DE2310558A1 - Druckluftgetriebener flaschenzug mit ueberlastungsschutz - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. V/.Beyer
Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem

Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str. 18

In Sachen:

Atlas Copco Aktiebolag
Nacka / Schweden

Druckluftgetriebener Flaschenzug mit Überlastungsschutz.

Die Erfindung betrifft einen druckluftgetriebenen Flaschenzug mit einem Druckluftmotor und einem einen Belastungsfühler enthaltenen Überlastungsschutz.

Bei bekannten Flaschereügen dieser Art enthält der Belastungsfühler ein Entlüftungsventil, das, wenn die Last eine vorbestimmte Größe erreicht, eine Steuerleitung für ein Absperrventil in der Druckluftzuleitung zum Motor entlüftet, so daß das Absperrventil schließt. Um das Ventil zu hindern, auch bei der Handhabung zulässiger Lasten zu schließen, muß der Belastungsfühler so eingestellt sein, daß er das Entlüftungsventil erst bei einer Belastung mit^ 140% der schwersten zulässigen Last öffnet, da zusätzliche dynamische Kräfte bis zu 40% der Arbeitslast auftreten können. Dies bedeutet, daß es möglich ist, eine Arbeitslast zu heben, die beträchtlich - im vorliegenden Fall um 40% größer ist als die größte zulässige Belastung, sofern nur das Heben der Last vorsichtig vorgenommen wird·

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At 8W28.2.1973 ORiGiNAt INSPECTED

Aufgabe der Erfindung ist es, einen druckluftgetriebenen Flaschenzug der eingangs genannten Art mit einem Überlastungs schutz auszustatten, der das Heben einer Last, die nur geringfügig größer als die maximal zulässige Last ist, ver hindert, ohne die Handhabung einer zulässigen Last negativ zu beeinflussen, wobei der Flaschenzug auch dann- sanft an laufen soll, wenn er unsachgemäß betätigt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an die Zuleitung des Druckluftmotors ein normalerweise ge schlossenes Abblasventil angeschlossen ist, durch dessen Offnen der am Druckluftmotor anstehende Luftdruck als Folge zunehmenden Druckabfalls in der Motorzuleitung sinkt und dadurch die Zugkraft des Flaschenzugs begrenzt wird, wobei der Belastungsfühler so ausgebildet ist, daß er das öffnen des Abblasventils einleitet.

Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Kettenzugs gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kettenzug nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4· in größerem Maßstab einen Axialschnitt durch einen Teil des Kettenzugs nach Fig. 1 und

Fig. 5 ein Druckluft-Schaltbild für den Kettenzug nach Fig. 1 bis 4- mit einem Teilschnitt nach Linie 5-5 in Fig. 1.

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Der in der Zeichnung dargestellte Kettenzug hot ein Gehäuse 11 und einen Anhängehaken 12, mit dessen Hilfe er beispielsweise an einer Laufkatze aufgehängt werden kann. Ein reversibler Druckluftmotor 13 dreht eine Trommel 14 über ein Getriebe, das eine Zentralwelle 15 und eine herkömmliche Planetenradeinheit 16 umfaßt, die von der Welle angetrieben wird. Um die Trommel 14 läuft eine Kette 17 mit einem Lasthaken 18 an ihrem freien Ende.

Am Ende der Zentralwelle 15 sitzt eine Freilaufkupplung (Fig. 3)» die aus einem mit der Zentralwelle 15 drehenden Innenteil 19, einer äußeren Trommel 20 und vier Klemmrollen besteht, die in keilförmigen Ausnehmungen des Innenteils plaziert sind. Die Trommel 20 der Freilaufkupplung kann gegenüber dem Gehäuse 11 des Kettenzuges mittels zweier Bremsbacken 22, 23 mit Bremsbelägen 24 bzw. 25 gegen Drehung gehalten werden. Die Bremsbacken 22,.23 sind mit Hilfe von Federn 26, 27 auf Bremsung vorbelastet und können mittels eines Nockens 28 gelöst werden, der auf einer im Gehäuse gelagerten Steuerwelle 29 befestigt ist.

