DE202014003260U1

DE202014003260U1 - Zugbegrenzende Vorrichtung für einen Hebezug

Info

Publication number: DE202014003260U1
Application number: DE202014003260.2U
Authority: DE
Original assignee: Next Hydraulics SRL
Current assignee: Next Hydraulics SRL
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2024-04-17
Also published as: US20140319308A1; ITMI20130167U1; DK201400072U3; US9527702B2; AU2014202084A1

Abstract

Zugbegrenzende Vorrichtung (11) für einen Hebezug (10), umfassend: – ein erstes Trageelement (14), an dem der Hebezug (10) befestigt ist; – ein zweites Trageelement (18), das an der Trägerstruktur (24), auf welche die auf den Hebezug (10) wirkende Zugkraft (P) übertragen wird, befestigt ist; – ein das erste Trageelement (14) und das zweite Trageelement (18) miteinander verbindendes Scharnier (16), wobei die Achse des Scharniers (16) im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in welcher der Zug (P) über das Seil (22) des Hebezugs (10) auf den Hebezug (10) wirkt, wobei die Achse mit einem bestimmten Abstand zu dem Seil (22), welches sich ausgehend von der Trommel des Hebezugs (10) erstreckt, angeordnet ist; – elastische Mittel (20; 20A; 20.1; 20.1A), welche geeignet sind, der Drehung des ersten Trageelements (14) weg von dem zweiten Trageelement (18) aufgrund des auf die Trommel des Hebezugs (10) wirkenden Zugs (P) entgegen zu wirken; – Mittel (28), welche geeignet sind, um zu erfassen, warm der Betrag des Drehwinkels (f) des ersten Trageelements (14) relativ zu dem zweiten Trageelement (18) dem auf den Hebezug (10) ausgeübten maximalen bestimmten Zug (P) entspricht, und um das entsprechende Signal auszugeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zugbegrenzende Vorrichtung für einen Hebezug, welche eine Vorrichtung ist, die signalisieren kann, wenn der auf das Hebezugseil wirkende Zug einen bestimmten Wert übersteigt, sodass der Zugbetrieb des Hebezugs selbst abgebrochen werden kann.
Wie Fachleuten bekannt ist, sind die bekannten zugbegrenzenden Vorrichtungen für Hebezüge unabhängig davon, ob sie hydraulisch oder elektrisch betrieben werden, relativ komplex und teuer. Diese Vorrichtungen sind verschiedenartig, nämlich:

