DE1456426A1

DE1456426A1 - Overload protection on working machines, especially on cranes

Info

Publication number: DE1456426A1
Application number: DE19661456426
Authority: DE
Inventors: Edward Sosna
Original assignee: Bialskie Zaklady Urzadzen Tech
Current assignee: Bialskie Zaklady Urzadzen Tech
Priority date: 1965-11-18
Filing date: 1966-11-18
Publication date: 1969-10-09
Also published as: DE1456426B2; FR1500669A; NL6616284A; CH455200A; SE339742B; GB1171637A

Description

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2OPATENT LAWYERS 8 MUNICH 2. HILBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf. «Mflndna 2, Hilblettraft« 28 · Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf. «Mflndna 2, Hilblettraft« 28 · Ihr Zeichen Unser Zeichen Vl/ΚΤ 14628 Datum £ J^Your reference Our reference Vl / ΚΤ 14628 Date £ J ^ Anwaltaakte Hr. 14 628Attorney file Mr. 14 628

BLiLSKlE ZAKJ&DY TJRZADZEN TBOHNIO ZHYGH
Bielsko - Biajfa / PolenBLiLSKlE ZAKJ & DY TJRZADZEN TBOHNIO ZHYGH
Bielsko - Biajfa / Poland

Ülierlastsicherung an Arbeitsmaschinen, insbesondereOverload protection on work machines, in particular

an Kränenon cranes

Sie Erfindung betrifft eine Überlastsicherung an Arbeitsmaschinen mit Kraftübertragung durch üiier Rollen geführt· Zugelement«» insbesondere an Kränen, mit einer Rolle, dieThe invention relates to an overload protection device on work machines with power transmission guided by iier rollers. Pulling element «» especially on cranes, with a role that

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einen auf einem Lagerkörper drehbar gelagerten Außenring aufweist, wobei der Lagerkörper exzentrisch auf einem ihn tragenden Bolzen gelagert und unter dem Einfluß der vom Zugelement ausgeübten Kraft gegen die Wirkung einer Federanordnung verstellbar ist, einem eine Sicherheitsanordnung auslösenden Fühlglied für das Maß der Verstellung des Lagerkörpers gegen den Bolzen, und einer Korrekturanordnung welche das auf das Fühlglied übertragene Maß der Verstellung des Lagerkörpers in Abhängigkeit von anderen Kenngrößen verändert.an outer ring rotatably mounted on a bearing body having, the bearing body mounted eccentrically on a bolt carrying it and under the influence of the from Tensile element exerted force is adjustable against the action of a spring arrangement, a safety arrangement triggering sensing element for the amount of adjustment of the bearing body against the bolt, and a correction arrangement which is the amount of adjustment of the bearing body transferred to the sensing element as a function of others Parameters changed.

Bekannt ist eine Krankonstruktion (DAS 1 086 670), bei welcher mit steigender Zugkraft im Seil der Tragkörper der Rolle um den exzentrisch in bezug auf den Tragkörper gelagerten Bolzen gedreht wird. Wird ein bestimmtes Drehmaß erreicht, so wird eine Sicherheits- oder Alarmvorrichtung ausgelöst. Bei dieser Konstruktion erfordert die exzentrische Lagerung des inneren Ringes der Rolle einen von diesem inneren Ring abgeführten Hebelarm, welcher zu einem Federglied oder dergl. führt, das einem Verschwenken des Tragkörpers der Rolle um den exzentrischen Bolzen entgegenwirkt. Das heißt, die ganze Konstruktion des Auslegers, an dem die Rolle nach dieser Patentschrift sitzt, muß ihr angepaßt sein. Ein einfacher Einbau der Rolle als Sicherheitsvorrichtung ist nicht möglich.A crane construction is known (DAS 1 086 670) at which, with increasing tensile force in the rope, the supporting body of the roller around the eccentrically mounted with respect to the supporting body Bolt is turned. If a certain degree of rotation is reached, a safety or alarm device is used triggered. In this construction, the eccentric mounting of the inner ring of the roller requires one Lever arm removed from this inner ring, which leads to a spring member or the like, which causes pivoting of the supporting body of the roller counteracts the eccentric bolt. That is, the whole construction of the boom, on which the role sits according to this patent, it must be adapted. A simple installation of the role as Safety device is not possible.

