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Überlastsicherung Die Erfindung richtet sich auf eine überlastsicherung
mit einem Drehglied mit zwei zueinander exzentrischen zylindrischen Flächen, an
denen drehbeweglich einerseits die Last und andererseits ein Halte- bzw. Abstützglied
angreift, wobei an dem Drehglied befestigte Mittel einer Drehung des Drehgliedes
infolge des durch die Exzentrizität der beiden zylindrischen Flächen hervorgerufenen
Drehmomentes so lange Widerstand entgegensetzen, bis eine vorbestimmte Belastung
aufgebracht ist und an dem Drehglied angeordnete Mittel Anzeige- oder Schaltorgane
betätigen.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art hat es sich als nachteilig
erwiesen, daß die die Anzeige bzw. Schaltung bewirkenden Bauelemente die volle durch
die Last aufgebrachte Belastung aufzunehmen haben, wodurch naturgemäß diese Teile
äußerst kräftig ausgebildet sein müssen und infolgedessen relativ viel Raum benötigen.
Zudem wird die Genauigkeit der Anzeige bzw. Überwachung bei derart hoch beanspruchten
Teilen entsprechend beeinträchtigt.
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Gemäß der Erfindung wird zur Vermeidung dieser Nachteile vorgeschlagen,
daß die die Anzeige- oder Schaltorgane betätigenden Mittel unabhängig von den dem
Drehmoment entgegenwirkenden Mitteln am Drehglied befestigt und damit von dem Drehmoment
unbelastet sind und daß die dem Drehmoment entgegenwirkenden, federnd nachgiebigen
Mittel in der Achse des Drehgliedes wirksam sind.
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Diese Ausbildung erlaubt im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen
eine außerordentlich raumsparende und kompakte Bauweise, wie diese für eine Verwendung
in manchen Fällen beispielsweise den nachfolgend näher beschriebenen Anwendungsfällen
besonders wesentlich ist, wobei auf Grund der unabhängig von den die aufgebrachte
Last bis zum Erreichen der vorbestimmten Belastung aufnehmenden Elementen vorgesehenen,
Anzeige- oder Schaltorgane betätigenden Mittel gleichzeitig eine genauere und verlässigere
Anzeige bzw. Überwachung der zulässigen Belastung gewährleistet ist.
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Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich, wenn man die
dem Drehmoment entgegenwirkenden Mittel zwischen dem Drehglied und einem der an
diesem drehbeweglich angreifenden Glieder befestigt, wobei man vorzugsweise die
dem Drehmoment entgegenwirkenden Mittel als Torsionsstange ausbilden kann, die in
einer Längsbohrung des Drehgliedes angeordnet ist.
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Zwar ist es bei einer Vorrichtung zum Messen der Windenbelastung,
die auch als überlastsicherung wirken kann, bereits bekannt eine Torsionsstange
vorzusehen, jedoch weicht die bekannte Vorrichtung bezüglich Anordnung der einzelnen
Teile und Funktionen derselben grundlegend vom Anmeldungsgegenstand ab, und zwar
sowohl bezüglich der Anordnung der Torsionsstange als auch deren Funktion als überlastsicherung,
da hierfür bei der bekannten Konstruktion besondere Bruchbolzen vorgesehen sind.
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In Weiterbildung der Erfindung kann man die die Anzeige- oder Schaltorgane
betätigenden Mittel mit einem mit dem Drehglied verbundenen Hebelarm versehen, der
bei einer vorbestimmten Drehung des Drehgliedes einen elektrischen Schalter betätigt,
wobei der Hebelarm das Drehglied mit einem Nabenteil umgeben kann, welcher einstellbare
Mittel trägt, die derart gegen einen Teil des Drehgliedes greifen können, daß eine
Drehung des Drehgliedes auf den Hebelarm übertragen wird.
