DE2344168A1 - Einrichtung zur sicherung eines betaetigungsgestaenges von kranen bei ueberschreiten eines vorgegebenen maximalen lastmomentes - Google Patents

Description

Einrichtung zur Sicherung eines Betätigungsgestänges von Kranen bei überschreiten eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung eines Betätigungsgestänges von Kranen, wobei ein Gestängeabschnitt des Betätigungsgestänges aus zwei relativ zueinander bewegbaren, mittels einer Sperrvorrichtung kraftschlüssig miteinander verbindbaren Gestängeteilen besteht und der Sperrvorrichtung eine bei Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes die Relativbewegung der beiden Gestängeteile freigebende Steuervorrichtung zugeordnet ist.

Bei einer bekannten Einrichtung der genannten Gattung (vgl. DT-GM 1 924 941) ist in einem aus einer Stange bestehenden Gestängeabschnitt des Betätigungsgestänges für die Bremse der

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Hubwinde als Sperrvorrichtung ein Elektromagnet mit Tauchanker angeordnet, wobei der Elektromagnet am Ende des einen Gestängeteiles des betreffenden Gestängeabschnittes und der Tauchanker am Ende des anderen Gestängeteiles befestigt ist. Unterhalb des maximalen Lastmomentes wird der Tauchanker in seiner relativen Lage zum Elektromagneten infolge Erregung des Elektromagneten durch Magnetkraft festgehalten, während oberhalb des maximalen Lastmomentes der Elektromagnet stromlos ist, so daß der Rest des Betätigungsgestänges zwar bedient werden kann, jedoch keinen Einfluß auf die Bremse nimmt, da sich Elektromagnet und Tauchanker und damit die beiden Gestängeteile in axialer Richtung relativ zueinander bewegen können. Bei dieser bekannten Einrichtung ist nachteilig, daß der Elektromagnet, um die regelmäßig sehr hohen Zug- und Druckkräfte übertragen zu können, eine sehr hohe Leistungsaufnahme besitzt, die insbes. bei mobilen Kränen nicht befriedigt werden kann, und wegen der hohen Leistungsaufnahme relativ großbäuend ist, was eine nachträgliche Ausrüstung von Kränen praktisch unmöglich macht.

Weiterhin ist es zur Sicherung von hydraulischen Kranantrieben, welche eine Änderung des Kranlastmomentes bewirken, wie beispielsweise .der den Winkel des Kranauslegers verstellenden Abstützzylinderkolbenanordnung, bekannt, in die Hydraulikzufuhrleitungen Magnetschieberventile einzubauen, welche oberhalb eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes infolge Betätigung durch eine Steuervorrichtung die Hydraulikzufuhr unterbinden. Solche Magnetschieberventile sind jedoch wegen des hohen Druckes und der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Hydraulikmittels sehr aufwendig und teuer.

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Zur Sicherung von mechanisch angetriebenen Kranen ist es ferner bekannt, durch eine bei überschreiten eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes ansprechende Steuervorrichtung ein akustisches Warnsignal auslösen zu lassen. Eine solche Sicherung ist jedoch, wie es die Praxis bisher gezeigt hat, völlig unzureichend.

Darüber hinaus ist es bekannt, die beiden Gestängeteile eines geteilten Gestängeabschnittes eines Betätigungsgestänges im allgemeinen durch ein senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gestängeabschnittes angeordnetes Sperrelement, wie eine Schraube mit Mutter, dauerhaft miteinander zu verbinden. Auf die Ausbildung von Einrichtungen zur Sicherung eines Betätigungsgestänges von Kranen bei überschreiten eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes hat diese bekannte Maßnahme bisher keinen Einfluß ausgeübt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Sicherung eines Betätigungsgestänges von Kranen der eingangs genannten Gattung zu finden, welche den Kraftschluß zwischen den beiden Gestängeteilen mit geringem Leistungsbedarf gewährleistet und bei praktisch jeder Art von aus Stangen und Hebeln zusammengesetzten Betätigungsgestängen leicht nachträglich .eingebaut werden kann.

