EP1422188A1 - Drehwerksbremse eines Krandrehwerks - Google Patents

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EP1422188A1
EP1422188A1 EP03025699A EP03025699A EP1422188A1 EP 1422188 A1 EP1422188 A1 EP 1422188A1 EP 03025699 A EP03025699 A EP 03025699A EP 03025699 A EP03025699 A EP 03025699A EP 1422188 A1 EP1422188 A1 EP 1422188A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake
slewing gear
actuator
anchor
release
Prior art date
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Granted
Application number
EP03025699A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1422188B1 (de
Inventor
Johannes Dipl.-Ing. Bulling
Horst Dipl.-Ing. Zerza
Stefan Dipl.-Ing. Duelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Werk Biberach GmbH
Original Assignee
Liebherr Werk Biberach GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Liebherr Werk Biberach GmbH filed Critical Liebherr Werk Biberach GmbH
Publication of EP1422188A1 publication Critical patent/EP1422188A1/de
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Publication of EP1422188B1 publication Critical patent/EP1422188B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/84—Slewing gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear

Definitions

  • the present invention relates to a slewing gear brake of a crane slewing gear a brake anchor and a brake rotor, which by means of a bias, in particular Spring device towards each other in their frictionally braking position biased and by means of an electromagnetic brake actuator against the
  • the pretensioning device is movable and detachable from one another, and a wind release device for permanent release of the brake when not in use of the crane, the wind release device being a release drive for
  • the brake rotor and brake armature move apart as well as a holding device to hold the brake rotor and brake anchor in the extended Has position.
  • the slewing gear brake is permanent solved.
  • the crane boom can then turn freely in the wind and thus offers one smallest possible wind attack area.
  • a slewing gear brake has already been proposed, with a hand bracket the brake actuator or the brake anchor was coupled to the brake Operate the hand bracket to be able to ventilate. It has already been suggested to operate the hand bracket by means of a lifting spindle motor, the lifted Position was held by the self-locking of the lifting spindle motor. to The positioning of the drive had two microswitches attached to the lifting spindle. As a result, the function and lifespan of the wind release depended however, essentially depends on the precise setting of the microswitches. Not correct set microswitches caused a malfunction or permanent breaks in the power transmission parts. Furthermore, the entire arrangement with the Lift spindle motor is relatively complex.
  • the present invention is therefore based on the object of improving To create slewing gear brake of the type mentioned, the disadvantages of Avoids prior art and further develops the latter in an advantageous manner.
  • a simple and reliably functioning wind-free fur device should preferably be used be created that is easy to use and an assembly and maintainable construction.
  • the release drive is formed by the brake actuator itself and the Holding device a locking device for locking the brake actuator and / or the brake armature or rotor in the extended position and has a locking actuator for actuating the locking device.
  • the holding device is designed to be form-fitting and by means of the bolt actuator External energy can be actuated so that the wind release is completely automatic, in particular can be accomplished electrically. Because the brake actuator is not just a Brake actuator, i.e. to control the braking force, i.e.
  • the wind release device can not only electrically, but also operated by hand, e.g. B. when the actuator is actuated fails, or even if the tower crane is rotating below the slewing gear brake or the wind release device just in the grip area of an operator.
  • the wind release device has in addition to the release actuator formed by the brake actuator Manual operating device for manual release of brake actuator and brake rotor from each other, advantageously the manual control device Bias, in particular spring device is assigned to the manual control device biased to their brake releasing position. The leader or spring device presses the manual control device even with motorized Actuation of the wind release in its off position, so that the manual control device is always moved.
  • the pretensioner also supports this The brake springs release the brake against the preload of the brake. Finally, damping is also achieved when the wind release device is suddenly moved by motor actuation by the brake actuator. It it is understood that the biasing force of the biasing device for the manual control device is less than the preload force that the brake actuator on the Brake rotor presses, since an unwanted release of the brake is of course not is wanted.
  • the locking device for locking the wind release of the Manual control device can be assigned.
  • the latter can be one of the Have locking device lockable actuating lever in the position can be locked, the brake released for the purpose of wind release equivalent.
  • the manual control device advantageously one has the corresponding lever arm and that for releasing the brake anchor and brake rotor necessary forces, this can also for the locking device be used that is exposed to lower forces.
  • the manual control device can be used have a pivot lever, the handle portion of a larger Lever arm has as an articulation section of the swivel lever, on which an articulation piece, which is directly or indirectly connected to the brake anchor is.
  • a force transmission is achieved, which is the preload of the brake overcome in their braking position more easily.
  • the locking device can be an electromagnet for actuation as a locking actuator exhibit.
  • two can be on opposite Sides of a bolt arranged electromagnet can be provided so that the Latch by actuating one electromagnet in one direction and through Actuation of the other electromagnet can be moved in the other direction can.
  • the locking device preferably has a translationally displaceable Bolt, which is a sliding axis transverse to the axis of movement of the lock Free drive elements, preferably transverse to the effective axis of the brake actuator has.
  • A is preferably on the bolt actuator corresponding gripping or actuating section provided.
  • the electromagnets can have pressure surfaces at their ends, so that the Slidable magnetic actuator can be pushed in to lock the latch accordingly to postpone.
  • the manual control device can be used to achieve a compact arrangement of the slewing gear brake on the opposite side of the brake anchor Brake actuator can be arranged.
  • the actuation lever of the manual actuation device is preferably over several tie rods, which are through the brake actuator extend through and / or past the brake actuator, connected to the brake anchor, around the brake armature relative to the brake rotor against its bias to move.
  • the arrangement of the manual control device allows on the side of the brake actuator opposite the brake anchor easy installation of the wind release device. You can later on the Brake unit consisting of brake rotor, brake anchor and brake actuator attached become.