– Vorrichtungen mit Dehnungsmessstreifen-Kraftmesszellen, wobei Kraftmesszellen auf einer Stange angeordnet sind, welche die Hebezugseiten verbindet, und eine Deformation der Hebezugstruktur beim Zugbetrieb erfassen und entsprechende Signale erzeugen, welche es ermöglichen, den Zugbetrieb des Hebezugs zu unterbrechen, wenn die Deformation einer bestimmten Zugkraft entspricht;
– Gleitvorrichtungen, welche eine kontrollierte Verlagerung des Hebezugs entlang Gleitschienen, die im Wesentlichen in die Richtung der Zugkraft angeordnet sind, ermöglichen, wobei die Verlagerung eine Funktion des Zugs ist und mithilfe von Kraftmesszellen erfasst wird, die wie im vorhergehenden Fall aussagekräftige Signale ausgeben, welche zum Stoppen des Hebezugbetriebs verwendet werden;
– Pleuelstangenvorrichtungen, welche ähnlich zu den zuvor beschriebenen Vorrichtungen sind, jedoch mit der Ausnahme, dass die Hebezugverlagerung mithilfe von Pleuelstangen anstelle von Gleitschienen bewerkstelligt wird;
– (auf jeden Fall komplex aufgebaute) Vorrichtungen, welche die Deformation der Hebezugtrommel während des Zugbetriebs erfassen, wobei die Deformation eine Funktion der Zugkraft ist, und entsprechende Signale als Funktion der Deformation ausgeben;
– Vorrichtungen, bei denen Kraftmesszellen direkt an dem Schwenkpunkt des an dem freien Ende des Hebezugseils befestigten Hakens angeordnet sind, wobei die Kraftmesszellen aussagekräftige Funksignale übertragen, wenn eine bestimmte Zugkraft erreicht wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine im Vergleich zu den zuvor kurz beschriebenen Vorrichtungen einfachere und billigere zugbegrenzende Vorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße zugbegrenzende Vorrichtung mit den Merkmalen des beigefügten Anspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale der Vorrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung wird leichter anhand der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels verständlich. In der Beschreibung wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Hebezugs mit dem erfindungsgemäßen Zugbegrenzer ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Hebezugs und des maßgeblichen Zugbegrenzers ist, wobei der Hebezug an einem Kranarm befestigt und mit dem erfindungsgemäßen Zugbegrenzer versehen ist;
3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht lediglich des Hebezugs und des maßgeblichen Zugbegrenzers aus demselben Blickwinkel wie 2 ist;
4 eine Draufsicht davon entlang der Richtung des Pfeils 4 von 3 ist;
5 eine Draufsicht davon in der Richtung des Pfeils 5 von 3 ist.
Die schematische Ansicht von 1 ermöglicht eine einfachere Erläuterung der Hauptmerkmale des Zugbegrenzers gemäß der vorliegenden Erfindung. Tatsächlich zeigt diese Figur sehr schematisch einen herkömmlichen Hebezug 10 mit der maßgeblichen Umlenkrolle 12. Der Hebezug 10 ist mit einer zugbegrenzenden Vorrichtung 11 versehen, welche ein erstes Trageelement 14, das in dem speziellen Fall aus einer unteren Stahlplatte besteht und mithilfe eines Kantenscharniers 16 an einem zweiten Trageelement 18, welches aus einer ebenfalls aus Stahl gefertigten oberen Platte besteht, angelenkt ist. Im Betrieb des Hebezugs ist die obere Platte 18 an einer Trägerstruktur, beispielsweise an einem befestigten Balken oder einem (nachfolgend gezeigten) Kranarm, angebracht. Ist keine Last P und demzufolge kein auf das Seil 22 wirkender Zug vorhanden, werden die beiden Platten 14 und 18 mithilfe von vorgespannten elastischen Mitteln 20, die von der Achse des Gelenks 16 mit einer geeigneten Entfernung (in dem speziellen Fall der Entfernung b₁) angeordnet sind, gegeneinander gedrückt.
