DE1456426C - Überlastsicherung an Arbeitsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung an wesentlichen nur in dieser Richtung verlagerbar. Dies Arbeitsmaschinen mit Kraftübertragung durch über stellt eine wesentliche Beschränkung in der Anwend-Rollen geführte Zugelemente, . insbesondere^ an barkeit als Sicherheitseinrichtung dar. Bei wipp-Kranen mit Wippausleger, mit einer Rolle, die einen barem Ausleger soll die Kraftmeßdose in eioem solauf einem Innenring drehbar gelagerten Außenring 5 chen Winkel angeordnet sein, daß beim Uberaufweist, wobei der Innenring exzentrisch auf einem streichen des ganzen Winkelbereiches, in dem der ihn tragenden Bolzen gelagert und unter dem Einfluß Ausleger wippen kann, 'die auf die Kraftmeßdose der vom Zugelement ausgeübten Kraft gegen die wirkende Kraftkomponente zumindest angenähert Wirkung einer Federanordnung verstellbar ist, mit gleich bleibt. Ein genaues Gleichbleiben ist hier einem eine Sicherheitsvorrichtung auslösenden Fühl- io offensichtlich nicht möglich, da sich die verschieglied, das auf das Maß der Verstellung des Innen- denen Komponenten ständig ändern. Die Anbringung rings gegen den Bolzen anspricht, und mit einem in einem mittleren Winkel, der den Fehler so. gering Korrekturglied, welches das auf das Fühlglied über- wie möglich hält, hat auch hier zur Folge, daß die tragene Maß der Verstellung des Innenrings in Sicherheitseinrichtung bereits auf den ungünstigsten Abhängigkeit von anderen Kenngrößen verändert. 15 Betriebsfall abgestellt sein muß, der Kran also nicht ·· Es ist bereits (aus der USA.-Patentschrift 1795 405) voll ausgenutzt werden kann. Auch diese Vorrichtung eine Überlastsicherung der erwähnten Art bekannt, ist kaum nachträglich in einen Ausleger einbaubar, bei welcher am Kranausleger eine Feder angeordnet Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ist, die über ein Gestänge einer Verstellung des eine Überlastsicherung der eingangs umrissenen Art Exzenters unter dem Einfluß der vom Zugelement 20 zu schaffen, die einfach im Aufbau, kompakt und ausgeübten Kraft entgegenwirkt. Das Widerlager der mit geringstem Aufwand nachträglich in Arbeits-Feder am Kranausleger wird von einer beim Auf- maschinen einbaubär ist. Erreicht wird dies durch und Niederschwenken des Auslegers bewegten Kur- eine in sich geschlossene Baueinheit, bei welcher venscheibe verstellt, so daß die Feder hier als die sich der Innenring über die Federanordnung auf dem unterschiedlichen Auslegerstellungen kompensieren- 25 Bolzen in einer Normalebene zu diesem verschiebdes Korrekturglied wirkt. Eine derartige Konstruk- bar abstützt, wobei zwischen dem Innenring und dem tion ist baulich aufwendig und kann nur mit beträcht- Bolzen ein freier Raum gebildet ist, in dem sowohl lichem Aufwand nachträglich eingebaut werden. das Fühlglied als auch das Korrektürglied angeord-

Bekannt ist ferner eine Krankonstruktion (deut- net sind.

sehe Ausiegeschrift 1086 870), bei welcher mit stei- 30 " Die nachgiebige Lagerung einer Umlenkrolle an gender Zugkraft im Seil der Tragkörper der Rolle der Spitze eines Kranauslegers zur Feststellung der um den exzentrisch in bezug auf den Tragkörper Belastung ist an sich (aus der deutschen Auslegegelagerten Bolzen gedreht wird. Wird ein bestimm- schrift 1120659) bekannt. Bei dieser bekannten tes Maß der Verdrehung erreicht, so wird eine Anordnung hängt die Rolle an einem Zugglied, in Sicherheits- oder Alarmvorrichtung ausgelöst. Bei 35 welches eine Meßdose geschaltet ist, der eine elekdieser Konstruktion erfordert die exzentrische Lage- irische Umrechnungseinrichtung zugeordnet ist, um rung des inneren Ringes der Rolle einen von diesem die Vertikalkomponente der resultierenden Seilkraft inneren Ring abgeführten Hebelarm, welcher zu und damit das Gewicht der angehobenen Last ereinem Federglied od. dgl. führt, das einem Ver- mitteln zu können.