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Weiter spricht die Sicherheitsvorrichtung beim Erreichen eines bestimmten den Tragkörper um den exzentrischen Bolzen zu verschwenken trachtenden Drehmomentes an.The safety device also speaks to the eccentric when it reaches a certain level Bolts to pivot seeking torque.

Dies ist insofern nachteilig, als der Ansprechpunkt bei einem Kran nicht von vornherein festliegt, sondern, von der Neigung des Auslegers abhängt. Die bekannte Sicherheitsvorrichtung muß also so bemessen sein, daß sie im ungünstigsten Falle bereits rechtzeitig genug anspricht; daher wird in günstigeren Stellungen die Leistungsfähigkeit des Kranes nicht voll ausgenutzt.This is disadvantageous insofar as the response point in a crane is not fixed from the start, but from depends on the inclination of the boom. The known safety device must therefore be dimensioned so that it is in addresses the worst case in good time; therefore, in more favorable positions, the efficiency of the crane is not fully used.

Bei einer anderen bekannten Konstruktion (DAS 1 106 050) ist der exzentrisch die Umlenkrolle tragende Bolzen auf einer Seite der Rolle schwenkbar gelagert, während die andere Seite der Rolle gegen die Wirkung einer Feder verlagerbar ist und eine Kraftmeßdose betätigt, welche zum Wiegen der am Kran hängenden Last dienen soll. Die Kraftmeßdose 1st dabei so angebracht, daß sie bei einem Kran mit starrem Auslenker immer nur die Yertikalkoaponente der auf die Rolle wirkenden Kraft mißt. Auch ist hier der Bolzen im wesentlichen nur in dieser Richtung verlagerbar. Dies stellt natürlich eine wesentliche Beschränkung in der Anwendbarkeit als Sicherheitseinrichtung dar. Bei wippbarem Ausleger soll die Kraftmeßdose in einem solchen Winkel angeordnet sein, daß beim Überstreichen des ganzenIn another known construction (DAS 1 106 050) the eccentric bolt carrying the deflection roller is on a Side of the roller is pivotably mounted, while the other side of the roller can be displaced against the action of a spring is and a load cell is actuated, which is intended to weigh the load hanging on the crane. The load cell Is attached in such a way that in a crane with a rigid deflector only the Yertical coaponent of the measures the force acting on the role. Here, too, the bolt can essentially only be displaced in this direction. this is of course a significant limitation in the applicability as a safety device Cantilever, the load cell should be arranged at such an angle that when sweeping over the whole

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Winkelbereiciies, in dem der Ausleger wippen kann, die auf die Kraftmeßdose wirkende Kraftkomponente zumindest angenähert gleichbleibt. Bin genaues Gleichbleiben ist hier offensichtlich nicht möglich, da sich die verschiedenen Komponenten ständig ändern. Die Anbringung in einem mittleren Winkel, der den Fehler so gering wie möglich hält, hat auch hier zur Folge, daß die Sicherheitseinrichtung bereits auf den ungünstigsten Betriebsfall abgestellt sein muß, der Kran also nicht voll ausgenutzt werden kann. Auch diese Vorrichtung ist kaum nachträglich in einen Ausleger einbaubar.Angled areas in which the boom can bob open the force component acting on the load cell remains at least approximately the same. Am staying exactly the same is here obviously not possible as the various components are constantly changing. The attachment in a middle Angle, which keeps the error as small as possible, also has the consequence that the safety device must already be geared to the most unfavorable operating situation, so the crane cannot be fully utilized. This device, too, can hardly be retrofitted into a boom.

