DE2400310A1

DE2400310A1 - Kippmomentsicherung fuer einen hydraulischen teleskop-auslegerkran

Info

Publication number: DE2400310A1
Application number: DE2400310A
Authority: DE
Inventors: Erhard Kirsten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-01-04
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE2400310C3; FR2256895B3; NO141987B; IT1027242B; JPS5098044A; ES432741A1; GB1497270A; NO750013L; SE403902B; NO141987C; CA1008815A; SE7416319L; FR2256895A1; BR7500024A; DE2400310B2; US3987906A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kippmomentsicherung für einen hydraulischen Teleskop-Auslegerkran, insbesondere einen Autokran.

Bei einem Autokran ist auf dem Fahrgestell ein Drehkranz mit dem Rahmen des Hebezeuges montiert. Mittels eines Hydraulikzylinders - nachfolgend "Aufriehtzylinder" genannt wird der Ausleger um einen Schwenkpunkt hochgestellt. Ein weiterer Hydraulikzylinder betätigt das Teleskop und wird nachfolgend "Teleskopzylinder" genannt. Die Lastwinde dient zum Heben und Senken der Last. Schließlich kann auch der Drehkranz geschwenkt werden.

Im Betrieb wird ein Autokran mittels seitlicher Stützen stabilisiert, welche den Punkt definieren, um den^df£an bei überlast kippen würde. Um die Sicherheit im Betrieb zu gewährleisten, ist vorgeschrieben, daß das dem Kippmoment entgegen-

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wirkende Rückstellmoment immer mindestens das 1,4-fache des Kippmoments betragen muß. Das Kippmoment ist das Produkt aus Last und Lastarm. Der Lastarm ist am größten, wenn der Ausleger ganz abgesenkt ist, das Teleskop ausgefahren ist, und der Ausleger senkrecht zur Fahrzeugachse steht. Jede andere Bewegung des Krans verringert die Länge des Lastarms. Entsprechend nimmt das Gewicht der Last zu, die man noch mit dem Kran heben darf.

Verschiedene Systeme für die Begrenzung der Last in Abhängigkeit von der Stellung der verschiedenen Komponenten sind bekannt. Die trigonometrische Abhängigkeit der verschiedenen, das Moment bestimmenden Größen wird dabei durch eine Kurvenplatte oder dergleichen repräsentiert, über die dann Kontakte einer elektrischen Sicherungsschaltung gesteuert werden; die Größe der Last wird dabei in einen lastproportionalen" itfeg umgeformt, etwa mittels eines Federpaketes oder dergleichen (siehe "Die Berufsgenossenschaft¹¹, Heft 10/11, 1958, S. 1 - 16).

Der Hauptnachteil der bekanntgewordenen Sicherungen liegt in der Kompliziertheit und damit Störanfälligkeit der Komponenten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kippmomentsicherung zu schaffen, die einfach, kostengünstig und robust ist und trotzdem weitgehend ein Arbeiten nahe der Sicherheitsgrenze ermöglicht.

Ausgehend von einer Kippmomentsicherung für einen Teleskop-Auslegerkran mit Meßgliedern für die Last, die Auslegerstellung und die Teleskopstellung und mindestens einem, von den Signalen der Meßglieder beaufschlagten Steuerelement zum Sperren kippmomentvergrößernder Kranfunktionen wird diese Aufgabe erfindungs-

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gemäß dadurch gelöst, daß als Lastmeßglieder an den Aufrichtzylinder des Auslegers angeschlossene Druckwächter vorgesehen sind, deren Schaltkontakte bei überschreiten eines vorgegebenen Drucks betätigt werden, daß als Auslegerstellungsmeßglieder und Teleskopstellungsmeßglieder Endlagenschalter vorgesehen sind, und daß die Druckwächterschaltkontakte über die Stellungsmeßglieder-Schaltkontakte mit dem Bordnetz des Krans einerseits, mit dem Steuerelement andererseits derart verbunden sind, daß diskrete Bereiche jeweils konstanten zulässigen Aufrichtzylinderdrucks gebildet werden.