  • the wind release device is preferably overall arranged in a pot-shaped housing, through the wall only the operating lever of the manual operating device and the emergency operating sections step through the locking device.
  • the position of the brake is expediently with a suitable sensor monitors, which emits a wind clearance signal, depending on whether the brake in their Wind-free position is driven or not.
  • a suitable sensor monitors, which emits a wind clearance signal, depending on whether the brake in their Wind-free position is driven or not.
  • To inaccuracies in monitoring the sensor especially a microswitch, must be stamped out immediately assigned to the brake anchor and / or the brake rotor in order to directly the air gap between the brake anchor and the brake rotor.
  • a Microswitch for monitoring the air gap between the brake armature and the brake rotor detects the wind clearance without the stroke of a spindle motor or another Release drive, i.e. without the inaccuracies in between.
  • the sensor is preferably used to detect or monitor the air gap between brake anchor and brake rotor outside the cover of the wind release device arranged.
  • the pretensioning device especially a spring device for pretensioning brake anchors and brake rotor assigned an adjusting device.
  • the Preload device can be assigned an adjusting screw or adjusting nut can advantageously be operated without the installation of the wind release device.
  • the slewing brake is advantageous to dry out any moisture coaxial to the slewing gear motor of the crane slewing gear between the Arranged slewing gear motor and an external fan for the slewing gear motor. Also This can result in condensed water caused by strong temperature fluctuations be dried out relatively quickly. It also increases the risk of freezing the wind release mechanism to a minimum.
  • the slewing gear drive 1 of a tower crane shown in FIG. 1 comprises the drive motor 2, which has a gear stage 3, which is a multi-stage planetary gear can be formed, drives a drive pinion 4.
  • the drive pinion 4 meshes with a slewing ring 5.
  • the entire slewing drive extends 1 along a substantially vertical axis.
  • a slewing gear brake 6 sits on the drive motor 2 Slewing gear drive and thus to brake the entire slewing gear.
  • a wind release device 7 On the real one Braking unit of the slewing gear brake 6 is a wind release device 7, with that the slewing gear brake 6 can be permanently released for the non-operation of the crane can, so that the crane can turn freely in the wind like a wind vane.
  • an external fan 8 about the wind release device 7 is an external fan 8, which the slewing gear 6th and the drive motor 2 cools.
  • the drive motor 2, including the slewing gear brake 6 the wind release device 7 and the external fan 8 are aligned coaxially to each other on top of each other.
  • the slewing gear brake 6 comprises a brake rotor 9 which is non-rotatable is connected to the motor shaft of the drive motor 2, and a brake anchor 10, which is fixed in a rotationally fixed manner on the housing of the drive motor.
  • the entire rotationally fixed part of the slewing gear brake 6 is by means of Bolt 11 attached to the slewing gear motor 2.
  • the brake rotor 9 and the brake armature are each designed as friction disks and arranged one above the other.
  • the brake anchor 10 is axially displaceably mounted and by means of a brake spring device, not shown, against the Brake rotor 9 excited.
  • the brake spring device thus creates a frictional connection between brake armature 10 and brake rotor 9, which causes the braking torque.
  • a brake actuator 12 in the form of an electromagnet device intended.
  • the brake actuator 12 is one Control device 13, which is part of the crane control, controlled.
  • the Brake actuator 12 exert a variable force on the brake anchor 10 so that the the contact pressure caused by the brake spring device variably changed and that Braking torque can be controlled accordingly.
  • the brake armature 10 is completely lifted from the brake rotor 9 and released so that the brake is disabled.
  • FIG. 4 shows a pivot lever 16 about a axis of action of the brake actuator 12 transverse pivot axis pivotally mounted.
  • a pivot section 17 of the pivot lever 16 which is relatively close to its pivot axis
  • Drawbars 18 pivotally hinged, specifically via fork joints 19, so that no torques between the tie rods 18 and the pivot lever 16 can be transferred.
  • the tie rods 18 are at the other end connected to the brake anchor 10, as shown in Figures 6 and 7.
  • the tie rods 18 extend past the brake actuator 12 and are with the Brake anchor 10 screwed.
  • the pivot lever 16 is spring loaded.
  • the corresponding Spring device 22 comprises a plurality of compression springs 23 which are pushed over bolts are connected to the pivot lever 16.
  • the compression springs 23 are weaker than the brake spring device.
  • the compression springs 23 are mainly used to To press the rocking lever 16 upwards by itself when the brake anchor 10 is released by the brake actuator 12.
  • the wind release device 7 comprises a holding device acting in a form-fitting manner 24, which release the pivot lever 16 in its the brake anchor 10 Can hold position.
  • the holding device 24 is a locking device formed with a bolt 25, which is under a corresponding Swivel lever section 26 can be pushed.
  • the latch 25 is longitudinally displaceable guided on the base plate 15, namely along one to the pivot axis of the pivot lever 16 parallel sliding axis.
  • the Latch 25 guided between two stops 27 and 28 and can thus between two positions can be moved back and forth.
  • two actuating magnets 20 are provided on opposite End faces of the bolt 25 arranged and also attached to the base plate 15 are. By energizing the one solenoid, the latch 25 can be in its locking position and by energizing the other solenoid 30 in its unlocking position can be moved.
  • the bolt 25 is a bolt with different diameter sections educated. If the bolt 25 with its diameter section large diameter is driven under the pivot lever 26, the Swivel lever 16 no longer in its depressed, i.e. not the brake releasing position are moved. However, the diameter section becomes small Driven diameter under the pivot lever section 26, the pivot lever 16 are moved so that the brake is brought into its braking position can be when the brake actuator 12 is not energized.
  • the position of the brake armature 10 relative to the brake rotor 9 is determined by a Microswitch 32 monitors which are attached directly to the brake anchor 10 can. As FIG. 4 shows, it lies below the wind release device 7 on the Shell surface of the brake actuator 12. It detects the air gap between the brake anchor 10 and the brake rotor 9.