Der Druckluftmotor 13 - beispielsweise ein Flügelzellenmotor oder ein Radialkolbenmotor - wird von einem Schlauch über ein Steuerventil 31 in Form eines Schiebers und eine Zuleitung 32 mit Druckluft versorgt. Die Zuleitung 32 ist an einen Einlaß 33 am Zylinder 34 des Motors angeschlossen (Fig. 4). Der Motor 13 hat ferner eine Alternativ-Zuleitung 35· wie aus Fig. 5 hervorgeht, in welcher das Luftsteuerventil nchematisch dargestellt ist. In seiner in dieser Fig. gezeigten Neutralstellung verschließt das Luftsteuerventil 31 beide Zuleitungen 32, 35·

Wenn das Luftsteuerventil 31 nach rechts mit bezug auf Fig. verstellt wird, gelangt die Zuleitung 32 unter Druck, und die Zuleitung 35 wird mit einem Auslaß 36 verbunden. Der

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Der Motor wird deshalb in Lastheberichtung drehen. Wenn dar, Luftsteuerventil 31 hingegen nach links verstellt wird, wird der Motor in Lastabsenkrichtung drehen, da nun die Zuleitung 35 Druck erhält und die Zuleitung 32 mit dem Auslaß verbunden wird.

Das Luftsteuerventil 31 wird über einen Hebel 37 betätigt, der mittels eines Kugelgelenks 38 im Gehäuse 11 schwenkbar gelagert und von einem Nocken 39 betätigbar ist, der auf der Steuerwelle 39 befestigt ist.

Auf der Steuerwelle 39 ist ferner, wie auch Fig. 2 zeigt, ein Joch 40 mit Durchbrechungen 41, 42 befestigt, durch welche die Kette 70 frei hindurchlaufen kann. An den Enden des Jochs 40 greifen zwei Zugseile 43, 44 an, die an den unteren Enden einen Steuergriff 45 tragen. Wenr mit Hilfe des Steuergriffs 45 am Zugseil 43 gezogen, wird, drehen die Steuerwelle 29 und deren Nocken 28, 39 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 2, 3 und 5)· Die Drehung des Nockens entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt eine Verschwenkung des Hebels 37 im Uhrzeigersinn, so daß das Luftsteuerventil 31 in seine rechte Stellung verschoben wird und der Motor in Lastheberichtung zu drehen beginnt- Die Drehung des Nockens 28 entgegen dem Uhrzeigersinn führt jedoch nicht zum Lösen der Bremsbacken 22, 23, da der Nocken 28 unsymmetrisch ausgebildet ist. Jedoch gestattet die Freilaufkupplung 29, 21 dem Motor 13> in dieser Richtung zu drehen. Wenn der Lasthaken 18 zu hoch gelaufen ist, erfaßt er des Joch 40 ringsum die Durchbrechung 41 und schwenkt das Joch zurück, so daß das Luftsteuerventil 31 in seine Neutralstellung oder sogar in die Stellung zur Absenkung der Last verstellt wird.

Wenn durch den Steuergriff 45 am Zugseil 44 gezogen wird, dreht die,Steuerwelle 29 im Uhrzeigersinn. Der Nocken 39

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der Steuerwclle zieht dann über den Hebel 37 dar, Luftctcuerventil 31 in seine linke Stellung, so daß der Motor 13 in Lnstabsenkungsrichtung zu drehen beginnt, und der Nocken löst die Bremsbacken 22, 23, so daß die Freilaufkupplung 19» 20, 21 als Einheit rotieren kann und deshalb selbst diese Drehung nicht verhindert.

In der Motorzuleitung 32 befindet sich eine Entlüftungsöffnung 46 zu einer Luftkissenkammer (Fig. 4). Die öffnung 46 bildet einen Sitz für ein Ventilglied 47, das von einer Stange 48 getragen ist und gegen eine Schulter 49 an der Stange 48 anliegt. Das Ventilglied 47 und sein Sitz 46 bilden ein Abblasventil. Die Stange 48 ist die Kolbenstange eines Kolbens 50, der das Innere eines Zylinders 51 in zwei Druckkammern 52, 53 unterteilt, die an die Zuleitung über eine öffnung 54 in der zylindrischen Mantelfläche der Kolbenstange 48, eine Axialbohrung 55 in der Kolbenstange und zwei kurze Drosselbohrungen 56, 57 am Ende der Axialbohrung 55 angeschlossen sind. Eine Druckfeder 58 drückt den Kolben 50 nach unten mit bezug auf Fig. 4 und hält dadurch das Abblasventil 46, 47 normalerweise geschlossen. Eine Zunge 59 steht in die Zuleitung 32 vor, so daß sie vom Luftstrom darin dergestalt beeinflußbar ist, daß sie die öffnung 5^ verschließt, wenn ein starker Luftstrom vom Motor 13 ausgeht. Die Zunge 59 befindet sich normalerweise gemäß der Darstellung in Fig. 4 in Offenstellung, und ein Führungsstift 60 hindert den Kolben 50 und die Kolbenstange 48 daran, die Zunge in bezug auf ihre Lage> innerhalb der Leitung 32 zu verdrehen.