Bei Berücksichtigung der Krangeometrie kann auf diese Weise mit sehr wenigen Meßgliedern ausgekommen und trotzdem dicht unterhalb der Sicherheitsgrenze gearbeitet werden. Ein Autokran läßt sich beispielsweise so konstruieren, daß die Sicherung für die ungünstigste Stellung des Drehkranzes ausgelegt wird, während man bei Schwenken des Drehkranzes nur eine unwesentliche Unterschreitung der höchstzulässigen Last in Kauf zu nehmen braucht. Die Drehkranzstellung braucht mithin überhaupt nicht gemessen zu werden.

Hinsichtlich der Auslegerstellung kann man mit weniger als zehn Endlagenschaltern auskommen, und dasselbe gilt für die Zahl der Druckwächter, je· nachdem wie stetig die Kurve verläuft, in der die Abhängigkeit der Höchstlast von der Position des Auslegers einerseits, des Teleskops andererseits wiedergegeben ist. Es genügt gegebenenfalls zum Beispiel nur. ein einziges Meßglied für die Teleskopstellung, das zwischen "Eingefahren" und "Ausgefahren" unterscheidet.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung der Meßglieder an einem Autokran,

Fig. 2 ist ein Erlauterungsdiagramm, und

Fig. 3 zeigt halbschematisch den Schaltplan für die Sicherung des Krans nach Fig. 1.

Auf einen Fahrgestell 1 mit Stützen 2 ist mittels eines Drehkranzes 3 der Kranaufbau 4 schwenkbar um eine Ver^tikalachse gelagert. Der Kranausleger 5 mit ausfahrbarem Teleskop 6 wird mittels des AufrichtZylinders 7 um eine horizontale Achse 8 geschwenkt. Die Last greift an der Flasche 9 an.

Die erste Gruppe von Meßgliedern sind Druckwächter 10 ..15, die an die Druckleitung zum Aufrichtzylinder angeschlossen sind, Die zweite Gruppe von Meßgliedern sind Schalter 16..20, die an einer Kulisse 21 nahe dem Fußpunkt 22 des AufriehtZylinders befestigt sind und mittels einer Nase oder dergleichen am Aufrichtzylinder bei dessen Schwenkbewegung betätigt werden. Die Schalter 16..20 definieren Winkelbereiche O°-ll°, ll°-24°, 24°- 34°, 34°-45 , 45 -50° der Auslegerstellung,jeweils gegen die Horizontale gemessen.

Die dritte Gruppe von Meßgliedern schließlich umfaßt nur einen einzigen Schalter 23, mit dem festgestellt wird, ob das Teleskop ausgefahren oder eingefahren ist.

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Fig. 2 zeigt die jeweils für eine bestimmte Winkelstellung des Auslegers 5 zulässige Last an der Flasche 9, wobei die untere Kurve mit (gestrichelt) niedrigen Lastwerten der ausgefahrenen Teleskopstellung, die obere Kurve mit (ausgezogen) höheren Lastwerten der eingefahrenen Teleskopstellung zugeordnet ist.

Zu jeder Last gehört ein bestimmter Druck im Aufrichtzylinder. Mittels der noch zu erläuternden Schaltung nach Fig. 3 ist der gesamte Wertebereich in zweimal sechs Unterbereiche aufgeteilt, in denen jeweils die kippmomentvergrößernden Funktionen des Krans stillgesetzt werdeh, sobald eine voreingestellte Last überschritten wird. Auf diese Weise ergeben sich die treppenartigen Verläufe unterhalb der Grenzkurven gemäß Fig. 2. Dabei fällt auf, daß bei ausgefahrenem Teleskop und maximal hochgestelltem Ausleger - ab 45 - die zulässige Last weit unter der theoretischen Grenzbelastung gehalten wird. Dies hängt damit zusammen, daß das Kippmoment nur eine der Kranbelastungsgrenzen bestimmt. Die Abmessungen des Krans werden aber so gewählt, daß auch die mechanische Festigkeit der einzelnen Bauelemente im Grenzfall zu berücksichtigen ist. Hier ist es die Knickfestigkeit des Teleskops, die es verbietet, bei ausgefahrenem Teleskop den Kran maximal zu belasten.

Aufgrund der Krangeometrie ist es möglich, denselben Druckwächter einzusetzen, gleichgültig ob das Teleskop ausgefahren ist oder nicht, mit Ausnahme des erwähnten Grenzbereichs für die Knickfestigkeit des Teleskops, wo ein zusätzlicher Druckwächter benötigt wird. Daraus ergeben sich die an den einzelnen Stufen vermerkten Werte für den Schaltdruck im Aufrichtzylinder.