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Eine besonders vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen überlastsicherung
ergibt sich bei einem elektrischen Hebezeug, wobei man an einem Teil des Hebezeuges
angreifende Befestigungsmittel drehbar auf einer der zylindrischen Flächen des Drehgliedes
befestigen kann und eine Ausgleichsrillenscheibe des Hebezeuges drehbar auf der
anderen zylindrischen Fläche des Drehgliedes anordnet, derart,-daß eine auf die
Ausgleichsrillenscheibe aufgebrachte Belastung das Drehglied zu drehen sucht. Hierbei
kann dann ein elektrischer Schalter beim Aufbringen einer vorbestimmten Belastung
auf die Ausgleichsrillenscheibe den Stromkreis des elektrisehen
Hebezeugmotors
infolge Betätigung durch Drehen des Drehgliedes unterbrechen.
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Eine weitere vorteilhafte Anwendung der Erfindung ergibt sich bei
einem Hubfahrzeug mit einem Hubmast, der mittels einer beidseitig gelenkig an Hubfahrzeugrahmen
und Hubmast angeschlossenen Schwenkpresse nach vorn und hinten schwenkbar ist, derart,
daß an einer der gelenkigen Verbindungen der Schwenkpresse einseitige Befestigungsmittel
an einer der zylindrischen Flächen des Drehgliedes drehbar angreifen und gegenüberliegende
Befestigungsmittel auf der anderen zylindrischen Fläche des Drehgliedes drehbar
befestigt sind.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Diese zeigt in F i g. 1 eine Seitenansicht eines Elektrohebezeuges
mit einem als Befestigung für eine Ausgleichsrillenscheibe dienenden Gerät gemäß
der Erfindung, F i g. 2 einen Querschnitt durch das Gerät gemäß F i g. 1, F i g.
3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 2 zur genaueren Darstellung der exzentrischen
Flächen des Drehgliedes, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der F i g. 2
zur näheren Darstellung des Schaltbetätigungsmechanismus, F i g. 5 die Verwendung
des erfindungsgemäßen Gerätes als gelenkige Verbindung für die Schwenkpresse eines
Hubfahrzeuges in teilweise im Schnitt wiedergegebener Seitenansicht und in F i g.
6 einen Teilschnitt des Gerätes gemäß Fig.5.
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In F i g. 1 ist das Gerät gemäß der Erfindung in Anwendung bei einem
Elektrohebezeug 10 wiedergegeben und erfüllt hierbei eine zweifache Funktion, einmal
als Befestigung für eine Ausgleichrillenscheibe 11 und zum anderen als überlastschaltbetätigungsgerät
zum Abschalten des elektrischen Hebezeugmotors beim Auftreten einer überlast. Das
wiedergegebene Hebezeug weist eine gerillte Windentrommel12 auf, auf welcher ein
Hebezeugkabel13 zwecks Anhebens oder Absenkens eines Lastaufnahmeblocks 14 auf-
bzw. abgewickelt wird. Die Trommel 12 wird über ein in einem Gehäuse 15 befindliches
Getriebe mittels eines nicht gezeigten, auf der dem Gehäuse 15 gegenüberliegenden
Seite des Hebezeuges 10 angeordneten Elektromotors angetrieben.
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Bei der wiedergegebenen Anordnung ist das Kabel 13 doppelt
gelegt, wobei beide freien Enden desselben mit der Trommel 12 verbunden sind. Die
beiden Schüsse des Kabels 13 laufen von der Trommel 12 um ein Paar an dem Lastaufnahmeblock
14 angeordnete Rillenscheiben 16, und das gegenüberliegende Schlaufenende läuft
um eine Ausgleichsrillenscheibe 11. Die Ausgleichsrillenscheibe 11 kann sich derart
frei drehen, daß die Spannung in den zwei Schüssen des Kabels gleichbleibt.
