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Mein Zeichen : 2875 (0911 Pt) Westinghouse Bremsen-Gesellschaft mbH,
Hannover Überlastsicherung für Krane und Bagger Bei Kranen und Baggern mit beweglichem
Ausleger sind Einrichtungen zur Messung des Lastmomentes bekannt, durch die bei
Überschreitung des zulässigen Wertes die Triebwerke stillgesetzt werden. Diese Einrichtungen
bestehen im allgemeinen aus einem Gerät zur Messung der Last und einem weiteren
Gerät, welches die Winkelstellung des Auslegers anzeigt. Die von diesen beiden Geräten
gemessenen Werte überträgt man auf magnetischem, elektrischem oder hydraulischem
Wege, z. B. auf einen Schalter, der auf das Produkt
| aus den beiden Meßwerten anspricht und bei Überschreitung des
zu- |
| lässigen Wertes den Antriebsmotor oder dgl. abschaltet. |
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Bei einer anderen bekannten Einrichtung werden die auf das Einziehseil
einwirkenden Zugkräfte über eine Druckfeder auf das Traggerüst übertragen, wobei
das Seil in einem Steuermittel endet, das beim Verschwenken des Auslegers einen
Kreisbogen beschreibt. Diesem Steuermittel ist eine Kurve zugeordnet, deren Abstand
vom Steuermittel sich mit wachsender Ausladung des Auslegers verkleinert.
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Diese Kurve wird also bei großer Ausladung vom Steuermittel früher,
d. h. bei geringer Last, berührt als bei kleiner Ausladung des Auslegers. Bei Überlast
wird das Steuermittel mit der Kurve verlagert, was die Betätigung eines Endschalters
zur Folge hat.
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Eine weitere bekannt gewordene Einrichtung erreicht die Begrenzung
des Lastmomentes durch einen Träger für den Endschalter, der an den Schwenkbewegungen
des Steuermittels teilnimmt und exzentrisch zur Schwenkachse des Steuermittels gelagert
ist derart, daß sich mit wachsender Ausladung des Auslegers der Endschalter der
Schwenkachse des Steuermittels nähert. Somit erfolgt bei großer Ausladung des Auslegers
die Abschaltung bei geringerer Last als bei eingezogenem Ausleger.
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Diese bekannten Einrichtungen haben im allgemeinen den Nachteil,
daß sie in ihrem Aufbau umfangreich und teuer sind und den verschiedenen Kran-oder
Baggertypen fabrikationsmäßig angepaßt werden müssen.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte, für jeden
Kran-oder Baggertyp geeignete, Überlastsicherung zu
schaffen. Sie
kennzeichnet sich dadurch, daß die auf das Einziehseilende einwirkenden Zugkräfte
auf einen Hebel übertragen werden, der einmalig in einem bestimmten Winkel zu den
Einzieseilenden eingestellt wird und welcher unter dem Einfluß einer Druckfeder
bestimmter Vorspannung steht derart, daß bei Überschreiten der entsprechend der
jeweiligen Lage des Auslegers maximal zulässigen Last die Vorspannkraft der Feder
überwunden und durch Verschwenken des Hebels um einen festen Drehpunkt der Endschalter
betätigt wird.
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Vorteilhaft ist an dem festen Drehpunkt eine Grundplatte angelenkt,
mit weicher das eine Ende der Druckfeder einerseits und ein Kontaktgeber andererseits
in fester Verbindung stehen.
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In weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens der Neuerung ist die
Grundplatte mit dem Rollenbock lösbar verbunden derart, daß der Winkel zwischen
dem Hebel und dem Seil eingestellt werden kann, so daß die auftretenden Seilkräfte
auf eine stets konstante Kraft auf die Druckfeder zurückgeführt werden.
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Dabei erfolgt die lösbare Verbindung zweckmäßig mittels eines in der
Grundplatte angeordneten Schlitzes und einer in diesen eingeführten Feststellschraube.
