DE4444444A1 - Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen von höhenverstellbaren Auslegern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen von höhenverstellbaren Auslegern an Tagebaugroßgeräten, insbesondere Eimerleitern und Eimerrinnen an Eimerkettenbaggern, durch einen selbsttätigen Belastungsaus­ gleich. Sie ist eine Absicherung gegen abnormale antimetrische Belastung und dient dem Schutz vor Beschädigungen des Gerätes.

Die Erfindung ist aber auch für Schaufelradausleger von Schaufelradbaggern sowie Bandausleger von Absetzern geeignet.

Kreuzseilaufhängungen für Eimerleiter und -rinnen von Eimerkettenbaggern werden eingesetzt, um Seitenkräfte übertragen zu können. Das bedeutet, daß zur Aufnahme dieser Seitenkräfte eine geeignete Stelle im Kreuzseilsystem als Festpunkt benötigt wird. Zum Schutz vor zu großen Kräften, die eine Beschä­ digung des Gerätes bewirken könnten, wird in diesen Festpunkt eine Sicherheits­ einrichtung angeordnet.

Nach DE-OS 16 58 010 werden bei einer solchen bekannten Überlastungssiche­ rung die Querkräfte mit Hilfe von in das System integrierte elektrische Kraftmeß­ geräte ermittelt. Bei Überschreitung eines Grenzwertes werden die Antriebe abgeschaltet. Steigt nach dem Abschalten der Fahrwerke die Querkraft weiter an, wird die Seilklemmung selbsttätig gelöst und so die Übeberanspruchung des Kreuzseiles vermieden.

Es ist nachteilig, daß für diese Lösung zwei Systeme benötigt werden: Ein elektrisches System zur Kraftmessung und ein hydraulisches System für die Seilklemmung. Sie ist weiterhin mit den Nachteilen behaftet, daß in der Phase der unterbrochenen Seilklemmung durch das Kreuzseil keine Seitenkräfte mehr übertragbar sind und ein erneutes Festklemmen erst erfolgen kann, wenn wieder die Ausgangsstellung des Auslegers erreicht worden ist. Um das feststellen zu können, sind weitere Hilfsmittel erforderlich oder es muß gewartet werden, bis der Ausleger diese Lage selbsttätig wieder eingenommen hat.

Nach DD 1 29 466 ist Sicherheitseinrichtung bekannt, bei der im Bereich der Aufhängung des Graborgans das Kreuzseil mit einer Seilklemme versehen ist. Diese Seilklemme wird durch zwei beiderseits angeordnete Schalthebel mit Rollen in der Mittelstellung gehalten. Diese beiden Schalthebel sind durch einen Zylinder vorgespannt und halten über ihre Rollen die Seilklemme in der Mittelstellung. Beim Überschreiten einer definierten Seilkraftdifferenz wird die Seilklemme aus ihrer Mittelstellung heraus bewegt und betätigt dabei durch einen der beiden Schalthebel einen Endschalter, wodurch das Triebwerk abgeschaltet wird, das eine weitere Erhöhung der Seilkraftdifferenz bewirken würde. Die Seilklemme ist gegenüber dem Führungskasten, in dem sie untergebracht ist, mit einem Reibbelag versehen, und es wird eine Abbremsen der Nachlaufbewegung erreicht.

Weiterhin ist bei dieser Sicherheitseinrichtung ein Endschalter vorgesehen, der bei Schlaffseilbildung betätigt wird. Um einen solchen Gefahrenzustand signalisieren und in eine Schaltbewegung umsetzen zu können, muß das Tragseil in seinem Verlauf abgelenkt werden und die Vorrichtung gegenüber der Aufhängung des Graborgans schwenkbar sein.

Diese Sicherheitseinrichtung ist in ihrem konstruktiven Aufbau sehr aufwendig.