Im Gehäuse 11 des Kettenzuges ist eine Aufhängevorrichtung miti;elG Kugeln 62 drehbar gelagert. Eine Mutter 63 ist auf. don Gewindeschaft des Einhängehakens 12 aufgeschraubt und durch einen Stift 64 gesichert, der zugleich eine Drehung

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der Mutter 65*S«C^eri^^ei* &^e-^v Aufhängeeinrichtung -31 verhindert, jedoch cine Axialhewegung zwischen Mutter und Aufhängeeinrichtung gestattet, da seine Enden in Axialnuten 65, 66 innerhalb der Aufhängeeinrichtung 61 eingreifen. Der Einhängehaken 12 wird mittels einer zwischen der Mutter und einer Überwurfmutter 69 eingespannten Tellerfeder 68 gegen ein Ventilglied 67 gedrückt. Das Ventilglied 67 preßt sich dadurch gegen einen Ventilsitz 70 und schließt hierdurch eine Ventilkammer 71 ab. Mit Hilfe der Überwurfmutter 69 kann die Vorspannung der Tellerfeder 68 sehr genau eingestellt werden. Das Ventilglied 71 ist über ein Drehgelenk und eine Rohrleitung 72 mit der oberen Druckkammer 52 verbunden. Wenn die Last die Vorspannkraft der Tellerfeder übersteigt, senkt sich der Kettenzug merklich um einige Zehntel Millimeter, so daß das Entlüftungsventil 67, 70 die Druckkammer 52 entlüftet. Als Folge davon bewegt sich der Kolben 50 nach oben, und das Entlüftungsventil 46, 47 öffnet.

Wenn die Bedienungsperson des Kettenzuges das Luftsteuerventil 31 schnell öffnet, um eine schwere, jedoch noch zulässige Last anzuheben, kann die augenblickliche Zugkraft die Vorspannkraft der Tellerfeder 58 überschreiten, so daß das Entlüftungsventil 67, 70 öffnet und dadurch das öffnen des Entlüftungsventils 46, 47 wie vorbeschrieben einleitet. Wegen des Abblasens von Luft auf der Zuleitung 32 des Motors sinkt der Luftdruck auf einen Wert, der durch die Größenzusammenstellung des Abblasventils 46, 47, die Drosselwirkung des Luftsteuerventils 31 und den Zuleitungsdruck bestimmt ist. Dieser vorbestimmte verminderte Betriebsdruck kann beispielsweise gerade ausreichen, um die höchstzulässige Last zu heben; er kann jedoch auch so bemessen sein, daß er zum Heben dieser Last nicht ausreicht, da die Freilaufkupplung jede Last daran hindert, den Motor rückwärts zu drehen. Wenn die Lust, welche die Bedienungsperson gerade

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heben will, Kleiner ist als die Vorspannkraft der Tellerfeder 68, schließt diese Feder das Entlüftungsventil 67, wieder. Als Folge davon wird die Druckkammer 52 langsam unter Druck gesetzt, so daß das Abblasventil 46, 47 langsam schließt. Der Betriebsdruck für den Motor wird deshalb langsam steigen, so daß ein weicher Anlauf erfolgt.

Infolge des schnelleren Druckaufbaus in der unteren Druckkammer 53 als in der oberen Druckkammer 52 bei plötzlicher Unterdrucksetzung der Motorzuleitung 32 wird das Abblasventil '16, 47 immer öffnen, und es wird dann schließen, wenn die Druckdifferenz zwischen den Druckkammern 52, .53 abfällt, so daß der Betriebsdruck langsam ansteigt. Dies stellt einen weichen Anlauf auch für eine Last sicher, für welche das Entlüftungsventil 67, 70 nicht öffnet. In Fig. haben die Drosselbohrungen 56, 57 den gleichen Querschnitt; das große Volumen der oberen Druckkammer 52, an welchem die Volumina des Rohrs 72. und der Ventilkammer 71 teilhaben, lassen den Druckaufbau in der Druckkammer 52 langsamer vonstatten gehen als in der Druckkammer 53· Natürlich läßt sich dieses Volumen vermindern, wenn die Drosselbohrung 56 enger als die Drosselbohrung 57 ausgeführt wird.