  • the sensor or microswitch 32 is with the control device 13 connected.
  • the control device 13 is also both with the bolt actuators 29 also connected to the brake actuator 12 in order to control them.
  • a cover 33 which together with the base plate 15 forms a wind release device housing. Only the operating section 21 the actuating rod 20 and the end faces of the actuating magnets 30 are from accessible outside the cover 33. The end faces of the actuating magnets 30 namely form hand pressure surfaces 34 for manual actuation of the bolt actuators, if they fail or cannot be operated in the event of a power failure.
  • the slewing gear brake 6 works as follows:
  • the pivot lever 16 is the wind release device 7 unlocked, i.e. the diameter section of small diameter the bolt 25 is moved under the pivot lever portion 26 so that the Swivel lever 16 is movable.
  • the brake actuator 12 can be the braking force effectively applied by the brake spring device and thus the braking torque can be controlled.
  • control device 13 controls the brake actuator 12 with the maximum control current so that the brake actuator 12 the brake armature 10 from the brake rotor 9th takes off.
  • the microswitch 32 detects the resulting air gap between the Brake anchor 10 and the brake rotor 9 and gives a corresponding signal to the Control device 13.
  • the control device In order to lock the wind release device 7, the control device then controls 13 the corresponding actuating magnet 30 in order to move the bolt 25, so that its large diameter section under the Swivel lever section 26 is located, as shown in FIG. 5. This allows the Swivel lever 16 no longer move back.
  • the brake anchor 10 is in his held in position.
  • the control device 13 can the brake actuator 12 deactivate because the holding device 24 holds the brake in the released position.
  • the crane can be parked and is freely rotatable to align in the wind.
  • the control device In order to deactivate the wind clearance again, the control device first 13 the brake actuator 12 is fully energized again, then the second presses Setting magnet 30 back the bolt 25 and finally the brake actuator 12 can be retracted again until the brake anchor 10 again against the Brake rotor 9 presses.
  • the wind release device 7 can still be operated. All you need is this First, the operating rod 20 is pulled up to the pivot lever 16 to operate. About the tie rods 18, the brake anchor 10 is Brake rotor 9 lifted off. In the released position, you can also do it by hand the corresponding control magnet 30 can be actuated. All you need is the Hand pressure surface 24 are pressed, whereby the bolt 25 moves.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwerksbremse eines Krandrehwerks mit einem Bremsanker (10) und einem Bremsrotor (9), die mittels einer Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung aufeinander zu in ihre reibschlüssig bremsende Stellung vorgespannt und mittels eines elektromagnetischen Bremsaktors (12) entgegen der Vorspannung der Vorspannvorrichtung bewegbar und voneinander lösbar sind, sowie einer Windfreistellvorrichtung (7) zum dauerhaften Lösen der Bremse im Nichtbetrieb des Krans, wobei die Windfreistellvorrichtung (7) einen Freistellantrieb zum Auseinanderfahren von Bremsrotor (9) und Bremsanker (10) sowie eine Haltevorrichtung (24) zum Halten von Bremsrotor (9) und Bremsanker (10) in der auseinander gefahrenen Stellung aufweist. Erfindungsgemäß ist bei der Drehwerksbremse vorgesehen, daß der Freistellantrieb von dem Bremsaktor (12) selbst gebildet ist und die Haltevorrichtung (24) eine Riegelvorrichtung (26) zur Verriegelung des Bremsaktors (12) und/oder des Bremsankers (10) bzw. -rotors in der auseinander gefahrenen Stellung sowie einen Riegelaktor (29) zur Betätigung der Riegelvorrichtung (25) aufweist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwerksbremse eines Krandrehwerks mit einem Bremsanker und einem Bremsrotor, die mittels einer Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung aufeinander zu in ihre reibschlüssig bremsende Stellung vorgespannt und mittels eines elektromagnetischen Bremsaktors entgegen der Vorspannung der Vorspannvorrichtung bewegbar und voneinander lösbar sind, sowie einer Windfreistellvorrichtung zum dauerhaften Lösen der Bremse im Nichtbetrieb des Krans, wobei die Windfreistellvorrichtung einen Freistellantrieb zum Auseinanderfahren von Bremsrotor und Bremsanker sowie eine Haltevorrichtung zum Halten von Bremsrotor und Bremsanker in der auseinander gefahrenen Stellung aufweist.
Um eine unnötig hohe oder gar gefährliche Belastung eines Krans, insbesondere Turmdrehkrans, bei aufkommendem Wind bzw. Sturm auszuschließen, wird während der Zeit, in der der Kran außer Betrieb ist, die Drehwerksbremse dauerhaft gelöst. Der Kranausleger kann dann frei im Wind drehen und bietet somit eine geringstmögliche Windangriffsfläche.