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Als zweckmäßigste Ausführungsform hat sich der zweiarmige Hebel erwiesen.
Es ist aber im Rahmen des Erfindungsgedankens auch möglich, einen einarmigen Hebel
vorzusehen, wobei
die wesentlichen Teile der Anordnung analog der
Gesamtanordnung mit zweiarmigem Hebel zu lagern sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen Einrichtung ist nachstehend
anhand der Zeichnung noch etwas ausführliche erläutert. In dieser zeigen in rein
schematischer Weise : Fig. 1 eine Ansicht eines fahrbaren Baggers, Fig. 2 eine Ansicht
der erfindungsgemäßen Einrichtung zur selbsttätigen Begrenzung des Lastmomentes,
Fig. 3 einen Kraftplan der in den einzelnen Auslegerstellungen auftretenden Seilkräfte,
Fig. 4 einen weiteren Kraftplan, in welchen die auf den Hebel der erfindungsgemäßen
Einrichtung wirkenden Kräfte eingetragen sind.
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An dem Aufbau 1 (Fig. 1) ist in an sich bekannter Weise der Ausleger
2 angelenkt. Dieser ist mittels des flaschenzugartig eingescherten Einziehseiles
3 in der Vertikalen schwenkbar.
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Erfindungsgemäß ist das eine Ende 3a des Einziehseiles 3 an dem oberen
Ende 4a eines Hebels befestigt (Fig. 2), während das andere Ende mit der Seiltrommel
5 des Einziehwerkes verbunden ist. Es ist im Raruæn des Erfindungsgedankens auch
möglich, daß an dem einen Ende des Hebels 4a, 4b, an welchem die Seile 3a angreifen,
eine in der Zeichnung nicht weiter dargestellte Umlenkrolle
für
das Seil 3 angeordnet ist.
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Der Hebel ist um einen Zapfen 6 schwenkbar gelagert, welcher mit
dem Rollenbock 7 fest verbunden ist. An dem gleichen Zapfen 6 ist eine Grundplatte
8 angelenkt. Am unteren Ende 4b des Hebels greift eine Druckfeder 9 ganz bestimmter
Vorspannung an, deren anderes Ende mit der Grundplatte 8 in fester Verbindung steht.
Darüber hinaus ist mit der Grundplatte 8 ein Kontaktgeber 10 fest verbunden.
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In der Grundplatte 8 ist ein Schlitz 11 vorgesehen, in welchen eine
Feststellschraube 12 eingeführt wird, deren Ende mit dem Rollenbock 7 verankert
ist. Auf diese Weise kann die Grundplatte 7 nach Lösen der Feststellschraube 12
um den Zapfen 6 geschwenkt werden und in einer ganz bestimmten Lage wieder festgestellt
werden. Dadurch kann ein einem bestimmten Kranbaggertyp entsprechender dinkel Z
eingestellt werden, welcher von dem Einziehseilende 3a und der Mittelachse des Hebels
eingeschlossen wird.
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Nachdem die Feder 9 unter einer ganz bestimmten Vorspannung steht,
werden die in den Einziehseilen 3 auftretenden Seilkräfte durch die Federkraft kompensiert,
und zwar so lange, bis die entsprechend der jeweiligen Lage des Auslegers 2 maximal
zulässige Last die Vorspannkraft der Feder 9 überwindet. Dadurch verschwenkt der
Hebel im entgegengesetzten Uhrzeigersinn um den
Zapfen 6, was zur
Folge hat, daß das mit dem Hebel verbundene Kontaktstück 13 gegen den Kontaktgeber
10 gepreßt und damit der Kontakt hergestellt wird. Es ist im Rahmen der Erfindung
auch möglich, daß der Angriffspunkt des Kontaktgebers 10 als Angriffspunkt für mechanische
Übertragungsmittel, z. B. Gestänge, Bowdenzüge u. dgl. ausgebildet ist.
