittelbar von Hand steuerbar sind, wobei die Ventile jeweils nach einem Verstellvorgang durch ein Rückstellmittel selbsttätig in ihre neutrale Ausgangsstellung zurückgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dall zum wahlweisen Fernsteuern der Ventile (1) ein Verstellmittel (16,3, II) mit einer von einem reversierbaren Elektromotor (6, 7) angetriebenen, gemeinsamen Welle (3) vorgesehen ist, daß die Welle (3) jeweils über ein einem jeden Ventil (1) zugeordnetes Gestänge (11) mit dem Steuerorgan (2) des betreffenden Ventils (1) verbindbar und jeweils über eine von dem transportablen Betätieines an sich bekannten Tot-Mann-Schalters versehen ist, wobei die zweite Handhabe (28) nur bei gleichzeitiger Betätigung der dritten Handhabe (32) betätigbar ist und bei Nichtbetätigung der dritten Handhabe (32) die Welle (3) selbsttätig in ihre neutrale Ausgangsstellung (F i g. 1) zurückkehrt.