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üVüber hinaus ist die Krangeometrie so ausgelegt, daß die Lasten mit dem Heben des Auslegers ziemlich stetig anwachsen können und daß auch die zugeordneten Drücke im Aufrichtzylinder stetig anwachsen. Deshalb kann man hier mit besonders einfachen Schaltkreisen auskommen, wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt.

Der Überwachungsschaltkreis nach Fig. 3 ist ein Ruhestromkreis, der das als Relais 24 dargestellte Steuerelement erregt hält, solange das Kippmoment unterschritten ist. Die Druckwächter 10..15 schalten bei den folgenden Drücken aus:

10:	40	atü
11:	50	atü
12:	80	atü
13:	90	atü
14;	115	atü
15:	120	atü

Der Schalter 16 ist im Bereich 0°..24° geschlossen,

der Schalter 17 im Bereich 24°..34°,

der Schalter 18 im Bereich 34°..45°, der Schalter 19 im Bereich jenseits 45 und der Schalter 20 im Bereich jenseits 50 ;

in den niedrigeren Stellungen des Auslegers sind die Schalter offen. In den höheren Stellungen können sie offen oder geschlossen sein.

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Demgemäß muß der Druck im Aufrichtzylinder zwischen O und 24 unter 40 atü liegen; bei höherer Last wird das Relais 24 stromlos, und so weiter.

Der Teleskopschalter 23 sperrt den Stromfluß durch die Druckwächter 14 und 15 und begrenzt damit, bei ausgefahrenem Teleskop, den Aufrichtzylinderdruck auf 90 atü. Bei eingefahrenem Teleskop ist der Schalter 23 geschlossen; es gibt dann noch zwei Bereiche: Druck 115 atü entsprechend einer Last von 16 to und 120 atü entsprechend einer Last von 20 to, definiert " durch die Schalter 19 bzw. 20. Der Teleskopschalter darf aber erst jenseits 45 diese höheren Drücke zulassen; aus diesem Grunde schaltet der Schalter 19 jenseits 50 nicht ab, sondern bleibt geschlossen, und der Schalter 2 3 ist hinter Schalter 19 angescHbssen.

Mit dem Relais 24 werden nicht alle Kranfunktionen stillgesetzt, sondern'nur diejenigen, die das Kippmoment vergrößern, also die Betätigung des Teleskopzylinders, das Absenken des Auslegers, das Heben der Flasche mit der Winde und das Schwenken des Drehkranzes. Wie dies über die Betätigung des Relais 24 erfolgt, ist dem Fachmann geläufig und braucht hier nicht im einzelnen erläutert zu .werden.

- Patentansprüche - ·

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Claims

•f. Patentansprüche

1. Kippmomentsicherung für einen hydraulischen Teleskop-Auslegerkran mit Meßgliedern für die Last, die Auslegerstellung und die Teleskopstellung und mindestens einem, von den Signalen der Meßglieder beaufschlagten Steuerelement zum Sperren kippmomentvergrößernder Kranfunktionen, dadurch gekennzeichnet, daß als Lastmeßglieder an den Aufriehtzylinder des Auslegers angeschlossene Druckwächter vorgesehen sind, deren Sehaltkontakte bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks betäbigt werden, daß als Auslegerstellungsmeßglieder und Teleskopstellungsmeßglieder Endlagenschalter vorgesehen sind, und daß die Druckwachterschaltkontakte über die Stellungsmeßglieder-Schaltkontakte mit dem Bordnetz des Krans einerseits, mit dem Steuerelement andererseits derart verbunden sind, daß diskrete Bereiche jeweils konstanten zulässigen Aufriehtzylinderdrucks gebildet werden.

2. Kippmomentsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziges Teleskopstellungsmeßglied vorgesehen ist.

3. Kippmomentsicherung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine derartige Auslegung der Krangeometrie, daß der Aufrichtzylinderdruck mit der Auslegerneigung gegen die Horizontale einerseits, mit zunehmend ausgefahrenem Teleskop andererseits stetig ansteigt.

4. Kippmomentsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskopstellungsmeßglied nur in Grenzlagen des Auslegers wirksam ist.

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