schwenken des Tragkörpers der Rolle um den exzen- 40 Durch die Erfindung werden Mängel der bekannten

trischen Bolzen entgegenwirkt. Dies bedeutet, daß Einrichtungen vermieden und ihnen gegenüber

die Konstruktion des Auslegers, an dem die Rolle wesentliche Vorteile erzielt. So kann die gesamte

angeordnet ist, entsprechend angepaßt sein muß. Ein Überlastsicherung im Inneren der Rolle angeordnet

einfacher Einbau der Rolle als Sicherheitsvorrichtung werden, wodurch die Vorrichtung leicht ein- und j

ist nicht möglich. 45 ausgebaut werden kann. Ein weiterer erzielbarer j

Auch spricht bei der letztgenannten Konstruktion Vorteil der kompakten Bauweise ist, daß Beeinflus- j

die Sicherheitsvorrichtung beim Erreichen eines be- sungen von außerhalb, sei es durch das Personal, j

stimmten, den Tragkörper um den exzentrischen durch Witterungsbedingungen oder mechanische i

Bolzen zu verschwenken trachtenden Drehmomentes Beschädigungen, auf ein Mindestmaß verringert wer- !

an. Dies ist insofern nachteilig, als der Ansprech- 50 den. Dennoch wird durch das Korrekturglied eine

punkt bei einem wippbaren Kran nicht von vorn- Anpassung des Ansprechpunktes der Überlastsiche-

herein festliegt, sondern von der Neigung des Aus- rung an den jeweils gegebenen Neigungswinkel des J

legers abhängt. Die bekannte Sicherheitsvorrichtung' Kranauslegers erreicht, so daß der Kran bei jeder ;

muß demnach so bemessen sein, daß sie im ungün- Auslegerstellung voll ausgenutzt werden kann. j

stigsten Falle bereits rechtzeitig genug anspricht; 55 Durch ihre kompakte Bauweise eignet sich die

daher wird in günstigeren Stellungen die Tragfähig- erfindungsgemäße Überlastsicherung für alle Arten

keit des Kranes nicht voll ausgenutzt. von Arbeitsmaschinen (wie Krane, Bagger, Hebe-!

Bei einer anderen bekannten Konstruktion (deut- zeuge u. ä.), in deren Zugsystem sich Seil- oder

sehe Auslegeschrift 1106 050) ist der exzentrisch die Kettenrollen befinden, die während der Arbeit in

Umlenk* rolle tragende Bolzen auf einer Seite der 60 Größe und Richtung, veränderliche Belastungen über- j

Rolle schwenkbar gelagert, während die andere nehmen, welche Änderungen der Belastungsgröße

Seite der Rolle gegen die Wirkung einer Feder ver- und des Umschlingungswinkels entsprechen. Ferner,

lagerbar ist und eine Kraftmeßdose betätigt, welche ist eine genaue Eichung für im voraus angenom-j

zum Wiegen der am Kran hängenden Last dienen mene Belastungswerte und Schwenkwinkel bereits;

soll. Die Kraftmeßdose ist dabei so angebracht, daß 65 im Herstellerwerk möglich. ' ^:

sie bei einem Kran mit starrem Auslenker immer Die exzentrische Lagerung der Rolle bewirkt eine

nur die Vertikalkomponente der auf die Rolle wir- selbsttätige Einstellung des Innenrings mit dem

kenden Kraft mißt. Audi ist hier der Bolzen im Kraftmesser in Richtung der Resultierenden der von

dem die Rolle umschlingenden Zugglied ausgeübten Kraft. Die Verdrehung des Innenrings zur Einstellung des Korrekturelementes wird ausgenutzt.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Ansicht einer als Überlastsicherung ausgebildeten Seilrolle,

Fig. 2 einen Axial-Schnitt dieser Seilrolle und

F i g. 3 einen Kräfteplan der auf eine am oberen Ende eines Auslegers eines Krans gelagerten Seilrolle wirkenden Kräfte.

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.

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.

Die Lastmeßvorrichtung soll jeweils bei einer bestimmten gleichen Durchbiegung über elektrische Kontakte eines Mikroschalters9 in Übereinstimmung mit der Tragfähigkeitskurve ansprechen. Mit der 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.

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.

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.

Das elektrische Signal wird dann Betätigungsorganen zugeführt, welche die Ausschaltung des Antriebes bewirken. Zum Beispiel in Vorrichtungen

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.

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.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. 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, gekennzeichnetdurch eine in sich geschlossene Baueinheit, bei welcher sich der Innenring (2) über die Federanordnung (4) auf dem Bolzen (5) 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.

2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Federanordnung (4) und dem Bolzen (5) eine Nabe (3) angeordnet ist, die drehbar auf dem Bolzen gelagert ist.

3. Überlastsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlglied als Mikroschalter (9) ausgebildet und das Korrekturglied ein dem Bolzen (5) zugeordneter Nocken (10) ist.

4. Überlastsicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (10) gegenüber dem Bolzen (5) drehbar und von der Schwerkraft in einer bestimmten Lage gehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen