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Überlsstaoschaltsinrichtung für einen Auto-Ladekran Der Gegenstand
der Erfindung ist eine Überlastabschalteinrichtung für hintereinander-gskoppelts,
druckmittelbetätigte Uerstelihubelemente in Form von Hub-, Wipp- und Teleskopzylinder
für einen Auto-Ladekran, der mit einem Steuerventil ausgerüstet ist und einen über
Leitungen mit dem Hubzylinder kraftschlüssig verbundenen Druckschalter, welcher
ein 4 - 2 Wegeventil steuert, aufweist.
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Bei den bekannten hydraulischen Ladekranen ist es allgemein bekannt,
daß bei kurzem Kranarm bzw. kleiner Ausladung eine größere Last hebbar ist, als
dieses bei einem längeren Kranarm bzw. einer größeren Ausladung der Fall ist. Somit
kann ein Ladekran der bekannten Art maximale Last heben, wenn der Kranarm völlig
eingefahren ist. Wird nun nach dem Hub bei hängender Last die Ausladung vergrößert,
indem man z.B. den
Arm hydraulisch ausfahrt oder nach außen schwenkt,
stellt sich die Gefahr einer Überlastung des Krans bzw. seiner Betätigungsorgane
ein.
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Die zum Stand der Technik zählenden Systeme, bei welchen eine auf
hydraulischem Wege erzielte Hubkraft durch ein in das Hydrauliksystem eingebautes
Druckminderungsventil in der Art eines Entlade- oder Drucksinstellventils begrenzt
wird, verhindern nicht die Entstehaung von Überlastungen wie aufgezeigt. Diese Systeme
bringen zudem den Nachteil mit sich, daß die Last beim Auftreten von Überlastungen
anfangen kann, auf nicht kontrollierbare Weise abzusinken. Güterschäden und Unglücksfälle
mit Personenschaden sind die Folge davon.
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Selbst für den Fall, daß der Kranarm ausreichend stark bemessen ist,
um eine evtl. Überlastung aufzufangen, wenn der Arm in die größte Ausladung ausgefahren
ist, ändert dieses nichts an der Tatsache, daß eine bedeutend größere Last hebbar
ist, wenn der Hub mit geringer Ausladung erfolgt. Eine Vergrößerung der Ausladung
stellt sich auf unterschiedliche Weise ein, sonz.Fudurhh das Ausfahren des Kranarmes
nach dem Anheben der Last. Eine Vergrößerung der Ausladung stellt sich
auch
bei einem Ktanarm mit Kopf lenker oder Kipparm ein, wenn der Lenker oder Arm nach
dem Anheben der Last hochgefahren wird, oder aber der Kr an arm nach oben oder unten
geneigt ist und mit hängender Last in eine horizontale Lage geführt wird.
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Nach der derzeit geltenden UnfallverhUtungevorschrift müssen kraftbetriebene
Hubwerke und kraftbetriebsne Auelegereinziehwerke Einrichtungen aufweisen, die bei
einer Überschreitung das zulässigen Lsstmoments abschalten. Durch dieses Abschalten
wird erreicht, daß bei der Überschreitung des zulässigen Laßtmomente alle Bewegungsabläufe,
die eine VergröBerung des Lastmoments bewirken, selbststätig zum Stillstand gebracht
werden, Nun sind in diesem Zusammenhang Einrichtungen für die Überlastabschaltung
bekanntgeworden, wobei diesen sogenannten Überlastaicherungan die Aufgabe obliegt,
zu verhindern, daß bei einer bestimmten Ausladung durch eine zu große Lastaufnahme
die zulässigen Werte der Standaicherheit überschritten werden und eine Gefahr des
Kippens gegeben Xst.
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So werden bei relativ schweren Auto-Kranen Sicherheitsvorrichtungen
eingesetzt, die auf mechanischer Grundlage mit HebelUbersetzungen, Federn, Schalt
kurvenstücken und dgl. arbeiten, wobei dieselben
elektrische Relais
und Schalter betätigen.
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Auch sind elektronische Laatmomentbegrenzer bekanntgeworden, die aus
Druckgeber (hydr. Druckzylinder und DehnungsmeBstreifen), Winkelgeber (Potentiometer
und elektronische Rechnet besten, Hier werden die Meßwerte (Istwerte) vom Winkelgeber
und Druckgeber im Rechner mit den Sollwerten verglichen. Bei einer bestimmten Differenz
beider Werte schaltet ein Relais und der Kran wird z.B. über ein elektropneumatisches
Ventil stillgesetzt.
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Die aufgezeigten Einrichtungen, die der Überlastsicherung dienen,
stellen sich in der Fertigung und Anschaffung recht hoch und sind demzufolge für
hydraulische Autoladekrane nicht geeignet. In diesem Zusammenhang darf angeführt
werden, daß die Anschaffung einer Oberlastabschalteinrichtung, wie vorbeschrieben,
hinsichtlich des Preises in etwa in der gleichen Größenordnung liegt, wie der Anschaffungspreis
für den Kran selbst.
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Weiterhin ist nach der DT-PS 1 506 487 ein Abschaltventil bekanntgeworden,
daß bei Überschreiten eines bestimmten Druckes im Hub zylinder des Kranes den 1-kreislauf
von der Pumpe vor den Steuerventilen, kurzschließt, sodaß kein Ol zu den Steuerventilen
fließen kann.
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Mit dieser Einrichtung ist aber eine das Laatmoment verringernde Bewegung
nicht möglich. Z.B. kann das Teleskop nicht mehr eingezogen und der Hubarm nicht
mehr gehoben werden, Dieses ist aber erforderlich, wenn der Hubarm und Wipparm über
der Horizontalen durch den Auslegeranlenkpunkt geh§.
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Ferner sind Abschaltventile bekannt, die vom Druck des Hubzylinders
direkt gesteuert werden und hinter dem Steuerventil in der Zuleitung zum jeweiligen
Hydraulikzylinder angeordnet sind. Diese Ventils versperren die Funktionen des Auswippens
und des Ausfahrens des Teleskopes, z.B. beim Ansteuern durch einen bestimmten Hubzylinderdruck.
Die Genauigkeit dieser Ventile ist in vielen Fällen nicht ausreichend0 Nach der
Offenlegungsschrift 2 164 628 betätigt der Hubzylinderdruck einen Druckschalter,
der wiederum ein 3 - 2 Wegeventil magnetisch schaltet und somit den Weg für das
Drucköl vom Hubzylinder zur Betätigung von Blockierventilen, die auf das Gestänge
der Hauptsteuerventilschieber in einer bestimmten Richtung blockierend wirken, freigibt.
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Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik und den Mängeln, die
diesem Stand der Technik anhaften, hat der Erfinder sich die Aufgabe gestellt, eine
elektrohydraulische
Überlastabschalteinrichtung für hydraulische Ladekrane zu offenbaren, die allen
Anforderungen, die an eine solche Schalteinrichtung gestellt werden, gerecht-wird,
wobei zu erwähnen ist, daß die Überlastabschalteinrichtung auch an alten, schon
im Gebrauch sich befindlichen Geräten, ohne großen konstruktiven Aufwand nachträglich
eingebaut werden kann.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in
den Leitungen, die zum Hub -,Uipp- bzw.
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T*leskopzylinder führen, je ein mit Kolben und Feder versehenes entsperrbares
Rückschlagventil angeordnet ist, derart, daß beim Erreichen eines bestimmten einstellbaren
Druckes der Druckschalter von der Stellung b-nach c schaltet und den Stromkreis
dEschließt, wobei der Magnet des 4 - 2 Wegeventiles in die entsprechende Position
verschoben und das hinter den Kolben sich befindliche 1 über die Leitung und den
Weg des 4- 2 Wegeventiles in den Tank geführt wird, während die Rückschlagventile,
und somit die Leitungen, in einer Richtung gesperrt sind.
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In dem Leitungszug zwischen dem Rückschlagventil und dem Hubzylinder
ist ein Überdruckventil angeordnet.
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Des weiteren befindet sich zwischen dem Steuæventil und der Pumpe
ein Überdruckventil in der entsprechenden Leitung.
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Ein weiteres Merkmal ist darin zu erblicken, daß weitere Rückschlagventile
vorgesehen sind, welche eine gegenseitige Beeinflussung der Leitungen verhindern.
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Im Bereich des 4 - 2 Wegeventiles ist ein Blindstopfen vorgesehen.
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Letztlich soll noch erwähnt werden daß in dem Leitungszug zwischen
der Pumpe und dem Tank ein Filter eingebaut ist.