Es wurde bereits eine Drehwerksbremse vorgeschlagen, bei der ein Handbügel mit dem Bremsaktor bzw. dem Bremsanker gekoppelt war, um die Bremse durch Betätigen des Handbügels lüften zu können. Dabei wurde bereits vorgeschlagen, den Handbügel mittels eines Hubspindelmotors zu betätigen, wobei die gelüftete Position durch die Selbsthemmung des Hubspindelmotors gehalten wurde. Zur Positionierung des Antriebs waren zwei Mikroschalter an der Hubspindel angebracht. Hierdurch hing die Funktion und die Lebensdauer der Windfreistellung jedoch im wesentlichen von der präzisen Einstellung der Mikroschalter ab. Falsch eingestellte Mikroschalter verursachten eine Fehlfunktion oder aber Dauerbrüche in den kraftübertragenden Teilen. Weiterhin war die gesamte Anordnung mit dem Hubspindelmotor relativ aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Drehwerksbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise soll eine einfache und zuverlässig funktionierende Windfreisfellvorrichtung geschaffen werden, die einfach zu bedienen ist und eine montage- und wartungsfreundliche Konstruktion besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehwerksbremse nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist also bei der Drehwerksbremse der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Freistellantrieb von dem Bremsaktor selbst gebildet ist und die Haltevorrichtung eine Riegelvorrichtung zur Verriegelung des Bremsaktors und/oder des Bremsankers bzw. -rotors in der auseinander gefahrenen Stellung sowie einen Riegelaktor zur Betätigung der Riegelvorrichtung aufweist. Die Haltevorrichtung ist formschlüssig ausgebildet und mittels des Riegelaktors durch Fremdenergie betätigbar, so daß die Windfreistellung vollständig automatisch, insbesondere elektrisch bewerkstelligt werden kann. Da der Bremsaktor nicht nur als Bremsaktor, d.h. zur Steuerung der Bremskraft, also der Anpreßkraft des Aktors auf den Rotor bis zum vollständigen Lösen dieser beiden Bauteile, genutzt wird, sondern auch gleichzeitig als Freistellantrieb verwendet wird, kann auf einen separaten Freistellantrieb beispielsweise in Form eines Hubspindelantriebs verzichtet werden. Die Konstruktion der Drehwerksbremse vereinfacht sich hierdurch beträchtlich. Der Montage- und Wartungsaufwand der Windfreistellvorrichtung wird reduziert. Sind der Bremsanker und der Bremsrotor entgegen ihrer Vorspannung durch den Bremsaktor auseinander gefahren, wird die Bremse in dieser Stellung durch die formschlüssige Haltevorrichtung verriegelt. Sodann kann der Bremsaktor deaktiviert werden. Die Windfreistellung wird sodann von der formschlüssigen Haltevorrichtung bewirkt, auch wenn der Bremsaktor deaktiviert wird. Durch das Blockieren der Beweglichkeit von Bremsanker und Bremsrotor relativ zueinander kann die Vorspannvorrichtung den Bremsanker nicht mehr auf den Bremsrotor drücken. Der Kran kann frei im Wind drehen.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Windfreistellvorrichtung nicht nur elektrisch, sondern auch von Hand betätigt werden, z. B. dann, wenn die Aktorbetätigung ausfällt, oder auch dann, wenn bei einem unten drehenden Turmdrehkran die Drehwerksbremse bzw. die Windfreistellvorrichtung gerade im Griffbereich eines Bedieners liegt. Um die Handbedienung zu ermöglichen, besitzt die Windfreistellvorrichtung zusätzlich zu dem vom Bremsaktor gebildeten Freistellantrieb eine Handbetätigungsvorrichtung zum händischen Lösen von Bremsaktor und Bremsrotor voneinander, wobei vorteilhafterweise der Handbetätigungsvorrichtung eine Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung zugeordnet ist, die die Handbetätigungsvorrichtung zu ihrer die Bremse lösenden Stellung vorspannt. Die Vorspann- bzw. Federvorrichtung drückt die Handbetätigungsvorrichtung auch bei motorischer Betätigung der Windfreistellung in ihre Aus-Stellung, so daß die Handbetätigungsvorrichtung stets mit bewegt wird. Zudem unterstützt die Vorspannvorrichtung das Lösen der Bremse entgegen der Vorspannung der Bremse durch die Bremsfedern. Schließlich wird auch eine Dämpfung erreicht, wenn die Windfreistellvorrichtung durch motorische Betätigung durch den Bremsaktor schlagartig bewegt wird. Es versteht sich, daß die Vorspannkraft der Vorspannvorrichtung für die Handbetätigungsvorrichtung kleiner ist als die Vorspannkraft, die den Bremsaktor auf den Bremsrotor drückt, da ein ungewolltes Lösen der Bremse selbstverständlich nicht gewollt ist.
Vorzugsweise kann die Riegelvorrichtung zur Verriegelung der Windfreistellung der Handbetätigungsvorrichtung zugeordnet sein. Letztere kann einen von der Riegelvorrichtung verriegelbaren Betätigungshebel aufweisen, der in der Stellung verriegelt werden kann, die der zum Zwecke der Windfreistellung gelösten Bremse entspricht. Insofern als die Handbetätigungsvorrichtung vorteilhafterweise einen entsprechenden Hebelarm besitzt und die zum Lösen von Bremsanker und Bremsrotor notwendigen Kräfte untersetzt, kann dies auch für die Riegelvorrichtung genutzt werden, die so geringeren Kräften ausgesetzt ist.
Um die gewünschte Kraftuntersetzung zu erreichen, kann die Handbetätigungsvorrichtung einen Schwenkhebel aufweisen, dessen Griffabschnitt einen größeren Hebelarm besitzt als ein Anlenkabschnitt des Schwenkhebels, an dem ein Anlenkstück, das mit dem Bremsanker mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, angelenkt ist. Hierdurch wird eine Kraftübersetzung erreicht, die die Vorspannung der Bremse in ihre bremsende Stellung leichter überwinden läßt.
Die Riegelvorrichtung kann zur Betätigung als Riegelaktor einen Elektromagneten aufweisen. In Weiterbildung der Erfindung können zwei auf gegenüberliegenden Seiten eines Riegels angeordnete Elektromagneten vorgesehen sein, so daß der Riegel durch Betätigung des einen Elektromagneten in die eine Richtung und durch Betätigung des anderen Elektromagneten in die andere Richtung gefahren werden kann. Vorzugsweise besitzt die Riegelvorrichtung einen translatorisch verschieblichen Riegel, der eine Schiebeachse quer zur Bewegungsachse des zu verriegelnden Freistellantriebselements, vorzugsweise quer zur Wirkachse des Bremsaktors besitzt.
