DE1456426B2

DE1456426B2 - Overload protection on working machines

Info

Publication number: DE1456426B2
Application number: DE19661456426
Authority: DE
Inventors: Edward Bielsko Biala Sosna (Polen)
Original assignee: Bialskie Zaklady Urzadzen Technicznych, Bielski-Biala (Polen)
Priority date: 1965-11-18
Filing date: 1966-11-18
Publication date: 1970-11-26
Also published as: FR1500669A; NL6616284A; CH455200A; DE1456426A1; SE339742B; GB1171637A

Description

Die Erfindimg betrifft eine Überlastsicherung an Arbeitsmaschinen mit Kraftübertragung durch über Rollen geführte Zugelemente, insbesondere an Kranen mit Wippausleger, mit einer Rolle, die einen auf einem Innenring drehbar gelagerten Außenring aufweist, wobei der Innenring exzentrisch auf einem ihn tragenden Bolzen gelagert und unter dem Einfluß der vom Zugelement ausgeübten Kraft gegen die Wirkung einer Federanordnung verstellbar ist, mit einem eine Sicherheitsvorrichtung auslösenden Fühlglied, das auf das Maß der Verstellung des Innenrings gegen den Bolzen anspricht, und mit einem Korrekturglied, welches das auf das Fühlglied übertragene Maß der Verstellung des Innenrings in Abhängigkeit von anderen Kenngrößen verändert.The invention relates to overload protection on work machines with power transmission through Rolling traction elements, especially on cranes with a luffing jib, with a role that one has on an inner ring rotatably mounted outer ring, the inner ring being eccentric on one bearing it supporting bolt and under the influence of the force exerted by the tension element against the The effect of a spring arrangement is adjustable, with a sensing element triggering a safety device, which responds to the amount of adjustment of the inner ring against the bolt, and with a Correction element, which is the amount of adjustment of the inner ring transferred to the sensing element in Changed depending on other parameters.

Es ist bereits (aus der USA.-Patentschrift 1795 405) eine Überlastsicherung der erwähnten Art bekannt, bei welcher am Kranausleger eine Feder angeordnet ist, die über ein Gestänge einer Verstellung des Exzenters unter dem Einfluß der vom Zugelement ausgeübten Kraft entgegenwirkt. 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 Auslegerstellungen kompensierendes Korrekturglied wirkt. Eine derartige Konstruktion ist baulich aufwendig und kann nur mit beträchtlichem Aufwand nachträglich eingebaut werden.It is already (from U.S. Patent 1795 405) an overload protection device of the type mentioned is known, in which a spring is arranged on the crane boom is that via a linkage adjustment of the eccentric under the influence of the tension element counteracts the force exerted. The spring abutment on the crane boom is supported by a and pivoting the boom moved cam disc adjusted so that the spring here as the different cantilever positions compensating correction element acts. Such a construction is structurally complex and can only be retrofitted with considerable effort.

Bekannt ist ferner eine Krankonstruktion (deutsche Auslegeschrift 1086 870), 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 Maß der Verdrehung 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 od. dgl. führt, das einem Verschwenken des Tragkörpers der Rolle um den exzentrischen Bolzen entgegenwirkt. Dies bedeutet, daß die Konstruktion des Auslegers, an dem die Rolle angeordnet ist, entsprechend angepaßt sein muß. Ein einfacher Einbau der Rolle als Sicherheitsvorrichtung ist nicht möglich.Also known is a crane construction (German Auslegeschrift 1086 870), in which with increasing Tensile force in the rope of the supporting body of the role around the eccentric with respect to the supporting body mounted bolt is rotated. If a certain amount of twist is reached, it becomes a Safety or alarm device triggered. In this construction, the eccentric bearing is required of the inner ring of the roller a lever arm led away from this inner ring, which to a spring member od. The like. Leads that a pivoting of the support body of the roller about the eccentric Counteracts bolt. This means that the construction of the boom on which the roller is arranged, must be adapted accordingly. A simple installation of the role as a safety device can not.

Auch spricht bei der letztgenannten Konstruktion die Sicherheitsvorrichtung beim Erreichen eines bestimmten, den Tragkörper um den exzentrischen Bolzen zu verschwenken trachtenden Drehmomentes an. Dies ist insofern nachteilig, als der Ansprechpunkt bei einem wippbaren Kran nicht von vornherein festliegt, sondern von der Neigung des Auslegers abhängt. Die bekannte Sicherheitsvorrichtung muß demnach so bemessen sein, daß sie im ungünstigsten Falle bereits rechtzeitig genug anspricht; daher wird in günstigeren Stellungen die Tragfähigkeit des Kranes nicht voll ausgenutzt.In the case of the last-mentioned construction, the safety device also speaks when a certain, the support body to pivot the eccentric bolt seeking torque at. This is disadvantageous insofar as the response point in a luffing crane is not a priori is fixed, but depends on the inclination of the boom. The well-known safety device must therefore be measured in such a way that, in the worst case, it already responds in good time; therefore, in more favorable positions, the capacity of the crane is not fully utilized.