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Das Hebezeug 10 ist mit einer Querstange 17 versehen,
an welcher die Ausgleichsrillenscheibe 1.1 verschwenkbar mittels eines Bügelgliedes
18 derart befestigt ist, daß die Ausgleichsrillenscheibe 11 beim Anheben und Absenken
des Lastblocks 14 um die Stange 17 schwenken kann. Jede am Lastblock
14
angreifende Last wird über das Schlaufenende des Kabels 13 auf die Ausgleichsrillenscheibe
11 und die Reaktionskraft über das Bügelglied 18 und die Stange 17 auf das Hebezeuggehäuse
übertragen: Wie noch näher beschrieben wird, bildet das Bügelglied 18 eines der
Lastaufnahmeglieder der Lastanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung, während die
Ausgleichsrillenscheibe 11 das andere Lastaufnahmeglied darstellt.
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Wie am besten in F i g. 2 gezeigt ist, sind die Schenkel des Bügelgliedes
18 drehbar auf zylindrischen Endflächen 19 eines Schwenk- oder Drehgliedes
20 mittels geeigneter Lager 21 und die Ausgleichsrillenscheibe 11 auf einer
zentrischen zylindrischen Fläche 22 des Drehgliedes 20 mittels eines
Lagers 23 angeordnet. Die zylindrische Fläche 22 ist jedoch nicht konzentrisch mit
den Flächen 19, sondern leicht exzentrisch, wie am besten in F i g. 3 gezeigt ist.
Durch diese Anordnung wird die von der Ausgleichsrillenscheibe 11 auf das Drehglied
20 ausgeübte, in F i g. 3 durch den Kraftvektor F$ bezeichnete resultierende Kraft
relativ zu der durch den Kraftvektor Fc bezeichneten, von dem bügelförmigen Glied
18 auf das Drehglied 20 ausgeübten resultierenden Kraft seitlich versetzt. Infolgedessen
wird auf das Drehglied 20 ein Kräftepaar ausgeübt, welches das Drehglied im Gegenuhrzeigersinne
zu verdrehen sucht.
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Einer derartigen Verdrehung des Drehgliedes 20 wird normalerweise
durch eine Torsionsstange 24 Widerstand entgegengesetzt, die an einem Ende mittels
eines quadratischen Endes 25 mit dem Drehglied 20 und am anderen Ende mittels eines
quadratischen Endes 27 an einer Platte 26 starr befestigt und verkeilt ist. Die
Platte 26 ist wiederum an einem Schenkel des Bügelgliedes 18 mittels Schrauben 28
befestigt.
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Während der Handhabung normaler Lasten setzt die Torsionsstange 24
einem Verdrehen des Drehgliedes 20 relativ zum Bügelglied 18 genügenden Widerstand
entgegen und hält das Drehglied in einer Stellung, in welcher die Richtung maximaler
Exzentrizität zwischen den Achsen der Flächen 19 und 22 des Drehgliedes 20 etwa
rechtwinklig zu den Kräften Fc, FS ist. Wenn jedoch versucht wird, eine zu schwere
Last zu heben, verdreht sich die Torsionsstange 25, wobei sich das Drehglied 20
im Gegenuhrzeigersinne gemäß F i g. 3 unter dem Einfiuß des durch das Bügelglied
18 und die Ausgleichsrillenscheibe 11 aufgebrachten Kräftepaares Fc, FS drehen kann.
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Ein am besten in. den F i g. 2 und 4 wiedergegebener Hebelarm 29 besitzt
einen Nabenteil 30, der ein Ende des Drehgliedes 20 umgibt, und eine verstellbare
Einstellschraube 31 ist durch den Nabenteil 30 in außermittiger Stellung geschraubt,
wobei das innere Ende der Einstellschraube 31 gegen eine am Ende des Drehgliedes
20 ausgebildete Fläche 32 greift. Eine Gegenuhrzeigerverdrehung des Drehgliedes
20 infolge des Auftretens einer Überbelastung wird infolgedessen über die
Fläche 32 und die Einstellschraube 31 auf den Hebelarm 29 unter Bewirkung einer
Gegenuhrzeigerdrehung desselben übertragen. Eine Gegenuhrzeigerdrehung des Hebelarmes
29 gibt einen Druckknopf 33 eines Mikroschalters 34 frei, der normalerweise durch
das äußere Ende des Armes 29 niedergedrückt ist, wodurch der Stromkreis des Hebezeugmotors
zur Verhinderung der Betätigung desselben so lange unterbrochen wird, bis die Überbelastung
beseitigt ist.