Um im Notfall auch einen Handbetrieb der Haltevorrichtung zu ermöglichen, weist diese eine Nothandbetätigungsvorrichtung auf. Vorzugsweise ist am Riegelaktor ein entsprechender Greif- oder Betätigungsabschnitt vorgesehen. Insbesondere können die Elektromagneten an ihren Enden Druckflächen besitzen, so daß der verschiebliche Magnetaktor eingedrückt werden kann, um den Riegel entsprechend zu verschieben.
Um eine kompakte Anordnung der Drehwerksbremse zu erreichen, kann die Handbetätigungsvorrichtung auf der dem Bremsanker gegenüberliegenden Seite des Bremsaktors angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Betätigungshebel der Handbetätigungsvorrichtung über mehrere Zugstangen, die sich durch den Bremsaktor hindurch und/oder an dem Bremsaktor vorbei erstrecken, mit dem Bremsanker verbunden, um den Bremsanker relativ zu dem Bremsrotor entgegen seiner Vorspannung zu bewegen. Darüber hinaus erlaubt die Anordnung der Handbetätigungsvorrichtung auf der dem Bremsanker gegenüberliegenden Seite des Bremsaktors eine einfache Montage der Windfreistellvorrichtung. Sie kann nachträglich auf die Bremseinheit bestehend aus Bremsrotor, Bremsanker und Bremsaktor aufgesetzt werden.
Um die Windfreistellvorrichtung vor äußeren Einflüssen wie Eis, Schnee oder Schmutz zu schützen, kann die Haltevorrichtung und/oder der Freistellantrieb von einer Abdeckhaube abgedeckt sein. Vorzugsweise ist die Windfreistellvorrichtung insgesamt in einem topfförmigen Gehäuse angeordnet, durch dessen Wandung lediglich der Betätigungshebel der Handbetätigungsvorrichtung sowie die Notbetätigungsabschnitte der Riegelvorrichtung hindurch treten.
Die Stellung der Bremse wird zweckmäßigerweise mit einem geeigneten Sensor überwacht, der ein Windfreistellsignal abgibt, je nach dem, ob die Bremse in ihre Windfreistellstellung gefahren ist oder nicht. Um Ungenauigkeiten bei der Überwachung auszumerzen, ist der Sensor, insbesondere ein Mikroschalter, unmittelbar dem Bremsanker und/oder dem Bremsrotor zugeordnet, um unmittelbar den Luftspalt zwischen dem Bremsanker und dem Bremsrotor zu erfassen. Ein solcher Mikroschalter zur Überwachung des Luftspaltes zwischen Bremsanker und Bremsrotor erfaßt die Windfreistellung ohne den Hub eines Spindelmotors oder eines anderen Freistellantriebs, d.h. ohne die dazwischen liegenden Ungenauigkeiten.
Vorzugsweise ist der Sensor zur Erfassung bzw. Überwachung des Luftspaltes zwischen Bremsanker und Bremsrotor außerhalb der Abdeckung der Windfreistellvorrichtung angeordnet.
Um das von der Drehwerksbremse bewirkte Bremsmoment verstellen zu können, ist der Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung zur Vorspannung von Bremsanker und Bremsrotor eine Einstellvorrichtung zugeordnet. Beispielsweise kann der Vorspannvorrichtung eine Einstellschraube bzw. Einstellmutter zugeordnet sein, die vorteilhafterweise ohne die Montage der Windfreistellvorrichtung betätigbar ist.
Um die Windfreistellvorrichtung sowie den Bremsaktor zu kühlen sowie ggf. bei eindringender Feuchtigkeit wieder auszutrocknen, ist die Drehwerksbremse vorteilhafterweise koaxial zu dem Drehwerksmotor des Krandrehwerks zwischen dem Drehwerksmotor und einem Fremdlüfter für den Drehwerksmotor angeordnet. Auch durch starke Temperaturschwankungen entstandenes Kondenswasser kann hierdurch relativ schnell herausgetrocknet werden. Zudem wird das Risiko des Einfrierens der Windfreistellmechanik auf ein Minimum begrenzt.
Um auch bei großer Kälte einen unbehinderten Betrieb zu gewährleisten, besitzen die beweglichen Bauteile der Windfreistellvorrichtung, insbesondere die Drehpunkte bzw. Schiebepunkte der Haltevorrichtung und der Handbetätigungsvorrichtung ungeschmierte Gleitlager. Hierdurch wird vermieden, daß durch die hohe Viskosität von Schmierstoffen bei großer Kälte die Reibmomente erhöht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1:
eine Gesamtansicht eines Drehwerksantriebs eines Turmdrehkrans, der eine Drehwerksbremse mit automatischer Windfreistellvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung aufweist,
Figur 2:
eine Teilansicht des Drehwerkantriebs aus Figur 1, die dessen Antriebsmotor, die Drehwerksbremse mit Windfreistellvorrichtung und den darüber angeordneten Fremdlüfter zeigt,
Figur 3:
eine schematische, perspektivische Darstellung der Drehwerksbremse mit Windfreistellvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren, wobei deren Anordnung zwischen dem Drehwerksantriebsmotor und dem Fremdlüfter schematisch angedeutet ist,
Figur 4:
eine perspektivische Ansicht der Drehwerksbremse und der Windfreistellvorrichtung in der gelösten Stellung, in der die Reibelemente der Bremse auseinander gefahren sind und die Windfreistellvorrichtung verriegelt ist,
Figur 5:
eine vergrößerte Teilansicht der Verriegelung der Windfreistellvorrichtung aus Figur 4,
Figur 6:
eine Seitenansicht der Drehwerksbremse mit Windfreistellvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren, wobei die Windfreistellvorrichtung in der deaktivierten Stellung und die Drehwerksbremse in ihrer bremsenden Stellung gezeigt ist, und
Figur 7:
eine im Vergleich zu Figur 6 um 90° gedrehte Seitenansicht der Drehwerksbremse, ebenfalls in der bremsenden Stellung.