Bei einer anderen bekannten Konstruktion (deutsche Auslegeschrift 1106 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 ist dabei so angebracht, daß sie bei einem Kran mit starrem Auslenker immer nur die Vertikalkomponente der auf die Rolle wirkenden Kraft mißt. Auch ist hier der Bolzen im wesentlichen nur in dieser Richtung verlagerbar. Dies stellt 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 ganzen Winkelbereiches, in dem der Ausleger wippen kann, die auf die Kraftmeßdose wirkende Kraftkomponente zumindest angenähert gleich bleibt. Ein genaues Gleichbleiben ist hierIn another known construction (German Auslegeschrift 1106 050) the eccentric is the Deflection roller bearing bolts on one side of the roller pivoted, while the other Side of the roller is displaceable against the action of a spring and actuates a load cell which to weigh the load hanging on the crane. The load cell is attached so that in the case of a crane with a rigid deflector, only the vertical component that acts on the roller Measures force. Here, too, the bolt can essentially only be displaced in this direction. this represents a significant limitation in the applicability as a safety device Cantilever, the load cell should be arranged at such an angle that when it is passed over of the entire angular range in which the boom can rock on the load cell acting force component remains at least approximately the same. An exact stay is here

ίο 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.ίο obviously not possible because the different Components are constantly changing. The attachment at a medium angle, which makes the error so small holds as possible, has the consequence that the safety device is already on the most unfavorable Operational case must be turned off, so the crane can not be fully used. This device too can hardly be retrofitted in a bracket.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst,The invention solves the problem

eine Überlastsicherung der eingangs umrissenen Art zu schaffen, die einfach im Aufbau, kompakt und mit geringstem Aufwand nachträglich in Arbeitsmaschinen einbaubar ist. Erreicht wird dies durch eine in sich geschlossene Baueinheit, bei welcher sich der Innenring über die Federanordnung auf dem Bolzen in einer Normalebene zu diesem verschiebbar abstützt, wobei zwischen dem Innenring und dem Bolzen ein freier Raum gebildet ist, in dem sowohl das Fühlglied als auch das Korrekturglied angeordnet sind.to create an overload protection device of the type outlined at the beginning, which is simple in construction, compact and can be retrofitted in working machines with very little effort. This is achieved through a self-contained unit, in which the inner ring is on the spring arrangement on the Bolts in a normal plane to this supported displaceably, with between the inner ring and the Bolt a free space is formed in which both the sensing member and the correction member are arranged are.

Die nachgiebige Lagerung einer Umlenkrolle an der Spitze eines Kranauslegers zur Feststellung der Belastung ist an sich (aus der deutschen Auslegeschrift 1120 659) bekannt. Bei dieser bekannten 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 resilient mounting of a pulley at the top of a crane boom to determine the Load is known per se (from the German Auslegeschrift 1120 659). With this well-known Arrangement hangs the role on a tension member, in which a load cell is connected, the electrical one Conversion device is assigned to the vertical component of the resulting rope force and thus to be able to determine the weight of the lifted load.

Durch die Erfindung werden Mangel der bekannten Einrichtungen vermieden und ihnen gegenüber wesentliche Vorteile erzielt. So kann die gesamte Überlastsicherung im Inneren der Rolle angeordnet werden, wodurch die Vorrichtung leicht ein- und ausgebaut werden kann. Ein weiterer erzielbarer Vorteil der kompakten Bauweise ist, daß 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 Ansprechpunktes der Überlastsicherung an den jeweils gegebenen Neigungswinkel des Kranauslegers erreicht, so daß der Kran bei jeder Auslegerstellung voll ausgenutzt werden kann.The invention avoids deficiencies in the known devices and overcomes them achieved significant advantages. So the entire overload protection can be arranged inside the roller , whereby the device can be easily installed and removed. Another achievable The advantage of the compact design is that influences from outside, be it by the staff, due to weather conditions or mechanical damage, can be reduced to a minimum. Nevertheless, the correction element adjusts the response point of the overload protection device at the given angle of inclination of the crane boom, so that the crane with each Cantilever position can be fully utilized.