Schließlich ist (aus der USA-Patentschrift 1795 405) eine Konstruktion bekannt, welche sich von den beiden vorbekannten Konstruktionen dadurch unterscheidet, daß am Kranausleger eine Feder vorgesehen ist, die über ein Gestänge mit der der Verstellung als Exzenter entgegenwirkenden Feder zusammenwirkt. Das Widerlager der Feder am Kranausleger wird von einer beim Auf- und Niederschwenken des Auslegers bewegten Kurvenscheibe verstellt, so daß die Feder hier als die unterschiedlichen Auslegendigungen kompensierendes Korrekturglied wirkt. Eine derartige Konstruktion ist baulich sehr aufwendig und kann ebenfalls nur mit beträchtlichem Aufwand nachträglich eingebaut werden. Finally, a construction is known (from US Pat. No. 1795 405) which differs from the two previously known Constructions differs in that a spring is provided on the crane boom, which via a linkage interacts with the spring counteracting the adjustment as an eccentric. The abutment of the spring on the crane boom is adjusted by a cam that is moved when the boom is pivoted up and down, so that the The spring acts here as a correction element that compensates for the different interpretations. Such a construction is structurally very complex and can also only be retrofitted with considerable effort.

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Die Erfindung löst die Aufgabe eine Überlastsicherung der eingangs umrissenen Art zu schaffen, die einfach iin Aufbau, kompakt, und mit geringstem Aufwand nachträglich in Arbeitsmaschinen einbaubar ist. Das wird dadurch erreicht, daß der Lagerkörper auf dem Bolzen in einer Normalebene zum Bolzen gegen die Wirkung der Federanordnung verschiebbar ist, die sich zwischen dem Lagerkörper und dem Bolzen erstreckt, und daß auch das Fühlglied und die Korrekturanordnung zwischen dem Lagerkörper und dem Bolzen angeordnet sind.The invention solves the problem of creating an overload protection device of the type outlined above, which is simply iin Structure, compact, and can be retrofitted in working machines with minimal effort. This is achieved by that the bearing body on the bolt in a plane normal to the bolt against the action of the spring arrangement is displaceable, which extends between the bearing body and the bolt, and that the sensing element and the Correction arrangement are arranged between the bearing body and the bolt.

Die nachgiebige Lagerung einer Umlenkrolle an der Spitze eines Kranauslegers zur Feststellung der Belastung ist an sich (aus der DAS 1120 659) bekannt. Bei dieser bekanntten Anordnung hängt die Rolle an einem Zugglied, in welches eine Meßdose geschaltet ist, der eine elektrische Umrechnungseinrichtung zugeordnet ist, um die Vertikalkomponente der resultierenden Seilkraft und damit das Gewicht der angehobenen Last ermitteln zu können.The flexible mounting of a pulley at the top of a crane boom to determine the load is known per se (from DAS 1120 659). In this known arrangement, the role is suspended from a tension member in which a load cell is connected to which an electrical conversion device is assigned to the vertical component the resulting rope force and thus the weight of the lifted load.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Mängel der bekannten Einrichtungen und weist ihnen gegenüber wesentliche Vorteile auf. So ist die gesamte Sicherheitsvorrichtung im Inneren der Rolle selbst anbringbar, wodurch die Vorrichtung leicht ein- und ausgebaut werden kann. Ein weiterer erzielter Vorteil der kompakten Bauweise ist, daßThe present invention avoids the shortcomings of the known devices and has essential features over them Benefits on. So the entire safety device inside the roll itself can be attached, whereby the Device can be easily installed and removed. Another advantage achieved by the compact design is that

Beeinflussungen von außerhalb, sei es durch das Personal, durch Witterungsbedingungen oder mechanische Beschädigungen, auf ein Mindestmaß verringert werden. Dennoch wird durch das Korrekturglied eine Anpassung des Ansprechpunktear der Sicherheitsvorrichtung an den jeweils gegebenen Winkel des Kranauslegers erreicht, so daß der Kran bei jeder Auslegerstellung voll ausgenutzt werden kann. Die Erfindung eignet sich für alle Arten von Arbeitsmaschinen, in deren Zugsystem sich Rollen befinden, die während der Arbeit in der Größe und Richtung veränderliche Belastungen übernehmen, welche den Änderungen der Belastungsgröße und des Umschlingungswinkels entsprechen. External influences, be it by the staff, by weather conditions or mechanical damage, be reduced to a minimum. Nevertheless, an adjustment of the response point is made by the correction element the safety device reached at the given angle of the crane boom, so that the crane at every boom position can be fully utilized. The invention is suitable for all types of work machines, in their traction system there are rollers that carry loads that change in size and direction during work adopt which correspond to the changes in the load size and the wrap angle.