Der in Figur 1 gezeigte Drehwerksantrieb 1 eines Turmdrehkrans umfaßt den Antriebsmotor 2, der über eine Getriebestufe 3, die als mehrstufiges Planetengetriebe ausgebildet sein kann, ein Antriebsritzel 4 antreibt. Das Antriebsritzel 4 kämmt mit einem Drehkranz 5. Wie Figur 1 zeigt, erstreckt sich der gesamte Drehwerksantrieb 1 entlang einer im wesentlichen vertikalen Achse.
Wie Figur 2 zeigt, sitzt auf dem Antriebsmotor 2 eine Drehwerksbremse 6, um den Drehwerksantrieb und damit das gesamte Drehwerk zu bremsen. Auf der eigentlichen Bremseinheit der Drehwerksbremse 6 sitzt eine Windfreistellvorrichtung 7, mit der die Drehwerksbremse 6 dauerhaft für den Nichtbetrieb des Krans gelöst werden kann, so daß der Kran frei im Wind nach Art einer Windfahne drehen kann. Über der Windfreistellvorrichtung 7 sitzt ein Fremdlüfter 8, der die Drehwerksbremse 6 sowie den Antriebsmotor 2 kühlt. Der Antriebsmotor 2, die Drehwerksbremse 6 einschließlich der Windfreistellvorrichtung 7 und der Fremdlüfter 8 sitzen koaxial ausgerichtet zueinander übereinander.
Wie Figur 3 zeigt, umfaßt die Drehwerksbremse 6 einen Bremsrotor 9, der drehfest mit der Motorwelle des Antriebsmotors 2 verbunden ist, sowie einen Bremsanker 10, der rotatorisch feststehend auf dem Gehäuse des Antriebsmotors befestigt ist. Der gesamte rotatorisch feststehende Teil der Drehwerksbremse 6 ist mittels Schraubbolzen 11 auf dem Drehwerksantriebsmotor 2 befestigt.
Der Bremsrotor 9 sowie der Bremsanker sind jeweils als Reibscheiben ausgebildet und übereinander angeordnet. Der Bremsanker 10 ist axial verschieblich gelagert und mittels einer nicht näher gezeichneten Bremsfedervorrichtung gegen den Bremsrotor 9 gespannt. Durch die Bremsfedervorrichtung wird also ein Reibschluß zwischen Bremsanker 10 und Bremsrotor 9 bewirkt, der das Bremsmoment bewirkt.
Über dem Bremsanker 10 ist ein Bremsaktor 12 in Form einer Elektromagnetenvorrichtung vorgesehen. Mit Hilfe des Bremsaktors 12 kann der Bremsanker 10 von dem Bremsrotor 9 weggezogen werden, um die Vorspannung der Bremsfedervorrichtung zu verringern bzw. gänzlich zu lösen. Der Bremsaktor 12 wird von einer Steuervorrichtung 13, die Teil der Kransteuerung ist, angesteuert. Dabei kann der Bremsaktor 12 eine variable Kraft auf den Bremsanker 10 ausüben, so daß die von der Bremsfedervorrichtung bewirkte Anpreßkraft variabel verändert und das Bremsmoment entsprechend gesteuert werden kann. Bei voller Bestromung des Bremsaktors 12 wird der Bremsanker 10 völlig von dem Bremsrotor 9 abgehoben und gelüftet, so daß die Bremse außer Kraft gesetzt ist.
Auf der dem Bremsanker 10 gegenüberliegenden Seite des Bremsaktors 12, also oberhalb desselben, ist der restliche Teil der Windfreistellvorrichtung 7 angeordnet, und zwar auf einer starr mit dem Bremsaktor 12 verbundenen Grundplatte 15. Wie Figur 4 zeigt, ist ein Schwenkhebel 16 um eine zur Wirkachse des Bremsaktors 12 quer verlaufenden Schwenkachse schwenkbar gelagert. An einem Anlenkabschnitt 17 des Schwenkhebels 16, der relativ nahe bei dessen Schwenkachse liegt, sind Zugstangen 18 schwenkbar angelenkt, und zwar über Gabelgelenke 19, so daß keine Drehmomente zwischen den Zugstangen 18 und dem Schwenkhebel 16 übertragen werden können. Die Zugstangen 18 sind mit ihrem anderen Ende mit dem Bremsanker 10 verbunden, wie dies die Figuren 6 und 7 zeigen. Die Zugstangen 18 erstrecken sich dabei an dem Bremsaktor 12 vorbei und sind mit dem Bremsanker 10 verschraubt. Durch Schwenken des Schwenkhebels 16 nach oben kann also der Bremsanker 10 ebenfalls nach oben bewegt werden, um von dem Bremsrotor 9 abgehoben zu werden. Wie Figur 4 zeigt, ist an dem Schwenkhebel 16 eine Betätigungsstange 20 mit entsprechendem Betätigungsabschnitt 21 befestigt, mittels derer der Schwenkhebel 16 leichter verschwenkt werden kann. Die Betätigungsstange 20 ist entsprechend lang ausgebildet, um einen längeren Hebelarm zu erreichen.
Wie Figur 4 zeigt, ist der Schwenkhebel 16 federbeaufschlagt. Die entsprechende Federvorrichtung 22 umfaßt mehrere Druckfedern 23, die über Bolzen geschoben sind, die mit dem Schwenkhebel 16 verbunden sind. Wie Figur 4 zeigt, stützen sich die Druckfedern 23 einerseits an dem Schwenkhebel 16 und andererseits an der Grundplatte 15 ab, so daß der Schwenkhebel 16 zu seiner die Bremse lösenden Stellung hin gedrückt wird. Selbstverständlich sind die Druckfedern 23 schwächer als die Bremsfedervorrichtung. Die Druckfedern 23 dienen hauptsächlich dazu, den Schwenkhebel 16 von alleine nach oben zu drücken, wenn der Bremsanker 10 durch den Bremsaktor 12 gelöst wird.