Wirkt auf das freie Ende des Seils 22 des Hebezugs 10 eine Last P, erzeugt der auf das Seil des Hebezugs ausgeübte Zug relativ zu dem Gelenk 16 ein Drehmoment P × h (1), und dieses Drehmoment wirkt auf die untere Platte 14. Der Drehung der unteren Platte 14 um die Achse des Gelenks 16, welche durch dieses Drehmoment hervorgerufen wird, wirkt ein gleich großes und entgegengesetztes Drehmoment aufgrund der Reaktion der mit dem Abstand b₁ von dem Gelenk 16 angeordneten elastischen Mittel 20 entgegen. Die Reaktion der elastischen Mittel 20 ermöglicht jedoch, dass sich die untere Platte 14 gegenüber der oberen Platte 18 drehen kann, wobei die Drehung eine Funktion des Zugs P ist. In 1 bezeichnet f den Drehwinkel zwischen den beiden Platten 14 und 18, welcher sich als Ergebnis der Zugkraft P einstellt. In der Nähe der Seite der beiden Platten 14 und 18, welche derjenigen Seite gegenüberliegt, wo das Gelenk 16 angeordnet ist, sind (in 1 der Einfachheit halber nicht dargestellte, aber in den folgenden Figuren mit 28 bezeichnete) herkömmliche Mittel vorgesehen, welche geeignet sind, um zu erfassen, wann der Betrag des Winkels f einen bestimmten maximal auf den Hebezug auszuübenden Zug entspricht (tatsächlich erfassen sie normalerweise die Auseinanderbewegung der beiden Platten 14 und 18 an demjenigen Punkt, wo diese Mittel angeordnet sind), um ein entsprechendes aussagekräftiges Signal auszugeben. Die Mittel können zweckmäßig beispielsweise aus einem Mikroschalter oder, weiterhin vorzugsweise, aus einem (präziseren) Näherungssensor bestehen, welcher ein passend gefiltertes elektrisches oder elektronisches AN-AUS-Signal oder ein entsprechend proportionales Signal schaltet und beispielsweise einer elektrischen Einrichtung zuführt, welche (unter der Annahme, dass der Hebezug an einem Kranarm befestigt ist) mit einem in der Förderleitung des Hydraulikkreislaufs eines Krans angeordneten Solenoidventil verbunden ist, wodurch Öl abgeleitet und demzufolge der Hebebetrieb des Hebezugs abgebrochen wird, wobei die einzige verbleibende mögliche Bewegung eine Reduktion der Last ist, da diese zu hoch ist. Es ist offensichtlich, dass auch andere Vorrichtungen verwendet werden können, um dasselbe Ziel zu erreichen; ebenso ist es offensichtlich, dass der Hebezug alternativ auch ein elektrischer Hebezug sein kann, wobei in diesem Fall die Stromversorgung abgeschaltet wird.
Das Signal kann auch als Eingangsgröße an die „drehmomentbegrenzende” Vorrichtung übertragen werden, welche das Hebemoment des Krans sowie das Kippmoment des entsprechenden Fahrzeugs steuert (es ist offensichtlich, dass diese Vorrichtung fehlt, falls der Hebezug an einer feststehenden Einrichtung angebracht ist).
Es ist anzumerken, dass die elastischen Mittel 20 mit einem Abstand b₁ (1) von dem Gelenk 16 angeordnet sind, wobei es jedoch auch geeignet sein kann, dass die elastischen Mittel 20 alternativ mit einem (ebenfalls in 1 gezeigten) zweiten Abstand b₂ angeordnet sind, wobei sogar mehr als zwei Abstände möglich sind. Der Umstand, dass zwei oder mehr Abstände oder Positionen vorgesehen sind, ermöglicht eine Veränderung der Position der elastischen Mittel 20. Auf diese Weise kann ein Drehwinkel (oder eine Verlagerung der entsprechenden Punkte der beiden Platten) erhalten werden, welche besser für die Verwendung des Mikroschalters oder Näherungssensors geeignet ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die elastischen Mittel an beiden Positionen b₁ und b₂ oder allgemein an einer Teilmenge sämtlicher vorgesehener Positionen vorgesehen sein können (was nachfolgend näher erläutert wird), falls dies so gewünscht oder benötigt ist.