Während des Absenkens der Last dient die Zuleitung 32 als Entlüftungsleitung für den Motor, wie bereits erläutert wurde, und die Zuge 59 hält die Öffnung 54 geschlossen. Venn das Entlüftungsventil 67, 70 während des Absenkens der Last öffnen würde, könnte es passieren^ daß das Abblasventil 46, 47 öffnet. Wegen der von der unteren Druckkammer 53 durch die Drossclbohrungen 56, 57 in die obere Druckkammer 52 strömenden Luft werden sich jedoch die Drücke in δ on Druckkammern 52, 53 bald ausgleichen, und die Druckfeder 58 schließt dann das Abblasventil 46, 47 wieder, so daß der Gegendruck in der Entlüftungsleitung 32 des Motors

aufrechterhalten wird.

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Da dor Druck Unmittelbar am Vcntilglied 47 ansteht, wird das Abblaoventii 46, 47 cchnell Öffnen wie ein herkömmlichen Entlastungsventil, wenn ein extremer Druckanstieg in der Zuleitung 32 äuftiitt. Wenn die Last groß ist und sich die Kette beim Anlauf lockert oder das Luftsteuerventil schnell geechlossen wird, während eine schwere Last abgesenkt wird, kann es zu einem solchen extremen Druckanstieg kommen.

Die Freilaufkupplung 19» 20, 21 ist nicht erforderlich; stattdessen kann die Bremstrommel 20 auf der Zentralwelle 15 befestigt werden. In diesem Falle muß jedoch der Nocken 28 für die Bremsbacken 22, 23 symmetrisch ausgebildet werden, so daß er die Bremsbacken nicht nur bei Betätigung des Luftsteuerventils 31 in Richtung auf Absenkung der Last, sondern auch bei Betätigung in Richtung auf Heben der Last löst. Ferner muß aus Sicherheitsgründen der bei offenem Abblasventil 46, 47 verminderte Betriebsdruck groß genug sein, um eine Last von solcher Größe wie der Vorspannung der Tellerfeder 68 daran zu hindern, den Motor rückwärts anzutreiben*

Der Belastungsfühler muß natürlich nicht am Einhängehaken angeordnet sein. Falls die Kette oder ein Seil um eine Rolle läuft, die den Lasthaken trägt, kann der Belastungsfühler mit dem Ende der Kette oder des Seils, das am Gehäuse des Flaschenzugs festgelegt ist, vereinigt werden. Unter dem Begriff "druckluftgetriebener Flaschenzug" falle nicht nur druckluftgetriebene Fla3chenzüge"zum Aufhängen, sondern auch solche zur Ausübung horizontaler Zugkräfte und nicht nur zum Heben von Lasten.

Patentansprüche /

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Druckluftgetriebener Flaschenzug mit einem Druckluft-

   d einem einen Belastungsfühler enthaltenden Überlastungsschutz, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zuleitung (32) des Druckluftmotors (13) ein normalerweise geschlossenes Abblasventil (46, 4-7) angeschlossen ist, durch dessen öffnen der am Druckluftmotor anstehende Luftdruck als Folge zunehmenden Druckabfalls in der Motorzuleitung (32) sinkt und dadurch die Zugkraft des Flaschenzugs begrenzt wird, wobei der Belastungsfühler (61 bis 71) so ausgebildet ist, daß er das öffnen des Abblasventils (46, 47) einleitet.

   2. Flaschenzug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Anschluß des Abblasventils (46, 47) an die Motorzuleitung (32) an einer Stelle zwischen dem Druckluftmotor (13) und einem Luftsteuerventil (31)·

   3. Flaschenzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Abblasventil (46, 47) von einem Kolben (50) steuerbar ist, der von dem Druck innerhalb einer ersten Druckkammer (52) in Schließrichtung des Abblasventils und dem Druck innerhalb einer zweiten Druckkammer (53) in Öffnungsrichtung des Abblasventils beaufschlagbar ist, daß den beiden Druckkammern (52, 53) Druckluft über Drosselkanäle (56, 57) zuführbar*ist, daß das Abblasventil (46, 47) in Schließrichtung vorgespannt ist und daß der Belastungsfühler (61 bis 71) ein an die erste Druckkammer (52) angeschlossenes Entlüftungsventil (67, 70) zur wahlweisen Entlüftung dieser Kammer und dadurch zur Einleitung der Öffnungsbewegung des Abblasventils (46, 47) enthält.

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   4. Flaschenzug nach Anspruch 3j gekennzeichnet durch eine Feder (58) zur Vorspannung des Abblasventils (46, 47) in Schließrichtung.