Ferner umfaßt die Windfreistellvorrichtung 7 eine formschlüssig wirkende Haltevorrichtung 24, die den Schwenkhebel 16 in seiner den Bremsanker 10 lösenden Stellung halten kann. Wie Figur 4 zeigt, ist die Haltevorrichtung 24 als Riegelvorrichtung mit einem Riegel 25 ausgebildet, der unter einen entsprechenden Schwenkhebelabschnitt 26 geschoben werden kann. Der Riegel 25 ist längsverschieblich auf der Grundplatte 15 geführt, und zwar entlang einer zur Schwenkachse des Schwenkhebels 16 parallelen Schiebeachse. Wie Figur 5 zeigt, ist der Riegel 25 zwischen zwei Anschlägen 27 und 28 geführt und kann somit zwischen zwei Stellungen hin und her bewegt werden. Zur Betätigung des Riegels 25 sind als Riegelaktoren 29 zwei Stellmagnete 20 vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Stirnseiten des Riegels 25 angeordnet und ebenfalls an der Grundplatte 15 befestigt sind. Durch Bestromung des einen Stellmagneten kann der Riegel 25 in seine verriegelnde Stellung und durch Bestromung des anderen Stellmagneten 30 in seine entriegelnde Stellung bewegt werden.
Wie Figur 5 zeigt, ist der Riegel 25 als Bolzen mit unterschiedlichen Durchmesserabschnitten ausgebildet. Wenn der Riegel 25 mit seinem Durchmesserabschnitt großen Durchmessers unter den Schwenkhebel 26 gefahren wird, kann der Schwenkhebel 16 nicht mehr in seine niedergedrückte, d.h. die Bremse nicht lösende Stellung bewegt werden. Wird hingegen der Durchmesserabschnitt kleinen Durchmessers unter den Schwenkhebelabschnitt 26 gefahren, kann der Schwenkhebel 16 bewegt werden, so daß die Bremse in ihre bremsende Stellung gebracht werden kann, wenn der Bremsaktor 12 nicht bestromt ist.
Die Stellung des Bremsankers 10 relativ zu dem Bremsrotor 9 wird durch einen Mikroschalter 32 überwacht, der unmittelbar an dem Bremsanker 10 befestigt sein kann. Wie Figur 4 zeigt, liegt er unterhalb der Windfreistellvorrichtung 7 an der Mantelfläche des Bremsaktors 12. Er erfaßt unmittelbar den Luftspalt zwischen dem Bremsanker 10 und dem Bremsrotor 9.
Wie Figur 3 zeigt, ist der Sensor bzw. Mikroschalter 32 mit der Steuervorrichtung 13 verbunden. Die Steuervorrichtung 13 ist ferner sowohl mit den Riegelaktoren 29 als auch mit dem Bremsaktor 12 verbunden, um diese anzusteuern.
Um das Eindringen von Schmutz in die Windfreistellvorrichtung 7 zu verhindern, ist diese mit einer Abdeckhaube 33 abgedeckt, die zusammen mit der Grundplatte 15 ein Windfreistellvorrichtungsgehäuse bildet. Lediglich der Betätigungsabschnitt 21 der Betätigungsstange 20 sowie die Stirnseiten der Stellmagnete 30 sind von außerhalb der Abdeckhaube 33 zugänglich. Die Stirnseiten der Stellmagnete 30 bilden nämlich Handdruckflächen 34 zur händischen Betätigung der Riegelaktoren, wenn diese ausfallen bzw. bei Stromausfall nicht betätigbar sind.
Die Drehwerksbremse 6 arbeitet folgendermaßen:
Im normalen Arbeitsbetrieb des Krans ist der Schwenkhebel 16 der Windfreistellvorrichtung 7 unverriegelt, d.h. der Durchmesserabschnitt kleinen Durchmessers des Riegels 25 ist unter den Schwenkhebelabschnitt 26 gefahren, so daß der Schwenkhebel 16 beweglich ist. Durch entsprechende Ansteuerung des Bremsaktors 12 kann die von der Bremsfedervorrichtung effektiv aufgebrachte Bremskraft und damit das Bremsdrehmoment gesteuert werden.
Soll die Drehwerksbremse 6 in die Windfreistellung gebracht werden, wird folgendermaßen vorgegangen:
Zunächst steuert die Steuervorrichtung 13 den Bremsaktor 12 mit maximalem Ansteuerstrom an, so daß der Bremsaktor 12 den Bremsanker 10 vom Bremsrotor 9 abhebt. Der Mikroschalter 32 erfaßt den entstehenden Luftspalt zwischen dem Bremsanker 10 und dem Bremsrotor 9 und gibt ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 13.
Beim Anheben des Bremsankers 10 bewegt sich auch der Schwenkhebel 16 entsprechend: Er wird dabei von der Federvorrichtung 22 nach oben gedrückt.
Um die Windfreistellvorrichtung 7 zu verriegeln, steuert sodann die Steuervorrichtung 13 den entsprechenden Stellmagnet 30 an, um den Riegel 25 zu verschieben, so daß dessen Durchmesserabschnitt mit großem Durchmesser unter dem Schwenkhebelabschnitt 26 liegt, wie dies Figur 5 zeigt. Hierdurch kann der Schwenkhebel 16 sich nicht mehr zurückbewegen. Der Bremsanker 10 ist in seiner gelösten Stellung gehalten. Die Steuervorrichtung 13 kann den Bremsaktor 12 deaktivieren, da die Haltevorrichtung 24 die Bremse in der gelösten Stellung hält. Der Kran kann abgestellt werden und ist frei drehbar, um sich im Wind auszurichten.