Die exzentrische Lagerung der Rolle bewirkt eine selbsttätige Einstellung des Tragkörpers mit dem Kraftmesser in Richtung der Resultierenden der von dem die Rolle umschlingenden Zugglied ausgeübten Kraft. Diese Verdrehung des Tragkörpers zur Einstellung des Korrekturelementes wird ausgenutzt.The eccentric mounting of the roller causes an automatic adjustment of the support body with the dynamometer in the direction of the resultant of the force exerted by the tension member wrapping around the roller. This twist the support body for setting the correction element is used.

Vorteilhaft ist das Fühlglied ein Schalterkontakt.The sensing element is advantageously a switch contact.

Ist die Überlastsicherung als Umlenkrolle am wippbaren Ausleger eines Krans angebracht, so ist vorteilhaft das Korrekturglied ein Nocken auf dem Bolzen.If the overload protection is attached as a pulley to the luffing jib of a crane, this is advantageous Correction member a cam on the bolt.

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In diesem Pall sitzt der Nocken vorteilhaft nicht drehbar am nicht drehbar am Ausleger gelagerten Bolzen.In this pall, the cam is advantageously not rotatable on the non-rotating bolt on the boom.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Nocken von der Gravitation in einer bestimmten Lage gehalten wird.Another possibility is that the cam is held in a certain position by gravity.

In konstruktiver Hinsicht ist die Ausbildung vorteilhaft so getroffen, daß der Lagerkörper gegen die Wirkung der Federanordnung verschiebbar auf einer Nabe sitzt, die drehbar auf dem Bolzen gelagert ist. Besonders einfach wird die Ausbildung, wenn die Federanordnung den Lagerkörper trägt.In terms of construction, the training is advantageously made so that the bearing body against the action of the Spring assembly slidably seated on a hub that is rotatably mounted on the bolt. The training is particularly simple if the spring arrangement encompasses the bearing body wearing.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen: The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawings show:

f-i-gv ¹I die Ansicht einer als Überlastsicherung gemäß Erfindung ausgebildeten Seilrolle,fi-gv ¹ I the view of a rope pulley designed as an overload protection device according to the invention,

Fig. 2 den Axial-Schnitt dieser Rolle undFig. 2 shows the axial section of this role and

Fig. 3 den Kräfteplan der auf eine am Oberende des Auslegers eines Krane aufgelagerte Rolle wirkenden Kräfte.3 shows the plan of forces acting on a roller supported on the upper end of the boom of a crane Powers.

Wie Pig. 1 und 2 zeigen, besteht die Seilrolle mit derLike Pig. 1 and 2 show the pulley with the

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Beschränkungsvorrichtung aus einem Außenring 1, der auf einem den Tragkörper bildenden Innenring 2 gelagert ist, der durch eine Kulisse 3 und durch ein als Kraftmesser wirkendes Federelement 4 exzentrisch und schwenkbar auf dem Rollenbolzen 5 aufgelagert ist.Limiting device from an outer ring 1, which is on an inner ring 2 forming the supporting body is mounted, which is supported by a link 3 and by a force gauge acting spring element 4 is eccentrically and pivotably supported on the roller bolt 5.