Die Erfindung besteht darin, daß die Sperrvorrichtung aus einem unterhalb des maximalen Lastmomentes die beiden Gestängeteile senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gestängeabschnittes mechanisch miteinander verrastenden Rastelement

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besteht und dem Rastelement ein von der Steuervorrichtung gesteuertes Betätigungsorgan zugeordnet ist. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, daß das Halten eines senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gestängeabschnittes wirkenden mechanischen Rastelementes in der Raststellung nur sehr wenig Leistung erfordert und dennoch die übertragung der Kräfte im Betätigungsgestänge gewährleistet ist.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Nach bevorzugter Ausführungsform sind das Rastelement sowie dessen Betätigungsorgan am Ende des einen Gestängeteiles verschiebbar gelagert, während das Ende des anderen Gestängeteiles mit einer Rastausnehmung für das Rastelement versehen ist. Das Betätigungsorgan besteht dabei zweckmäßigerweise aus einem Kolbenelement, welches in einem am Ende des einen Gestängeteiles befestigten Zylinder verschiebbar gelagert ist. In einer ersten Ausführungsform, die sich durch einfachen Aufbau und hohe Punktionstüchtigkeit auszeichnet, besteht das Betätigungsorgan aus dem Anker eines mit dem Ende des einen Gestängeteiles verbundenen Elektromagneten, dessen elektrische Anschlußleitungen einen von der Steuervorrichtung betätigten Schalter aufweisen. Gleich gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die vom Zylinder und Kolbenelement gebildete Zylinderkammer über ein von der Steuervorrichtung betätigtes Elektromagnetventil mit einem Druckmittelreservoir oder einem Entlastungsreservoir verbindbar ist und das Kolbenelement bei Druckbeaufschlagung aus dem Druckmittelreservoir in entgegengesetzter Richtung durch eine gespannte Feder beaufschlagt ist. Je nach Art der Anordnung und Ausbildung des zu sichernden Betätigungsgestänges kann

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ein Einbau der erfindungsgemäßen Einrichtung in einen aus einer Stange oder einen aus einem Endhebel bestehenden Gestängeabschnitt in Frage kommen. In der bevorzugten Ausfuhrungsform für einen aus einer Stange bestehenden Gestängeabschnitt besteht das Rastelement aus Kugeln und das Betätigungsorgan aus einem Klemmkonus, wobei zweckmäßigerweise der Zylinder zu einem Käfig für die Kugeln ausgebildet ist und als Hohlkolben in einem mit einer Innenumfangsnut als Rastausnehmung versehenen Aufnahmezylinder am Ende des anderen Gestängeteiles verschiebbar gelagert ist. In der bevorzugten Ausführungsform für einen aus einem Endhebel bestehenden Gestängeabschnitt sind die beiden Gestängeteile des Endhebels über ein Gelenk miteinander verbunden und besteht das Rastelement aus einem mit dem Betätigungsorgan verbundenen Raststift. Um das Lösen des Raststiftes zu erleichtern, sind der Raststift an seinem der Rastausnehmung zugeordneten Ende und die Rastausnehmung mit Abschrägungen zu versehen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß eine Einrichtung zur Sicherung eines Betätigungsgestänges von Kranen bei überschreiten eines vorgegebenen Lastmomentes geschaffen ist, die mit minimaler Leistung betrieben werden kann, relativ wenig Platz benötigt und daher leicht nachträglich in alle Ausführungsformen von Kranen eingebaut werden kann.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Betätigungsgestänge eines Kranes mit

erfindungsgemäßer Einrichtung zur Sicherung,

Fig. 2 bis 7 schematisch im Schnitt verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sicherung, teilweise in den zwei verschiedenen charakteristischen Arbeitsstellungen.