Um die Windfreistellung wieder zu deaktivieren, wird zunächst von der Steuervorrichtung 13 der Bremsaktor 12 wieder voll bestromt, sodann drückt der zweite Stellmagnet 30 den Riegel 25 wieder zurück und schließlich kann der Bremsaktor 12 wieder zurückgefahren werden, bis der Bremsanker 10 wieder gegen den Bremsrotor 9 drückt.
Sollte der Strom ausgefallen sein oder eines der aktiven Bauteile defekt sein, kann die Windfreistellvorrichtung 7 dennoch betätigt werden. Hierzu braucht lediglich zunächst die Betätigungsstange 20 nach oben gezogen werden, um den Schwenkhebel 16 zu betätigen. Über die Zugstangen 18 wird der Bremsanker 10 vom Bremsrotor 9 abgehoben. In der gelüfteten Stellung kann dann ebenfalls von Hand der entsprechende Stellmagnet 30 betätigt werden. Hierzu braucht lediglich auf die Handdruckfläche 24 gedrückt werden, wodurch sich der Riegel 25 verschiebt.

Claims (13)

  1. Drehwerksbremse eines Krandrehwerks mit einem Bremsanker (10) und einem Bremsrotor (9), die mittels einer Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung aufeinander zu in ihre reibschlüssig bremsende Stellung vorgespannt und mittels eines elektromagnetischen Bremsaktors (12) entgegen der Vorspannvorrichtung bewegbar und voneinander lösbar sind, sowie einer Windfreistellvorrichtung (7) zum dauerhaften Lösen der Bremse im Nichtbetrieb des Krans, wobei die Windfreistellvorrichtung (7) einen Freistellantrieb zum Auseinanderfahren von Bremsrotor (9) und Bremsanker (10) sowie eine Haltevorrichtung zum Halten von Bremsrotor (9) und Bremsanker (10) in der auseinander gefahrenen Stellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Freistellantrieb von dem Bremsaktor (12) gebildet ist und die Haltevorrichtung (24) eine Riegelvorrichtung (25) zum Verriegeln des Bremsaktors (12) und/oder des Bremsankers (10) in der auseinandergefahrenen Stellung sowie einen Riegelaktor (29) zur Betätigung der Riegelvorrichtung (25) aufweist.
  2. Drehwerksbremse nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Windfreistellvorrichtung (7) zusätzlich zum Freistellantrieb (12) eine Handbetätigungsvorrichtung (35) zum händischen Lösen von Bremsanker (10) und Bremsrotor (9) aufweist, wobei der Handbetätigungsvorrichtung (35) eine Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung (22) zugeordnet ist, die die Handbetätigungsvorrichtung zu ihrer die Bremse lösenden Stellung vorspannt.
  3. Drehwerksbremse nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Riegelvorrichtung (25) der Handbetätigungsvorrichtung (35) zugeordnet ist, die einen von der Riegelvorrichtung (25) verriegelbaren Betätigungshebel (16) aufweist.
  4. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handbetätigungsvorrichtung (35) einen Schwenkhebel (16) aufweist, dessen Griffabschnitt (21) einen größeren Hebelarm als ein Anlenkabschnitt (17) des Schwenkhebels (16) besitzt, an dem ein Anlenkstück (18), das mit dem Bremsanker (10) verbindbar ist, angelenkt ist.
  5. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handbetätigungsvorrichtung (35) und/oder die Haltevorrichtung (24) auf der dem Bremsanker (10) gegenüberliegenden Seite des Bremsaktors (12) angeordnet ist, vorzugsweise über mehrere Zugstangen (18), die sich durch den Bremsaktor (12) hindurch und/oder an diesem vorbei erstrecken, mit dem Bremsanker (10) verbunden ist.
  6. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Riegelvorrichtung einen quer zur Wirkachse des Bremsaktors (12) und/oder quer zur Bewegungsachse des Bremsankers (10) bzw. -rotors (9) verschieblichen Riegel (25) aufweist.
  7. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Riegelaktor (29) von zumindest einem Elektromagneten (30) gebildet ist.
  8. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltevorrichtung (24) eine Nothandbetätigungsvorrichtung aufweist, vorzugsweise der Riegelaktor (29) eine Greif- und/oder Betätigungsfläche (34) aufweist.
  9. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltevorrichtung (24) und/oder der Freistellantrieb von einer Abdeckhaube (33) abgedeckt sind, insbesondere die Windfreistellvorrichtung (7) in einem topfförmigen Gehäuse (15, 33) angeordnet ist.
  10. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Zensor, vorzugsweise ein Mikroschalter (32), zur Überwachung eines Lüftspalts zwischen Bremsanker (10) und Bremsrotor (9) und Bereitstellung eines entsprechenden Signals an eine Kransteuerung vorgesehen ist, insbesondere unmittelbar den Lüftspalt überwacht.
  11. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorspann-, insbesondere Federvorrichtung zur Vorspannung von Bremsanker (10) und Bremsrotor (9) eine Einstellvorrichtung zur Verstellung des Bremsmoments zugeordnet ist.
  12. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie koaxial zum Drehwerksmotor (2) des Krandrehwerks angeordnet ist, vorzugsweise zwischen dem Drehwerksmotor (2) und einem Fremdlüfter (8) für den Drehwerksmotor (2) angeordnet ist.
  13. Drehwerksbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bewegliche Bauteile der Windfreistellvorrichtung (7), insbesondere der Haltevorrichtung (24) und/oder der Handbetätigungsvorrichtung (35), ungeschmierte Gleitlager aufweisen.
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