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Zum besseren Verständnis der neuerungsgemäßen Einrichtung insbesondere
der im Betrieb auftretenden Kräfte sowie der Bedeutung des Winkels 4 sollen weitere
Einzelheiten an zwei Kraftplänen erläutert werden, welche in den Fig. 3 und 4 dargestellt
sind.
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Es sei angenommen, der Kran oder Bagger habe ein Eigengewicht von
2.000 kg und der Abstand vom Schwerpunkt S bis zum Auslegerangriffspunkt A betrage
3, 0 m. Damit ergibt sich ein Standmoment von 6.000 kgm.
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Weiterhin ergibt sich aus Fig. 3 eine Auslegerlänge von 8 m und eine
Verschiebung des Einziehseil-Angriffspunktes E gegenüber dem Auslegerangriffspunkt
A um 1 m in der Horizontalen und um 2,3 m in der Vertikalen.
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Die aufzunehmenden Lasten L errechnen sich aus der Gleichung : Standmoment
= Last multipliziert mit der horizontalen Projektion der Auslegerlänge. Bei den
dargestellten Auslegerwinkeln von 30°, 45°, 60° und 750 ergeben sich folgende auf-
| Die zeichnerisch ermittelten, zugehörigen Seilkräfte |
| ergeben folgende Werte : |
| 31 = 2800 kg |
| S2 = 2300 kg |
| S3 = 2200 kg |
| S4 = 2200 kg |
| Nach Fig. 4 muß ein Winkel zwischen dem Einziehseil- |
| ende 3a und dem Hebel gefunden werden, bei dem die zu übertra- |
| gende Kraft auf das untere Ende 4b des Hebels bei den verschie- |
| denen Auslegerstellungen möglichst gleich ist. Dies bedeutet, |
| daß nach dem Kräfteparallelogramm ein Winkele einmalig zu dem |
| Seil mit der Maximalkraft S1 eingestellt wird. Der für dieses |
| 04 0 |
| Beispiel günstige Winkel beträgt etwa 129. Damit ergeben |
| sich für die einzelnen Auslegerstellungen folgende Kräfte, |
| welche am Hebelende 4b angreifen und auf die Feder 9 wirken
: |
| F = S. x y 1 wobei a1 |
| - a = 1 (nach Fig. 4) ist |
| a1 a2 2 |
| 0 |
| Auslegerstellung 75°F = 2800 x 2, 35 ="2200 kg |
| Dies bedeutet, daß durch einmalige Einstellung des |
| winkels durch Verstellung der Grundplatte 8 und des Hebels |
| entsprechend dem jeweiligen Kran-oder Baggertyp, die in ihrer. |
| Größe schwankenden Seilkräfte im Zug-oder Druckpunkt z. B. |
| Einziehseilende 3a über den Gesamtschwenkbereich des Aus- |
| legers 2 eine fast gleiche Kraft F am unteren Ende 4b des Hebels |
| erzeugen. |
| Dabei wird die Feder 9 entsprechend dem gewählten Über- |
| setzungsverhältnis des Hebels ausgelegt. In dem in Fig. 4 dar- |
| gestellten Beispiel ist das Übersetzungsverhältnis a1 : a2
= 1 |
gewählt, so daß die Feder 9 einen Gegendruck von etwa 2200 kg
aufbringt.
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Ist die aufzunehmende Last L in irgendeiner Stellung des Auslegers
2 größer als zulässig, so wirkt diese überhöhte Last direkt auf den Hebel ein. Dadurch
wird dieser entgegen dem Uhrzeigersinn um den Zapfen 6 geschwenkt, wobei das Kontaktstück
13 mit dem Kontaktgeber 10 in Kraftschluß tritt und hierdurch in an sich bekannter
Weise eine Abschaltung des Antriebsmotors bewirkt wird.
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- Schutzansprüche-