DE3149001A1

DE3149001A1 - Vorrichtung zum feststellen und anzeigen einer ueberbelastung eines hydraulischen arbeitszylinders

Info

Publication number: DE3149001A1
Application number: DE19813149001
Authority: DE
Inventors: Michael Taipei Hung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-06
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1983-06-16
Also published as: GB2109862B; GB2109862A; US4417236A; AU7785581A; FR2518187A1

Description

B e 8 c h r e i b u n g
betreffend Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen einer Überbelastung eines hydraulischen Arbeitszylinders.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen einer Uberbelastung eines hydraulischen Arbeitszylinders. Die Vorrichtung dient somit der Sicherheit beim Betrieb des Arbeitszylinders.
Es ist bekannt, bei den meisten mit hohem Druck betriebenen Anlagen oder Vorrichtungen eine Sicherheitseinrichtung vorzusehen. Ein Beispiel fUr diesen Stand der Technik enthält ?ig. 15 die einen von Hand betätigbaren hydraulischen Arbeitszylinder zeigt, der ein Sicherheitsventil 14 aufweist, das an die Flüsslgkeitsleitung 13 angeschlossen ist, die den Pumpzylinder 40 mit dem Preßzylinder 16 verbindet. Bei übermäßig hohem hydraulischei Druck im Preßzylinder 16 ist das RUckschlagventil 15 durch den Druck fest geschlossen, und daher drückt die kontinuierlich vom Pumpzylinder 40 kommende Fldssigkeit gegen das Sicherheitaventil 14, das auf einen vorbestimmten Druck anspricht, so daß die Fldssigkeit zum Speicherzylinder 11 zurUckgefUhrt wird. Dadurch wird verhindert, daß sich ein Ubermäßiger Druck im Preßzylinder 16 aufbaut. Somit ist zwar ein Sicherheitsventil vorgesehen, dieses kann den Benutzer des Arbeitszylinders jedoch nicht darauf aufmerksam machen, daß der Arbeitszylinder Uberlastet ist. Hierin liegt ein Nachteil der bekannten Ausbildung, der ausgeräumt werden soll.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen einer Überbelastung eines hydraulischen Arbeitszylindtrs vorgesehen, die ein an den hydraulischen Arbeitszylinder angschlossenes elektronisches Alarmsystem und ein auf Druck ansprechendes Schaltglied aufweist, das in das Gehäuse des hydraulischen Arbeitszylinders eingebaut ist und durch einen Kanal mit dem Preßzylinder in Verbindung steht. Das Schaltglied weist ein Gehäuse sowie ein druckbetätigtes erstes elektrisches Kontaktglied, das in Längsrichtung an einem Ende im Gehäuse angeordnet ist, und ein zweites elektrisches Kontaktglied auf, das am anderen Ende des Gehäuses angeordnet ist. Das erste elektrische Kontaktglied kann sich entgegen einer Federvorspannung bewegen, um in Berührung mit dem zweiten elektrischen Kontaktglied zu treten, wenn es vom Flüssigkeitsdruck im Preßzylinder beaufschlagt wird, wodurch die Signalgabe des elektronischen Alarmsystems ausgelöst wird.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist das zweite elektrische Kontaktglied in Form einer Pederplatte ausgebildet.
Vorteilhafterweise besteht das erste elektrische Kontaktglied aus einer -elektrisch leitenden Stange;, auf die eine Schraubenfeder aufgeschoben ist, welche die Stange in der einen Richtung vorspannt.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das zweite eLektrische Kontaktglied an einem Schraubträger befestigt, so daß der Abstand zwischen. den beiden Kontaktgliedern verändert und dementsprechend die Empfindlichkeit des Schaltgliedes eingestellt werden kann.
Das elektronische Alarmsystem weist einen Gleichstromschalter auf, der in ein Kupplungsglied fUr einen Betätigungshebel bzw.
Pumphebel des Arbeitszylinders eingebaut ist. Eine Reihenschaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator ist dem Gleichstromschalter zugeordnet, um das System prUfen zu können.