Durch ihre kompakte Bauweise eignet sich die erfindungsgemäße Überlastsicherung für alle Arten von Arbeitsmaschinen (wie Krane, Bagger, Hebezeuge u. ä.), in deren Zugsystem sich Seil- oder Kettenrollen befinden, die während der Arbeit in Größe und Richtung veränderliche Belastungen übernehmen, welche Änderungen der Belastungsgröße und des Umschlingungswinkels entsprechen. Ferner ist eine genaue Eichung für im voraus angenommene Belastungswerte und Schwenkwinkel bereits im Herstellerwerk möglich.Due to its compact design, the overload protection device according to the invention is suitable for all types of work machines (such as cranes, excavators, hoists, etc.), in whose traction system there is rope or There are chain rollers that take on loads that change in size and direction during work, which changes correspond to the load size and the wrap angle. Further is an exact calibration for load values and swivel angles assumed in advance possible in the manufacturing plant.

Die exzentrische Lagerung der Rolle bewirkt eine selbsttätige Einstellung des Innenrings mit dem Kraftmesser in Richtung der Resultierenden der vonThe eccentric mounting of the roller causes the inner ring to adjust automatically with the Force gauge in the direction of the resultant of

dem die Rolle umschlingenden Zugglied ausgeübten Kraft. Die Verdrehung des Innenrings zur Einstellung des Korrekturelementes wird ausgenutzt.the force exerted by the tension member wrapping around the roller. The twisting of the inner ring for adjustment of the correction element is used.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. In the drawings shows

Fig. 1 die Ansicht einer als Überlastsicherung ausgebildeten Seilrolle,1 shows a view of a rope pulley designed as an overload protection device,

Fig. 2 einen Axial-Schnitt dieser Seilrolle undFig. 2 shows an axial section of this pulley and

F i g. 3 einen Kräfteplan der auf eine am oberen Ende eines Auslegers eines Krans gelagerten Seilrolle wirkenden Kräfte.F i g. 3 a diagram of the forces of the rope pulley mounted on the upper end of a boom of a crane acting forces.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht eine Seilrolle 7 mit einer Lastmeßvorrichtung aus einem Außenring 1, der auf einem einen Tragkörper bildenden Innenring 2 gelagert ist, der durch eine Nabe 3 und durch ein als Kraftmesser wirkendes Federelement 4 exzentrisch und schwenkbar auf einem Rollenbolzen 5 gelagert ist. Über die Seilrolle 7 läuft ein als Hubseil dienendes Seil 6.As FIGS. 1 and 2 show, there is a pulley 7 with a load measuring device from a Outer ring 1, which is mounted on an inner ring 2 which forms a supporting body and which is supported by a hub 3 and by a spring element 4 acting as a dynamometer, eccentrically and pivotably on one Roller bolt 5 is mounted. A rope 6 serving as a hoist rope runs over the rope pulley 7.

Die exzentrische Lagerung des Innenringes 2 mit der Nabe 3 und dem Federelement 4 bewirkt eine selbsttätige Einstellung der Achse des Federelementes 4 in Richtung der Resultierenden aus den durch das den Außenring 1 umschlingenden Seil 6 auf den Außenring 1 ausgeübten Kräften. Daher entspricht ^; die Durchbiegung des Federelementes 4 dem Wert der Kraft in dem Seil 6 und damit auch den Außenbelastungen. Diese Durchbiegung ist proportional der Reaktionskraft R aus der Belastung durch die Stränge des Seiles 6 welche über die Seilrolle 7 laufen,
Wie in F i g. 3 gezeigt ist, ändert sich bei Anordnung der Seilrolle 7 am oberen Ende eines Auslegers 8 durch eine Änderung der Ausladung auch der Wert und die Richtung der Reaktionskraft R gegenüber der Längsachse des Auslegers 8.The eccentric mounting of the inner ring 2 with the hub 3 and the spring element 4 causes an automatic adjustment of the axis of the spring element 4 in the direction of the resultant from the forces exerted on the outer ring 1 by the rope 6 looping around the outer ring 1. Therefore corresponds to ^; the deflection of the spring element 4 the value of the force in the rope 6 and thus also the external loads. This deflection is proportional to the reaction force R from the load caused by the strands of the rope 6 which run over the pulley 7,
As in Fig. 3, when the rope pulley 7 is arranged at the upper end of a boom 8, a change in the overhang also changes the value and the direction of the reaction force R with respect to the longitudinal axis of the boom 8.