   5. Flaschenzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Abblasventil (*46, 47) durch die Feder (58) über den Kolben (50) indirekt vorgespannt ist.

   6. Flaschenzug nach einem der Anspruch 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkanäle (56, 57) von der Motorzuleitung (32) ausgehend und so im Verhältnis zu den Volumina der Druckkammern (52, 53) bemessen sind, daß der Druckaufbau in der zweiten Druckkammer (53) schneller als in der ersten Druckkammer (52) erfolgt und dadurch das öffnen des Abblasventils (46, 47) bewirkt, wenn die Motorzuleitung (32) plötzlich unter Druck gesetzt wird.

   7· Flaschenzug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der ersten Druckkammer (52) zugewandte Fläche des Kolbens (50) größer ist als die der zweiten Druckkammer (53) zugewandte Fläche.

   8. Flaschenzug nach einem der Ansprüche 3 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Abblas ventil von einem Ventilsitz (46) und einem Ventilglied (47) gebildet ist, wobei das Ventilglied (47) auf einer Kolben stange (48) des Kolbens (50) angeordnet ist.

   9· Flaschenzug nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet , daß die Brosselkanäle von Drossel bohrungen (56, 57) innerhalb der Kolbenstange (48) bzw. des Kolbens (50) gebildet sind.

   . 10· Flaschenzug nach einem der-Ansprüche 3 bis 9» bei welchem die Motorzuleitung (32) an ein Luftsteuerventil mit einer Stellung sun Absenken der Last engeschlossen ist,

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   in welcher eß die Motorzuleitung mit einer Auslaßleitung verbindet und eine Alternativ-Zuleitung unter Druck setzt, gekennzeichnet durch ein vom Strom der Motorabluft in der ersten Zuleitung (32) steuerbares Ventil (59)» durch welches die Drosselkanäle (56, 57) vom Abluftstrom des Motors abtrennbar sind.

   11· Flaschenzug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Drosselkanäle (56, 57) eine geraeinsame Einlaßöffnung (5*0 an der Oberfläche der Kolbenstange (48) aufweisen und daß eine an der Kolbenstange (48) befestigte Zunge (59) in die Zuleitung (32) dergestalt ragt, daß sie von der Abluft des Motors (13) gegen die Einlaßöffnung (54) an der Kolbenstange (48) anpreßbar ist.

   12. Flaschenzug nach einem der Ansprüche 3 his 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsfühler (61 bis 71) zwei die Last übertragende Glieder (12, 63» 67 bzw. 61, 70) aufweist, die derart kraftschlüssig miteinander verbunden sind, daß sie das Entlüftungsventil (67|7O) bilden*

   13· Flaschenzug nach Anspruch 12 gekennzeichnet durch eine Tellerfeder (68) zur kraftschlüssigen Verbindung der beiden lastübertragenden Glieder (12, 63» 67 bzw. 61, 70).

   14, Flaschenzug nach Anspruch 12 oder /13, dadurch gekennzeichnet , daß eines der beiden das Entlüftungsventil bildenden lastübertragenden Glieder die Befestigungsvorrichtung (61, 70) für einen Einhängehaken (12, 63, 67) des Kettenzuges ist, wobei der Einhängehaken (12, 63, 67) oder ein mit diesem vereinigtes Bauteil das nndore der boidnn laotübertragenden Glieder bildet.

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   15· Flaschenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dan Ab-V >l-nr> vcntil (^, 47) so ausgebildet ist, daß es den Betriebsdruck für den Motor (13) in der Zuleitung (32) auf einen Wert vermindert, bei welchem eine der Belastung.zur Einleitung des öffnens des Entlüftungsventil (67, 70) entsprechende Last unfähig ist, den Motor rückwärts zu drehen.

   16. Flaschenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer vom Druckluftmotor (13) angetriebenen Welle (15) und dem Gehäuse (11) des Flaschenzugs eine lösbare Bremse (22 bis 27) und zwischen der vom Motor (13) getriebenen Welle (15) und dieser Bremse (22 bis 27) eine Freilaufkupplung (19 bis 21) vorgesehen sind, um dem Druckluftmotor (13) eine Drehung in Zugrichtung auch bei angezogener Bremse zu ermöglichen.

   17. Flaschenzug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremse (22 bis 27) lösbar ist, wenn die das Ziehen bewirkende Zuleitung (32) unter Druck gesetzt wird.

   18. Flaschenzug nach Anspruch 2 und 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremse (22 bis 27) und das Luftsteuerventil (31) von einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung (29, 45) betätigbar sind.

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