An die Widerstand-Kondensator-Schaltung ist Uber einen Satz von Schaltdioden ein erster Multivibrator angeschlossen. Ein LED-Anzeiger ist im Zusammenhang mit dem Gleichstromschalter an den ersten Multivibrator angeschlossen. Mit dem ersten Multivibrator ist durch die Schaltdioden ein zweiter Multivibrator gekoppelt. Dem zweiten Multivibrator ist eine Alarmeinrichtung zugeordnet, wodurch eine Überlastung festgestellt wird und die Alarmfunktionen automatisch bewirkt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Auftreten eines Überlastungszustands signalisiert, so daß vorsorglich entsprechende Vorkehrungen getroffen werden können. Dazu soll eine Überlast-Alarmvorrichtung vorgesehen sein, die ein mit dem Preßzylinder des Arbeitszylinders verbundenes druckbetätigtes Glied umfaßt und mit dem elektronischen Alarmsystem kombiniert ist.
Ein AusfUhrungebeis-piel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fg-, 1 einen bekannten hydraulischen Arbeitszylinder im Teilschnitt; Figo 2 A ein erfindungsgemäßes auf Druck ansprechendes Schaltglied im Längsechnitt; Fig. 2 B in einem Teilschnitt den hydraulischen Arbeitjzylinder, an dem das Schaltglied gemäß Fig. 2 A und ein Alarmsystem angeordnet sind und Fig. 3 ein Schaltdiagramm für die auf Überlast ansprechende Alarmvorrichtung.
Gemäß Fig. 2 A und 2 B und 3 ist eine Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen einer Überbelastung eines hydraulischen Arbeitszylinders vorgesehen. Diese Vorrichtung umfaßt ein druckempfindliches Schaltglied 20 und ein Alarmsystem 30, das vom Schaltglied 20 gesteuert wird. Das auf Druck ansprechende Schaltglied 20 ist in das Gehäuse eines hydraulischen Arbeitszylinders eingebaut und mit einem vom Preßzylinder 16 ausgehenden Kanal 19 verbunden. Das Schaltglied 20 weist ein Gehäuse 210 auf, in dem ein auf Druck ansprechendes kolbenförmiges Kontaktglied 220 mit axialer Ausrichtung angeordnet ist, das sich durch den Kopfabschnitt 211 zum Kanal 19 erstreckt. Eine Schraubenfeder 230 ist hlsenartig auf das Kontaktglied 220 aufgeschoben und spannt dieses in Richtung auf den Kanal 19 vor. Die Schraubenfeder 230 ist so ausgelegt, daß sich das Kontaktglied 220 bei Auftreten einer Überbelastung infolge des aufgebrachten Flüssigkeitsdrucks entgegen der Vorspannung bewegen kann.
Am rückwärtigen Ende des Gehäuses 210 ist ein Mantelrohr 240 angeordnet, in das ein Schraubträger 250 eingeschraubt ist.
Der Schraubträger 250 weist einen Hohlraum 254 auf, der einen Leiterdraht 255 aufnimmt, der mit einem Niet 252 verbunden ist.
Das Niet 252 trägt eine Federplatte 253 und ist an einer Isolierscheibe 251 befestigt, die vorzugsweise aus Bakelit -hergestellt ist und die am Schraubträger 250 angeklebt ist. Die Isolierscheibe 251 bzw. ein Epoxyd-Isoliermaterial bedeckt das rUckwärtige Ende des Niets 252. Im Schaltglied 20 wirken die Federplatte 253 und das druckbetätigte Kontaktglied 220 als elektrische Kontakte, die miteinander in BeriJhrung kommen, wenn der Flilssigkeitsdruck im Preßzylinder 16 einen Uberlastdruck erreicht und dann das Kontaktglied 220 gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 230 verlagert. Die Stellung der Pederplatte 253 gegenüber dem Kontaktglied 220 läßt sich durch Verschrauben des Schraubträgers 250 verändern. Dementsprechend kann die Empfindlichkeit des Schaltglieds 20 auf diese Weise eingestellt werden.
Der Leiterdraht 255 ist fortgefUhrt und mit der Alarmeinrichtung 30 verbunden, die auf dem Supplungsglied 41 für den BetEtigungshebel 50 angeordnet ist.
Das vollständige Schaltdiagramm der Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen der Überbelastung ist in Fig. 3 dargestellt.