Die Lastmeßvorrichtung soll jeweils bei einer bestimmten gleichen Durchbiegung über elektrische Kontakte eines Mikroschalters 9 in Übereinstimmung mit der Tragfähigkeitskurve ansprechen. Mit der ι Änderung der Ausladung ändert sich jedoch die Größe und Richtung der Reaktionskraft R. Daher ist im Inneren der Rolle ein Korrekturelement für , das Ansprechen der Lastmeßvorrichtung in Form eines Nockens 10 angeordnet, der fest mit dem Rollenbolzen 5 verbunden ist oder durch die Schwerkraft stabilisiert auf dem Rollenbolzen gelagert ist. , Der Nocken 10 ist entsprechend der Änderung der Tragfähigkeit in Abhängigkeit von der Ausladung geformt.The load measuring device should respond to a certain same deflection via electrical contacts of a microswitch 9 in accordance with the load-bearing capacity curve. With the ι change of the projection, however, the magnitude and direction of change of the reaction force R. Therefore, in the interior of the roll, a correction element for, the response of the load measuring device in the form of a cam 10 which is fixedly connected to the roller pin 5, or by the force of gravity is stored stabilized on the roller bolt. The cam 10 is shaped in accordance with the change in the load capacity depending on the projection.

Falls sich in einer gegebenen Kranvorrichtung die Richtung der Reaktionskraft R im Bereich der Ausladung unbedeutend ändert, so kann eine Schwerkraftauflagerung des Nocken auf den Bolzen angewandt werden. Auf diese Weise wird der Winkel des Arbeitsbereiches des Nockens 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.If, in a given crane device, the direction of the reaction force R changes insignificantly in the area of the cantilever, gravity support of the cam on the bolt can be applied. In this way, the angle of the working area of the cam will correspond to the pivoting angle of the boom when the projection is changed, because a weight suspended under the cam always adjusts it vertically or in the same position.

Im Falle einer Überschreitung der für eine gegebene Ausladung zulässigen Tragkraft erfolgt das Schließen der elektrischen Kontakte in einem Mikroschalter9, unter der Wirkung eines Armes 11, welcher von einer Feder 12 in Anlage am Nocken 10 gehalten wird. Durch die Formgebung des Nockens 10, der gegebenenfalls austauschbar sein kann, hat man es in der Hand, für jede Ausladung des Auslegers, der normalerweise schwenkbar ist, die maximal zulässige Belastung zu bestimmen.In the event that the permissible load-bearing capacity for a given radius is exceeded, this takes place Closing the electrical contacts in a microswitch 9, under the action of an arm 11, which is held in contact with the cam 10 by a spring 12. Due to the shape of the cam 10, which can be interchangeable if necessary, you have it in your hand for each jib projection, which can normally be pivoted to determine the maximum permissible load.

Das elektrische Signal wird dann Betätigungsorganen zugeführt, welche die Ausschaltung des Antriebes bewirken. Zum Beispiel in VorrichtungenThe electrical signal is then fed to actuators which switch off the Drive. For example in devices

ίο 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. Ähnlich typische Ausführungen sind in mechanischen und elektrischen Anlagen verwendbar. ίο with hydraulic drive, this signal switches the electromagnetic control armature that controls the valve on the free flow of oil to the container adjusts. 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 Krane, die unter verschiedenen Bedingungen betrieben werden, z. B. abgestützt 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 angewendet.For cranes that operate under different conditions, e.g. B. supported and movable, and with booms of different lengths, a larger one is created for the purpose of gradual signaling of the overload Number of cams 10 and cam-contact interaction in the form of microswitches applied.

Claims

Patent claims:

1. Overload protection on working machines with power transmission through rollers Tension elements, especially on cranes with a luffing jib, with a role that one on a Inner ring has rotatably mounted outer ring, the inner ring being eccentric on one of them bearing bolt stored and under the influence of the force exerted by the tension element against the Effect of a spring arrangement is adjustable, with a triggering a safety device Sensing element that responds to the amount of adjustment of the inner ring against the bolt, and with a correction element, which is the amount of adjustment of the inner ring transmitted to the sensing element changed as a function of other parameters, characterized by an in itself Closed structural unit in which the inner ring (2) extends over the spring arrangement (4) the bolt (5) is supported in a plane normal to this displaceably, with between the inner ring and a free space is formed in the bolt in which both the sensing member and the correction member are arranged.

2. Overload protection device according to claim 1, characterized in that between the spring arrangement (4) and the bolt (5) a hub (3) is arranged, which is rotatably mounted on the bolt is.

3. Overload protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the sensing element as Microswitch (9) is formed and the correction element is a cam assigned to the bolt (5) (10) is.

4. Overload protection device according to claim 1 to 3, characterized in that the cam (10) is rotatable with respect to the bolt (5) and held in a certain position by gravity.

1 sheet of drawings