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Die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung dient
der Erläuterung der erfindungagemäßen Einrichtung. In der Zeichnung ist ein Schaltschema
dargestellt.
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Bei der Belastung eines Ladekranes steigt der Druck im Hubzylinder
4 nahezu proportional mit dem Kranmoment an der Säule. Ein bestimmter maximaler
Druck im Hubzylinder als Maßstab der Überlastung kann somit als Steuerdruck für
die Betätigung des Abschaltmechanismus verwandt werden. Beim Gegenstand der Erfindung
liegt der Hubzylinderdruck auf der Leitung 2 und überträgt sich über die Leitung
3 auf den Druckschalter 5. Bei Erreichen eines bestimmten über das Steuerventil
1 eintellbaren Druckes schaltet der Druckschalter 5 von der Position a-b auf a-c
und schließt damit
den Stromkreis d (Alpha), so daß der Magnet 15
des 4 - 2 Wegeventiles 6 in die Position 6" verschdben wird. Ist dieses geschehen,
kann das hinter den Kolben 12 sich befindliche Ul über die Leitung 16 und den Weg
17 des 4 - 2 Wegeventiles in der Position 6" in den Tank 18 entweichen. Ist das
Ul hinter den Kolben 12 entwichen, treibt die Feder 13 den jeweiligen Kolben 12
in seine Endstellung, so daß die entsperrberen Rückschlagventile 14 in einer Richtung
gesperrt sind.
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Als Folge davon ist die Leitung 7 für "Hubzylinder senken" in Pfeilrichtung
A, die Leitung 8 für "Wippzylinder heben" in Richtung C und die Leitung 9 für "Teleskopzylinder
ausfahren" in Richtung E gesperrt.
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Die vorbeschriebenen Bewegungen bewirken alle eine Lastmomentvergrdßerung
im oberen Quadranten des Auslegersyatems eines Ladekranes.
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Durch die Rückschlagventile 14 sind die Leitungen 7, ß und 9 in der
anderen Richtung, und zwar B,D und F zur Lastmomentverringerung frei.
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In der vorheschriehenen Position 6t' des Wegeventiles 6 wird der Laitungewag
28 und somit auch die Leitung 27 gegen einen Blindstopfen 29 gesperrt. Es kann somit
kein ül aus der Leitung 22 und 23 entweichen.
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In der Position 6' des 4- 2 Uegeventiles 6, die dann erreicht wird,
wenn der Druckschalter 5 nicht geschadet ist, kann aus der Leitung 22 über die Leitung
24 zwischen Steuerventil 1 und Pumpe 20 mit vorgeschaltetem Filter 3c sowie aus
der Leitung 2 zwischen Hubzylinder 4 und entsperrbarem Rückschlagventil 14 über
die Leitung 23 Ul bzw. Druckmittel in die Leitung 27 und über die Leitungen 31 und
16 in den Kolbenraum der Kolben 12 gelangen, wodurch die Rückschlagventile 14 alle
entsperrt sind. Damit nun eine Beeinflussung zwischen den Leitungen 2 und 22 nicht
gegeben ist, sind in den Leitungen 23 und 24 separate Rückschlagventile 25 und 26
eingebaut. Die Leitung 22 besitzt ein Überdruckventil 21.
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Ein weiteres Überdruckventil 19-,befindet sich in dem Leitungszug
2 zwischen Hubzylinder 4 und Rückschlagventil 14.
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Der Vorteil beim Gegenstand der Erfindung gegenüber dem Bekannten
ist darin zu erblicken, daß die entsperrbaren Rückschlagventile direkt in die entsprechende
Rohr- bzw.
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Schlauchleitung leicht und ohne großen Kostenaufwand einbaubar sind.
Damit ist diese Uberlastabschalteinrichtung besonders zum nachträgLichen Einbau
in schon im Gebrauch sich befindliche Ladekrane älteren Baujahres und verschiedenster
Fabrikate geeignet.
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Ein weiterer Vorteil ist die Exaktheit der Schaltung infolge der Verwendung
des Druckschalters und dem nachgeschalteten 4 - 2 Wegeventil. Es lassen sich demzufolge
geringe Toleranzen im Abstand zwischen dem Einschalt- und Abschaltpunkt der vorbeschriebenen
Überlastabschalteinrichtung erzielen.