Danach ist ein Hauptschalter SW2 innerhalb des Kupplungsglieds 41 vorgesehen, der mit einer Gleichstromquelle 31 verbunden ist. Das Alarmsystem 30 weist ferner eine ReihenschaItun 3 mit einem Widerstand und einem Kondensator auf, die an die Gleichstromquelle 31 angeschlossen ist. Ein erster Multivibrator OSC1 ist mit der Schaltung 34 Uber einen Satz von Schaltdioden D1 und D2 verbunden. Ein LED-Anzeiger 32 ist mit dem ersten Multivibrator OSC1 in Vereinigung mit dem Hauptschalter SW2 verbunden. Ein zweiter Multivibrator OSC2 ist ueber die Schaltdioden D1 und D2 mit dem ersten Multivibrator Oel verbunden. Mit dem zweiten Multivibrator OSC2 ist ein Alarmgerät 33 gekoppelt. Dieses ist in einem Gehäuse untergebracht und kann an einer beliebigen Stelle des hydraulischen Arbeitszyiinders angeordnet werden.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen einer Überbelastung beschrieben. Wenn der Betätigungs- bzw. Pumphebel 50 in das Kupplungsglied 41 eingeschoben wird9 um den ggf. als Hehevorrichtung eingesetzten Arbeitszylinder zu betätigen, wird der Hauptschalter SW2 automatisch eingeschaltet. Dann beginnt der erste Multivibrator OSC1 zu wirken, der den LED-Anzeiger 32 zum Blinken veranlaßt, wodurch der ordnungsgemäße Zustand des Schaltkreises angezeigt wird. Während der Ladezeit des in der Schaltung 34 vorgesehenen Kondensators C erhält der zweite Multivibrator OSC2 gleichfalls das oszillierende Signal vom ersten Multivibrator OSC1, so daß das Alarmgerät 33 vorübergehend einen hochfrequenten Heul- oder Pfeifton erzeugt. Falls der LED-Anzeiger 32 nicht blinkt und das Alarmgerät 33 kein Warnsignal gibt, steht fest, daß der Schaltkreis fehlerhaft arbeitet, so daß eine Sicherheitsmaßnahme für den Arbeitszylinder ergriffen werden sollte.
Nach Vergewisserung vom ordnungsgemäßen Zustand des Alarmkreises kann der hydraulische Arbeitszylinder betätigt werden. Mit dem Betätigungshebel 50 wird Flüssigkeit vom Speicherzylinder 11 Uher den Pumpzylinder 40 allmählich in den Preßzylinder 16 gqpumpt, und der Stdßel 17 fängt an, die schwere Last mittels des Flüssigkeitsdrucks anzuheben. Wahrend des Betriebs berträgt sich der Druck im Preßzyllader 16 sofort auf den Kanal 19,.
und das druckempfindliche Schaltglied 20 ist ständig von diesem Druck beaufschlagt. Wenn der Arbeitszylinder eine Überlastung erfährt, wird der Fldssigkeitsdruck größer als die Vorspannkraft, die auf das Kontaktglied 220 wirkt, und daher wird dieses entgegen der Vorspannung in Anlage an die FederplatteX53 gedrückt. Sobald sich das Kontaktglied 220 und die Federplatte 253 berühren, ergibt sich eine Veränderung im Alarmsystem 30.
Der Strom, der zuvor durch die Schaltdiode D1 floß, wird zur Erde abgeleitet. Daher erzeugt der vom ersten Multivibrator OSC1 gesteuerte zweite Multivibrator OSC2 eine hochfrequente Schwingung, was zum Aufheulen des Alarmgeräts 33 fUhrt, womit die Warnung ergeht, daß der Arbeitszylinder sich im Zustand einer Überlastung befindet.
Nach dem Ertönen dieses Überlastungssignals muß der Betätigungshebel 50 aus dem Kupplungsglied 41 herausgenommen werden, um den Schaltkreis zu unterbrechen, Ferner kann das Druckablaßventil 18 mittels des Betätigungshebels 50 geöffnet werden, so daß die unter hohem Druck stehende FlUssigkeit im Preßzylinder 16 zum Speicherzylinder 11, der unter niedrigem Druck steht, zurilckströmt, wodurch der unerwllnsehte Betriebszustand beseitigt wird.
Ersichtlich können Abwandlungen und Veränderungen an der vorbeschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden, ohne daß damit der Bereich der Erfindung verlassen wird.
- AnsprUche - L e e r s e i t e