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Nach einer Beseitigung der Überbelastung wird das Drehglied 20 durch
den Torsionsstab 24 in die
ursprüngliche Stellung zurückgebracht,
wodurch der Hebelarm 29 derart freigegeben wird, daß er unter dem Einfluß einer
Blattfeder 35 in Uhrzeigerrichtung schwenken kann, um erneut den Druckknopf 33 des
Mikroschalters 34 niederzudrücken und den .Stromkreis des Hebezeugmotors wieder
einzuschalten. Der Mikroschalter 34 ist in einem geeigneten Gehäuse 36 angeordnet,
welches an einem Schenkel des Bügelgliedes 18 mittels Schrauben 37 befestigt ist.
Die Drähte 38 verbinden den Mikroschalter 34 mit dem Motorstromkreis. Der Nabentei130
des Hebelarmes 29 ist in geeigneter Weise drehbar zwischen einander gegenüberliegenden
zylindrischen Flächen 39 angeordnet, die aus einem Stück mit dem Gehäuse 36 gebildet
sind. Die Feinfühligkeit der Vorrichtung kann schnell und einfach durch Verstellung
der Einstellschraube 31 und Blockierung derselben in einer eingestellten Stellung
mittels einer Blockierungsmutter 40 erfolgen.
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Es ist erkennbar, daß die Ausgleichsrillenscheibe 11 frei drehbar
relativ zum Drehglied 20 und zum Bügelglied 18 ist, so daß sie ihre Ausgleichsfunktion
ohne Beeinflussung der Lastanzeigefunktion des Gerätes ausüben kann. Ringförmige,
in seitlichen Rillen 42 der Ausgleichsrillenscheibe angeordnete Dichtungen 41 liegen
gegen die Innenflächen der Schenkel des Bügelgliedes 18, um den Zutritt von Fremdmaterial
zu den Lagern 21 und 23 und zum Drehglied 20 zu verhindern, wobei die Ausgleichsrillenscheibe
11 relativ zum Bügelglied 18 frei drehbar bleibt.
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In F i g. 5 ist das überlastanzeigegerät gemäß der Erfindung in Anwendung
bei einem Hubfahrzeug T wiedergegeben, wo es wiederum die doppelte Funktion einer
gelenkigen Verbindung zwischen der Kolbenstange 43 einer Verschwenkpresse 44 und
einer Hubmastanordnung 45 und eines überlastanzeigegerätes zur Anzeige der Aufbringung
einer Übetlast L auf die Lastgabeln 46 erfüllt, welch letztere das Fahrzeug um die
Vorderachse 47 kippen würde, falls die Last angehoben werden sollte.
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Das Fahrzeug T weist im wesentlichen übliche Bauart auf, wobei die
Lastgabeln 46 an einem Lastschlitten 48 befestigt sind, der an Ständern 49 der Mastanordnung
45 mittels Ketten 50 und einer Hubpresse 51 angehoben werden kann. Die Hubmastanordnung
45 kann an dem Fahrzeug um eine untere Schwenkachse 52 nach vorn und hinten verschwenkt
werden, und zwar mittels einer Schwenkpresse 44,
welche bei 53 an den Fahrzeugrahmen
angelenkt ist. Eine solche Verschwenkbewegung des Hubmastes erleichtert das Ergreifen
einer Last mittels der Gabeln 46 und erlaubt es, die Gabeln leicht nach rückwärts
zu neigen, um die Last auf den Gabeln während des Transportes zu stabilisieren.