2 zeigt den Fall eines Hebezugs 10 der in 1 gezeigten Art, welcher an einer aus einem Kranarm 24 bestehenden Trägerstruktur befestigt ist (obwohl die Trägerstruktur auch feststehend sein kann, worauf bereits hingewiesen worden ist). In dem speziellen Fall ist der Hebezug mithilfe von herkömmlichen Klammern befestigt, welche seitliche Arretierungen umfassen, die sich mit den (in den Figuren nicht sichtbaren) entsprechenden Arretier- oder Kontermuttern in Eingriff befinden. Da die untere Platte 14 frei drehbar sein muss, ist es offensichtlich, dass darin verschiedene (ebenfalls nicht sichtbare) Freiräume vorgesehen werden müssen, um die Arretiermuttern aufzunehmen und zu ermöglichen, dass die beiden Platten 14 und 18 einander berühren können.
Es ist offensichtlich, dass der Hebezug 10 auch auf andere Art und Weise an dem Arm 24 befestigt werden kann, beispielsweise durch Schweißen.
Da in dem vorliegenden Fall die zugbegrenzende Vorrichtung 11 vorgesehen ist, ist der Hebezug 10 tatsächlich mit dieser verbunden, während die Vorrichtung 11 ihrerseits direkt an dem Arm 24 (oder allgemeiner an der Tragestruktur) befestigt ist.
Es ist anzumerken, dass die elastischen Mittel in 2 sowohl bei einer mit 20 bezeichneten Position mit einem Abstand b₁ (vgl. 1) von dem Gelenk 16 als auch bei einer mit 20A bezeichneten Position mit einem Abstand b₂ (vgl. wiederum 1) dargestellt sind. Wie bereits zuvor erläutert, können die beiden Positionen sowohl alternativ als auch, falls erforderlich, gleichzeitig verwendet werden.
Die elastischen Mittel 20 oder 20A in 2 bestehen im Wesentlichen aus auf geeignete Weise gestapelten Tellerfedern („Belleville-Washer”), welche auf entsprechende Schrauben aufgesetzt und mit einer geeigneten Vorspannkraft mithilfe einer Arretiermutter und einer Lagerscheibe festgezogen sind.
Alternativ können auch vorkomprimierte Schraubenfedern mit einem geeigneten Durchmesser verwendet werden.
Als elastische Mittel können auch auf Schrauben aufgesetzte ringförmige elastomere Elemente mit entsprechenden Beilagscheiben und einer entsprechenden Arretiermutter verwendet werden. Elastische Mittel der zuletzt beschriebenen Art sind in 3–5 dargestellt und mit 20.1 bzw. 20.1A für die dem Abstand b₁ von dem Gelenk 16 entsprechende Position bzw. für die dem alternativen Abstand b₂ entsprechende Position bezeichnet. Es sollte jedoch bezüglich der elastischen Mittel klar sein, dass die Figuren lediglich zeigen sollen, dass die elastischen Mittel verschiedenartig sein können, während für dieselbe zugbegrenzende Vorrichtung sämtliche elastische Mittel von derselben Art sein müssen und entweder an der Position b₁ oder an der Position b₂ angeordnet sein müssen.
Die 2–5 zeigen auch die zuvor erwähnten Mittel, welche geeignet sind, um zu erfassen, wenn der Betrag des Drehwinkels des ersten Trageelements (der Platte 14) relativ zu dem zweiten Trageelement (der Platte 18) der maximal auf den Hebezug 10 ausgeübten bestimmten Zugkraft entspricht, und um das maßgebliche Signal auszugeben. Diese Mittel sind mit 28 bezeichnet und können beispielsweise einen Mikroschalter oder einen Näherungssensor umfassen. Insbesondere für den Fall, dass der Letztere verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn dessen Abstand von der unteren Platte 14 einstellbar ist.
In dem speziellen Fall besteht das Scharnier 16 aus drei Buchsen, von denen zwei Buchsen 16.1 kürzere Seitenbuchsen sind, welche an einer der beiden Platten 14 und 18 befestigt sind, während die dritte Buchse 16.2 eine zentrale längere Buchse ist, die an der anderen Platte befestigt ist. Die Buchsen weisen bezüglich der Schwenkachse 16.3 des Gelenks 16 einen sehr genauen Durchmesser mit einem möglichst geringen Zwischenraum auf. Die Schwenkachse 16.3 ist verchromt und wird auf herkömmliche Weise mittels zweier elastischer Ringe, einer an jedem der beiden Enden, oder mittels anderer Befestigungsmittel gehalten.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verständlich ist, weist die erfindungsgemäße zugbegrenzende Vorrichtung im Vergleich zu ähnlichen Vorrichtungen des Stands der Technik verschiedene bedeutende Vorteile auf, nämlich insbesondere:

– die Einfachheit der Vorrichtung und der Ausgestaltung davon, womit deutlich geringere Herstellungskosten als bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art verbunden sind;
– die Möglichkeit, den Endanschlag für das Aufwickeln des Seils zu entfernen;
– die Vielseitigkeit und die einfache Einstellung bei sich verändernder maximaler Zugkraft aufgrund der Möglichkeit: a) den Abstand des an der oberen Platte 18 angebrachten Näherungssensors 28 von der unteren Platte 14 einzustellen; b) die Vorspannung der elastischen Mittel 20 oder 20A bzw. 20.1 oder 20.1A durch Einwirken auf die entsprechenden Mutter zu verändern; c) den Abstand der elastischen Mittel von dem Scharnier 16 zu verändern, da verschiedene Positionen für deren Anordnung vorgesehen sind (in dem vorliegenden Fall sind zwei unterschiedliche Positionen b₁ und b₂ vorgesehen); d) verschiedene elastische Mittel (insbesondere Elastomere, Schraubenfedern oder Tellerfedern) auswählen zu können.

Claims

Zugbegrenzende Vorrichtung (11) für einen Hebezug (10), umfassend: – ein erstes Trageelement (14), an dem der Hebezug (10) befestigt ist; – ein zweites Trageelement (18), das an der Trägerstruktur (24), auf welche die auf den Hebezug (10) wirkende Zugkraft (P) übertragen wird, befestigt ist; – ein das erste Trageelement (14) und das zweite Trageelement (18) miteinander verbindendes Scharnier (16), wobei die Achse des Scharniers (16) im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in welcher der Zug (P) über das Seil (22) des Hebezugs (10) auf den Hebezug (10) wirkt, wobei die Achse mit einem bestimmten Abstand zu dem Seil (22), welches sich ausgehend von der Trommel des Hebezugs (10) erstreckt, angeordnet ist; – elastische Mittel (20; 20A; 20.1; 20.1A), welche geeignet sind, der Drehung des ersten Trageelements (14) weg von dem zweiten Trageelement (18) aufgrund des auf die Trommel des Hebezugs (10) wirkenden Zugs (P) entgegen zu wirken; – Mittel (28), welche geeignet sind, um zu erfassen, warm der Betrag des Drehwinkels (f) des ersten Trageelements (14) relativ zu dem zweiten Trageelement (18) dem auf den Hebezug (10) ausgeübten maximalen bestimmten Zug (P) entspricht, und um das entsprechende Signal auszugeben.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei sowohl das erste Trageelement als auch das zweite Trageelement eine Metallplatte (14, 18) umfasst, wobei die beiden Platten (14, 18) in Ebenen liegen, welche sich entsprechend der Achse des verbindenden Scharniers (16) schneiden.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach Anspruch 2, wobei das Scharnier (16) aus drei Buchsen besteht, von denen zwei Buchsen (16.1) kürzere seitliche Buchsen sind, welche an einer der beiden Platten (14, 18) befestigt sind, während die dritte Buchse (16.2) eine zentrale längere Buchse ist, welche an der anderen Platte (14, 18) befestigt ist, wobei die Buchsen (16.1, 16.2) einen sehr genauen Durchmesser aufweisen, um gegenüber der verchromten Schwenkachse (16.3) des Scharniers (16) einen möglichst geringen Zwischenraum aufzuweisen.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die elastischen Mittel (20; 20A; 20.1; 20.1A) an mindestens zwei alternativen oder gleichzeitigen Positionen, die einen unterschiedlichen Abstand (b₁, b₂) von der Achse des Scharniers (16) aufweisen, angeordnet werden können.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die elastischen Mittel (20; 20A) Schraubenfedern umfassen.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die elastischen Mittel (20.1; 20.1A) elastomere Elemente umfassen.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die elastischen Mittel (20; 20A) Tellerfedern umfassen.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Mittel (28) zum Ausgeben eines Signals einen Näherungssensor oder einen Mikroschalter umfassen.
Zugbegrenzende Vorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Trägerstruktur ein Kranarm (24) ist.