Claims

A n 8 p r ü c h e : Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen einer Uberbelastung eines hydrallschen Arbeitszylinders, gekennzeichnet durch ein mit dem hydraulischen Arbeitazylinder (10) gekoppeltes elektronisches Alarmsystem (30) und ein auf Druck ansprechendes Schaltglied (20), das in das Gehäuse des hydraulischen Arbeitszylinders (10) eingebaut ist, durch einen Kanal (19) mit einem Preßzylinder (16) in Verbindung steht und ein Gehäuse (210) sowie ein Druck betätigtes erstes elektrisches Kontaktglied (220), das in Lkngsrichtung an einem Ende des Gehäuses (210) angeordnet list, und ein zweites elektrisches Kontaktglied (253) aufweist, das am anderen Ende des -Gehäuses (210) angeordnet ist, wobei das erste elektrische Kontaktglied (220) sich entgegen der Vorspannkraft einer Feder (230) in Anlage an das zweite elektrische Kontaktglied (253) bewegen kann, wenn es von einem entsprechend hohen Fldssigkeitsdruck beaufschlagt wird, wodurch im elektronischen Alarmsystem (30) ein Alarmsignal erzeugt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrische Kontaktglied (2539 in Form einer Federplatte ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektrische Kontaktglied (220) eine elektrisch leitende Stange ist, auf die eine Schraubenfeder (230) aufgeschoben ist, welche die Stange in der einen Richtung vorspannt.
4. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrische Kontaktglied (253) an einem Schraubträger (250) befestigt ist, so daß sich der Abstand zwischen den beiden Kontaktgliedern (220 und 253) ändern und dadurch die Empfindlichkeit des Schaltgliedes (20) einstellen läßt.
5. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Alarmsystem (30) einen Gleichstromschalter(SW2), der in ein Xupplungsglied(41)für den Betätigungshebel (so) des Arbeitszylinders eingebaut ist, eine Reihenschaltung (34) mit einem Widerstand und einem Kondensator, die mit dem Gleichstromschalter (SW2) verbunden ist, einen ersten Multivibrator (OSC1), der über einen Satz von Schaltdioden (Di, D2) an die Schaltung (34) angeschlossen ist, einen LED-Anzeiger (32), der mit dem ersten Multivibrator (osci) in Vereinigung mit dem Gleichatromachalter (SW2) verbunden ist, einen zweiten Multivibrator (OSC2), der Uber die Schaltdioden (D2) mit dem ersten Multivibrator (OSC1) verbunden ist, und ein Alarmgerät (33) aufweist, das dem zweiten Multivibrator (OSC2) zugeordnet ist, sodaß die Funktionen des Feststellens der Überbelastung und des Alarmierens automatisch ablaufen.