Es ist erkennbar, daß die Anwesenheit einer Last L auf den Gabeln 46 beim Anheben
der Gabeln ein Moment auf den Hubmast 45 ausübt, welches den Mast in Uhrzeigerrichtung,
gemäß F i g. 5 gesehen, zu kippen sucht. Dieses Moment wird auf das Fahrzeug über
die Schwenkpresse 44 übertragen, und beim Auftreten einer überlast besteht die Gefahr,
daß das Fahrzeug um die Vorderachse 47 kippt.
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Das überlastanzeigegerät gemäß der Erfindung zur Anzeige einer überlast
L auf den Gabeln 46 ist im wesentlichen das gleiche, wie es in Anwendung bei einem
Elektrohebezeug vorstehend schon beschrieben wurde, weshalb nachfolgend die gleichen
Bezugszeichen für die gleichen Teile des Gerätes verwendet werden. Wie am besten
in F i g. 6 gezeigt ist, weist das Gerät wieder ein Gabelglied 18 auf, welches starr
mit dem Ende der Kolbenstange 43 verbunden und gelenkig auf den an dem Drehglied
20 vorgesehenen zylindrischen Endflächen 19 befestigt ist. Eine der Ausgleichsrillenscheibe
11 entsprechende Platte 11a ist gelenkig auf der zentrischen zylindrischen Fläche
22 des Drehgliedes 20 befestigt. Die Platte 11 a selbst ist an einem an dem Mast
45 befestigten Träger 54 verschweißt oder in anderer Weise starr befestigt.
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Im übrigen ist das Gerät mit dem zuvor in Anwendung bei einem Hebezeug
beschriebenen Gerät identisch und funktioniert in der gleichen Weise, d. h., unter
normalen Belastungen verhindert die Torsionsstange 24 eine Drehung des Drehgliedes
20
unter dem Einfluß des Kräftepaares, welches durch das Bügelglied 18 und
die Platte 11a auf dieses übertragen wird. Wenn jedoch versucht Wird, eine Last
auf den Gabeln 46 anzuheben, die die Kapazität des Fahrzeuges übersteigt, so verdreht
sich die Torsionsstange 24, wobei das Drehglied 20 im Gegenuhrzeigersinne drehen
kann. Eine solche Drehung des Drehgliedes 20 bewirkt eine Freigabe des Mikroschalters
34 wie bei der zuvor beschriebenen Hebezeuganordnung. Die Freigabe des Mikroschalters
kann eine Warnlampe oder Hupe betätigen oder direkt die Betätigung der zur Zuführung
eines Druckmediums zu der Hubpresse dienenden Pumpe verhindern, so daß die Last
durch die Hubpresse 51 nicht angehoben werden kann, bis die überbelastung beseitigt
ist.
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Auf Grund der vorstehenden Beschreibung ergibt sich folglich, daß
durch die Erfindung eine einfache, kompakte, unempfindliche und relativ billige
überlastanzeigevorrichtung zur Betätigung eines Steuerschalters oder anderweitigen
Anzeigegerätes beim Aufbringen einer vorbestimmten Belastung auf die Vorrichtung
geschaffen ist. Das erfindungsgemäße Gerät ist außerordentlich feinfühlig und benötigt
lediglich eine geringe Bewegung der anzeigenden Teile zur Betätigung des Lastschalters
oder anderer Anzeigemittel. Infolge dieser Vorteile und weil die anzeigenden Teile
relativ zueinander drehen können, ohne dabei die Anzeigefunktion des Gerätes zu
beeinträchtigen, ist das Gerät in Verbindung mit Hebezeugen und Hubfahrzeugen mit
besonderem Vorteil verwendbar, da es die zweifache Funktion einer gelenkigen Verbindung
und eines Lastanzeigegerätes erfüllt.