Das in Fig. 1 dargestellte Betätigungsgestänge dient zur Betätigung eines Motors 1, welcher beispielsweise die Drehbewegung eines Auslegers eines mobilen Kranes steuert. Das Betätigungsgestänge besteht im Ausführungsbeispiel aus einer mit dem Motor 1 verbundenen Stange 2 und einem an die Stange 2 angelenkten, in einer Vertikalebene verschwenkbaren Endhebel 3. Der Endhebel 3 wird durch eine nicht dargestellte Federanordnung am Motor 1 in senkrechter Lage gehalten. Bei Verschwenken des Endhebels 3 aus seiner Ruhelage in der einen Richtung bewegt der Motor 1 den Kranausleger in seiner einen Drehrichtung und umgekehrt, wobei sich die Stange 2 und der Endhebel 3 in den durch die Doppelpfeile 4 bzw. 5 angedeuteten Bewegungsrichtungen bewegen. Zur Sicherung des Betätigungsgestänges 2, 3 bei überschreiten eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes ist nun entweder in den aus der Stange bestehenden Gestängeabschnitt oder in den aus dem Endhebel 3 bestehenden Gestängeabschnitt eine Einrichtung 6 eingebaut, wobei die in den Fig. 2-4 dargestellten Einrichtungen 6 für den

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Einbau in die Stange 2 und die in den Fig. 5-7 dargestellten Einrichtungen 6 für den Einbau in den Endhebel 3 vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist der jeweilige Gestangeabschnitt 2 bzw.3 aus zwei Gestängeteilen 2a, 2b bzw. 3a, 3b aufgebaut, zwischen denen die Einrichtung 6 angeordnet ist.

Allen, in den Pig. 2-7 gezeigten Ausführungsformen ist zunächst gemeinsam, daß die beiden Gestängeteile 2a, 2b bzw. 3a, 3b relativ zueinander bewegbar und mittels einer Sperrvorrichtung kraftSchlussig miteinander verbindbar sind, und daß der Sperrvorrichtung eine bei überschreiten eines vorgegebenen Lastmomentes die Relativbewegung der beiden Gestängeteile 2a, 2b bzw. 3a, 3b freigebende Steuervorrichtung 7 zugeordnet ist, deren Aufbau im Stand der Technik hinreichend bekannt ist, so daß in eine nähere Erläuterung nicht eingegangen zu werden braucht. Erfindungsgemäß besteht die Sperrvorrichtung aus einem unterhalb des maximalen Lastmomentes die beiden Gestängeteile 2a, 2b bzw. 3a, 3b senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gestängeabschnittes 2 bzw. 3 mechanisch miteinander verrastenden Rastelement 8 bzw. 9» wäLchem ein von der Steuervorrichtung 7 gesteuertes Betätigungsorgan Io zugeordnet ist. Das Rastelement 8 bzw. 9 sowie dessen Betätigungsorgan Io sind am Ende des einen Gestängeteiles 2b bzw. 3b gelagert, während das Ende des anderen Gestängeteiles 2a bzw. 3a mit einer Rastausnehmung 11 versehen ist. Das Betätigungsorgan Io stellt in allen Fällen gleichsam ein Kolbenelement dar, welches in einem am Ende des einen Gestängeteiles 2b bzw. 3b befestigten Zylinder 12 verschiebbar gelagert ist.