Die exzentrische Auflagerung des Innenringes 2 mit der Kulisse 3 und dem Federelement 4 bewirkt eine selbsttätige Einstellung der Längsachse des Federelementes 4 senkrecht zur Richtung der Resultierenden durch das den Außenring 1 umschlingende Seil 6 auf den Außenring ausgeübte Kräfte. Daher entspricht die Durchbiegung des Federelementes dem Wert der Kraft in dem Seil und damit auch den Außenbelastungen. Diese Durchbiegung ist proportional der Reaktionskraft R aus der Belastung durch die Seilstränge 6, welche die Rolle 7 umlaufen.The eccentric support of the inner ring 2 with the link 3 and the spring element 4 causes an automatic Adjustment of the longitudinal axis of the spring element 4 perpendicular to the direction of the resultant through the Outer ring 1 looping rope 6 forces exerted on the outer ring. Therefore, the deflection of the spring element corresponds the value of the force in the rope and thus also the external loads. This deflection is proportional the reaction force R from the load caused by the cable strands 6, which revolve around the roller 7.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ändert sich durch eine Änderung der Ausladung auch der Wert und die Richtung der Reaktionskraft R gegenüber der Längsachse des Auslegers 8. As shown in Fig. 3, changes by a change the outreach also the value and the direction of the reaction force R with respect to the longitudinal axis of the boom 8.

Der Begrenzer soll jeweils bei einer bestimmten gleichen Durchbiegung der elektrischen Kontakte 9 in Übereinstimmung mit der Tragfähigkeitskurve ansprechen. Mit der Änderung der Ausladung ändert sich jedoch die GrößeThe limiter should in each case correspond to a certain equal deflection of the electrical contacts 9 address with the load capacity curve. However, as the radius changes, the size changes

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und Richtung der Reaktionskraft R. Daher ist im Inneren der Rolle ein Korrekturelement für das Ansprechen des Begrenzers in Form eines Nocken 10 angeordnet, der fest mit dem Rollenbolzen 5 verbunden ist oder durch die Schwerkraft stabilisiert auf dem Bolzen gelagert ist. Der Nocken 10 ist somit entsprechend der Änderung der Tragfähigkeit in Abhängigkeit von der Ausladungsgröße geformt. and direction of reaction force R. Therefore, is inside the role of a correction element for the response of the limiter in the form of a cam 10 is arranged, which is fixed is connected to the roller bolt 5 or is supported on the bolt in a stabilized manner by the force of gravity. The cam 10 is thus shaped in accordance with the change in load-bearing capacity as a function of the size of the projection.

Palis sich in einer gegebenen Kranvorrichtung die Richtung der Reaktionskraft R im Arbeitsbereich der Ausladungsänderung unbedeutend ändert, so kann eine Schwerkraftauflagerung des Nocken auf den Bolzen angewandt werden. Auf diese Weise wird der Winkel des Arbeitsbereiches des Hocken dem Schwenkwinkel des Auslegers bei Änderung der Ausladung entsprechen, weil ein unter dem Nocken aufgehängtes Gewicht diesen immer senkrecht bzw. in der gleichen lage einstellt.Palis is the direction of the reaction force R in the working range of the change in radius in a given crane device changes insignificantly, gravity support of the cam on the bolt can be applied will. In this way, the angle of the working area of the crouching becomes the swing angle of the boom Change of the overhang, because a weight suspended under the cam is always vertical or sets in the same position.

Im Falle einer tftmrsohreifcaa&g der ftir eine gegeben« Ausladung zulässigen Tatkraft, «rfolgt das Schließern ier elektrischen Kontakte in eimern Mikroschalter 9, urnt-ea? der Wirkung eines Armes 11, welctoer von einer 3?sdeir 12 im Anlage am Uteöfcsa 10 g&hmILtfeein wird. lter©h die Foaring«- fewaag des Jf&o-fceji», ier g^gei^itemfalls mtstauschbar mim. kann, itat Ben >®& im der Üarnd fla? ,jjteie ^usladumg desIn the case of a tftmrsohreifcaa & g of the force admissible for a given projection, is the closing of electrical contacts in buckets of microswitches 9, urnt-ea? the effect of an arm 11, welctoer from a 3? sdeir 12 in the system at the Uteöfcsa 10 g & hmILtfeein. lter © h die Foaring "- fewaag des Jf &o-fceji", ier g ^ gei ^ item if exchangeable mim. can, itat Ben > ® & im der Üarnd fla? , jjteie ^ usladumg des

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legers, der normalerweise schwenkbar ist, die maximal zulässige Belastung zu bestimmen.legers, which is normally pivotable, to determine the maximum permissible load.