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Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2, 3 und 5 besteht das zugleich als Kolbenelement wirkende Betätigungsorgan Io aus dem Anker eines mit dem Ende des einen Gestängeteiles 2b bzw. 3b verbundenen Elektromagneten 13, dessen elektrische Anschlußleitungen 14 einen von der Steuervorrichtung J betätigten Schalter 15 aufweisen. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4, 6 und 7 bilden der Zylinder 12 und das als Kolbenelement wirkende Betätigungsorgan Io eine Zylinderkammer 16, die über ein von der Steuervorrichtung 7 betätigtes Elektromagnetventil 17 alternativ mit einem Druckmittelreservoir 18 mit entsprechend hohem Druckmitteldruck oder einem Entlastungsreservoir 19 verbindbar ist; bei hydraulisch betriebenen Kranen sind solche Reservoirs ohnehin vorhanden, so daß auf separate Anordnung verzichtet werden kann; das Betätigungsorgan Io ist außerdem bei Druckbeaufschlagung aus dem Druckmittelreservoir 18 in entgegengesetzter Richtung durch eine gespannte Feder 2o beaufschlagt.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2, 3 und 4 besteht das Rastelement 8 aus Kugeln und das Betätigungsorgan Io aus einem Klemmkonus. Der Zylinder 12 dient in diesem Fall zugleich als Käfig für die Kugeln. Darüber hinaus ist der Zylinder 12 zugleich als Hohlkolben in einem mit einer Innenumfangsnut als Rastausnehmung 11 versehenen Aufnahmezylinder 21 am Ende des anderen Gestängeteiles 2a verschiebbar gelagert. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5, 6 und 7 sind die beiden Gestängeteile 3a, 3b des Endhebels 3 über ein Gelenk 22 miteinander verbunden und bestellt das Rastelement 9 aus einem mit dem Betätigungsorgan Io verbundenen Raststift. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird der zentral durchbohrte -Elektromagnet 13 vom Raststift durchsetzt. Das freie Ende des Raststiftes 9 und die Rastausnehmung 11 sind mit Abschrägungen 23,24 versehen.

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Die Punktionsweise der beschriebenen Einrichtungen ergibt sich unschwer aus den Figuren. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 ist in Fig. 2 der verrastete Zustand dargestellt. Die Steuervorrichtung 7 hält den Schalter 15 geschlossen, so daß der im Zylinder 12 festgeschweißte Elektromagnet 13 den Klemmkonus Io anzieht. Hierdurch werden die Kugeln 8 durch Wandungsöffnungen des zum Käfig ausgebildeten Zylinders 12 in die Innenumfangsnut 11 des AufnahmeZylinders gepreßt j so daß die beiden Gestängeteile 2a, 2b fest miteinander verbunden sind. Wird das vorgegebene maximale Lastmoment überschritten, wird der Schalter 15 geöffnet, wird der Klemmkonus Io nicht mehr vom Elektromagneten 13 angezogen, kommen die Kugeln 8 von der Innenumfangsnut 11 frei. Bei Betätigen des Endhebels 3 verschieben sich dann Aufnahmezylinder 21 und Zylinder 12 und damit die Gestängeteile 2a, 2b relativ zueinander, so daß eine Betätigung des Motors 1 nicht mehr möglich (vgl. Fig. 3). Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Funktionsweise im Prinzip die gleiche; unterschiedlich ist lediglich, daß der Klemmkonus Io die Kugeln 8 unterhalb des vorgegebenen maximalen Lastmomentes infolge Beaufschlagung mit dem Druck aus dem Druckmittelreservoir 18 entgegen der Wirkung der Feder 2o in der Raststellung hält, während oberhalb des. maximalen Lastmomentes durch Entlastung der Zylinderkammer l6 der Klemmkonus Io im Zylinder 12 durch die gespannte Feder 2o zurückgedrückt wird, so daß die Kugeln 8 freikommen und die beiden Gestängeteile 2a, 2b wiederum relativ zueinander bewegt werden können. Dient das Betätigungsgestänge zur Steuerung eines Kranaggregates, welches bei Betätigen des Endhebels 3 in der einen Richtung das Kranlastmoment vergrößert und in der anderen Richtung verkleinert, so sollte die Betätigung

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des Kranaggregates in Richtung Lastmomentverkleinerung nach Möglichkeit erhalten bleiben. Bei den Ausfuhrungsformen nach den Fig. 2 und 4 kann das leicht dadurch ermöglicht werden, daß der Zylinder 12 nach Freigabe der Kugeln 8 in einer von beiden Bewegungsrichtungen am Aufnahmezylinder 21 ein Widerlager, beispielsweise am Boden 25 des AufnahmeZylinders 21, findet. Der mit dem Kranaggregat verbundene Gestängeteil 2b kann dann zwar noch in einer Richtung (in Fig. 3 nach rechts) gedrückt, nicht jedoch in die andere Richtung gezogen werden. Die Ausführungsform nach Fig. 5 entspricht hinsichtlich der Steuerung des Betätigungsorganes Io der nach den Fig. 2, 3 und die nach den Fig. 6 und 7 der nach Fig. 4. Unterhalb des vorgegebenen maximalen Lastmomentes wird der mit dem Betätigungsorgan Io verbundene Raststift 9 in die Rastausnehmung 11 hineingedrückt und oberhalb des maximalen Lastmomentes aus der Rastausnehmung herausgedrückt, so daß bei Verschwenken des Endhebels 3 dessen oberes Gestängeteil 3b um das Gelenk 22 abknickt (vgl. Fig. 7) und eine Betätigung des Motors 1 unterbunden ist.