Das elektrische Signal wird dann BetatigungsOrganen zugeführt, welche die Ausschaltung des Antriebes bewirken. Zum Beispiel in Vorrichtungen mit hydraulischem Antrieb schaltet dieses Signal den elektromagnetischen Steueranker ein, der das Ventil auf den freien Durchfluß des Öls zu dem Behälter einstellt. Der Druck in den Bremslüftern fällt ab, die Bremsen werden eingeschaltet und der Antrieb ausgeschaltet. Ähnliche typische Ausführungen sind in mechanischen und elektrischen Anlagen verwendbar.The electrical signal is then fed to actuating elements which cause the drive to be switched off. For example in devices with hydraulic drive This signal switches on the electromagnetic control armature, which controls the valve to allow the free flow of the Adjusts oil to the container. The pressure in the brake fans drops, the brakes are switched on and the drive switched off. Similar typical designs can be used in mechanical and electrical systems.

Für Kräne, die unter verschiedenen Bedingungen betrieben werden, zum Beispiel auf Stützen und verfahrbar, und mit Auslegern verschiedener Länge wird zwecks stufenweiser Signalisation der Überlastung eine größere Anzahl von Nocken 10 und von Nocken-Kontakt-Zusammenspielen in Form von Mikroschaltern angewandt.For cranes that are operated under different conditions, for example on supports and movable, and with A larger number of booms of different lengths are used for the purpose of gradual signaling of the overload Cam 10 and cam-contact interaction in the form of microswitches applied.

Die Kompaktheit des erfindungsgemäßen Begrenzers ermöglicht eine genaue Eichung desselben in einem Gerät auf eimer Festigkeitsmaschine für voraus angenommene Belastuaagswerte und Schwenkwinkel. Sie ermöglicht auch die Anwsn&ung des Begrenzers an beliebigen Arfreitsinaseäiinem, wi« i£rän«|t,, Baggern, Hebezeugen &»&«* bei «elcteen Zxxgelernent® in iP©a?m vcm Seil- od-er KeifeibenröliLeiM. voaT&araaietn siaa&„ Bauän&eriMag äe<r The compactness of the limiter according to the invention enables it to be precisely calibrated in one device on a strength machine for previously assumed load values and pivot angles. It also enables the limiter to be used at any work station, such as digging, hoisting equipment &»&« * in the case of elcteen Zxxge lernent® in iP © a? M vcm rope or kinking roliLeiM. voaT & araaietn siaa &"Bauän& eriMag äe <r

Claims

Patent claims:

1. Overload protection on work machines with power transmission by pulling elements guided over rollers, in particular on cranes, with a roller which has an outer ring rotatably mounted on a bearing body, the Bearing body mounted eccentrically on a bolt carrying it and under the influence of the tension exerted by the tension element Force is adjustable against the action of a spring arrangement, a triggering a safety arrangement Sensing element for the amount of adjustment of the bearing body against the bolt, and a correction arrangement which the The amount of adjustment of the bearing body transferred to the sensing element changes depending on other parameters, characterized in that the bearing body (2) on the bolt (5) in a normal plane to the bolt against the ^ action of the spring arrangement is displaceable, which is extends between the bearing body and the bolt, and that the sensing element (9) and the correction arrangement (10) are arranged between the bearing body and the bolt.

2. Overload protection device according to claim 1, characterized in that that the sensing element (9) is a switch contact.

3. Overload protection according to claim 1 or 2, which as a pulley sits on the luffing boom of a crane,

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characterized in that the correction member (10) is a cam on the bolt (5).

4. Overload protection device according to claim 3, characterized in that the squat (10) is non-rotatable, on the non-rotatable Boom-mounted bolt (5) »is seated.

5. Overload protection device according to claim 3, characterized in that the cam (10) by gravity in a certain Location is held.

6. Overload protection according to claim 3 or 4, characterized in that that the bearing body (2) is slidably seated on a hub (3) against the action of the spring arrangement (4), which is rotatably mounted on the bolt (5).

7. Overload protection device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the spring arrangement (4) the Bearing body (2) carries.

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