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Claims (9)

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz Patentansprüche

1. Einrichtung zur Sicherung eines Betätigungsgestänges von Kranen, wobei ein Gestängeabschnitt des Betätigungsgestänges aus zwei relativ zueinander bewegbaren, mittels einer Sperrvorrichtung kraftSchlussig miteinander verbindbaren Gestängeteilen besteht und der Sperrvorrichtung eine bei überschreiten eines vorgegebenen maximalen Lastmomentes die Relativbewegung der beiden Gestängeteile freigebende Steuervorrichtung zugerodnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperrvorrichtung aus einem unterhalb des maximalen Lastmomentes die beiden Gestängeteile (2a, 2b bzw. 3a, 3b) senkrecht zur Bewegungsrichtung (H bzw. 5) des Gestängeabschnittes (2 bzw. 3) mechanisch miteinander verrastenden Rastelement (8 bzw. 9) besteht und dem Rastelement (8 bzw. 9) ein von der Steuervorrichtung (7) gesteuertes Betätigungsorgan (lo) zugeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (8 bzw. 9) sowie dessen Betätigungsorgan (lo) am Ende des einen Gestängeteiles ( 2b bzw. 3b) verschiebbar gelagert sind und das Ende des anderen Gestängeteiles (2a bzw. 3a) mit einer Rastausnehmung (11) für das Rastelement (8 bzw. 9) versehen ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (lo) aus einem Kolbenelement besteht, welches in einem am Ende des einen Gestängeteiles (2b bzw. 3b) befestigten Zylinder (12) verschiebbar gelagert ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (lo) aus dem Anker eines mit dem Ende des einen Gestängeteiles (2b bzw. 3b) verbundenen Elektromagneten (13) besteht und die elektrischen Anschlußleitungen (14) des Elektromagneten (13) einen von der Steuervorrichtung (7) betätigten Schalter (15) aufweisen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zylinder (12) und Kolbenelement (lo) gebildete Zylinderkammer (16) über ein von der Steuervorrichtung (7) betätigtes Elektromagnetventil (17) mit einem Druckmittelreservoir (18) oder einem Entlastungsreservoir (19) verbindbar ist und das Kolbenelement (lo) bei Druckbeaufschlagung aus dem Druckmittelreservoir (18) in entgegengesetzter Richtung durch eine gespannte Feder (2o) beaufschlagt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in der Ausführungsform für einen aus einer Stange bestehenden Gestängeabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (8) aus Kugeln und das Betätigungsorgan (lo) aus einem Klemmkonus besteht.

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7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) zu einem Käfig für die Kugeln (8) ausgebildet ist und als Hohlkolben in einem mit einer Innenumfangsnut als Rastausnehmung (11) versehenen Aufnahmezylinder (21) am Ende des anderen Gestängeteiles (2a) verschiebbar gelagert ist.

8. Einrichtung nach einem der'Ansprüche 1 bis 5, in der Ausführungsform für einen aus einem Endhebel bestehenden Gestängeabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gestängeteile (3a, 3b) des Endhebels (3) über ein Gelenk (22) miteinander verbunden sind und das Rastelement (9) aus einem mit dem Betätigungsorgan (lo) verbundenen Raststift besteht.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

der Raststift (9) an seinem der Rastausnehmung (11) zugeordneten Ende und die Rastausnehmung (11) mit Abschrägungen (23,24) versehen sind.

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