Durch die Gelenke, die für die Beweglichkeit der Betätigungselemente erforderlich sind, die Seilführung und die Reibpaarung Seilklemme - Führungskasten im Zusammenwirken mit der Anpreßkraft der jeweiligen Rolle des Schalthebels sind mehrere Faktoren gegeben, die durch Abweichungen der vorgegebenen Wirkgrößen die beabsichtigte Funktion negativ beeinflussen können.

Weiterhin sind nach DD 26 822 und SU 889 806 Lösungen zum Belastungs­ ausgleich von Seilen an Tagebaugroßgeräten bekannt, die auf hydraulischer Basis arbeiten. Sie sind jedoch nur für Auslegersysteme geeignet, bei denen keine Seitenkräfte für den eigentlichen Arbeitsprozeß benötigt werden, sondern nur da, wo Seildehnungen bzw. -längungen ausgeglichen und in Folge eines Seilrisses auftretende Stöße abgefangen werden sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen in der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie im Aufbau einfach ist, durch eine einfache Handhabung an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann und dabei eine hohe Funktionssicherheit aufweist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Die durch die antimetrische Belastung am Festpunkt auftretenden Differenzkräfte können nur so groß wie der eingestellte Wert an den Überdruckventilen sein Bleiben die Differenzkräfte unterhalb des eingestellten Wertes, bleibt der Kolben zwischen den Ölsäulen eingespannt, und es findet somit keine Bewegung im Zylinder und somit am Seil statt.

Überschreitet die Differenzkraft den eingestellten Wert, öffnen sich die Ventile selbsttätig, das Öl kann definiert strömen. Über den Hub des Gleichgangzylinders entspannt sich das System.

Mit diesem Vorgang werden noch andere Steuerfunktionen am Gerät, wie Drehwerk-Oberbau "Halt" bzw. Hubwerk auf "Heben" in Gang gesetzt um die Gefahrensituation zu beseitigen.

Durch den möglichen Einsatz eines Rechners, der die Funktionen einer elektronischen Erfassung-, Auswerte- und Steuereinheit übernimmt, können Gefahrensituationen erkannt und Befehle an das Antriebssystem zum Herausmanövrieren aus dieser Situation und/oder zum Anhalten der Triebwerke ausgelöst werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen weist verschiedenen Vorteile auf. So gewährleistet die Verwendung eines geschlossenen Gleichgangzylinders einen zuverlässigen Schutz vor störenden Umwelteinflüssen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sämtliche dazu benötigten Teile nicht selbst hergestellt werden müssen, sondern Kaufteile sind.

Durch die Verstellbarkeit der Ventile kann die Einrichtung genau auf die zulässigen Belastungen abgestimmt werden. Das trifft sowohl für die maximale Seitenkraft als auch das Abfangen möglicher Stöße zu.

Bei einem Seilriß wird die gesamte Last des Auslegers noch über das andere Seil getragen. Dabei gewährleistet das betreffende federbelastete Rückschlagventil ein sanftes Abfangen des Stoßes. In der Endstellung liegt der Kolben innen am Zylindergehäuse an und bewirkt so ein sicheres Festhalten des Auslegers.

Ein weiter Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit ihres Einsatzes in automati­ sierten oder teilautomatisierten Steuersystemen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Schema einer Kreuzseilaufhängung für den Eimerleiter eines Eimerket­ tenbaggers,

Fig. 2 den Aufbau und die Anordnung einer Überlastsicherung an der Traverse und

Fig. 3 einen Gleichgangzylinder für die Überlastsicherung nach Fig. 2 in einer Prinzipskizze.

Bei einem Eimerkettenbagger wird für die Übertragung der waagerechten Querkräfte eines Eimerleiters 18 auf die Traverse 7 eine symmetrische Kreuzseil­ aufhängung vorgesehen. Die Seilführung erfolgt prinzipiell in der nach Fig. 1 darge­ stellten Weise von der Seiltrommel 22 über die Umlenkrollen 8 zur Spitze des Eimerleiters 18 und zurück. Die Kreuzseilaufhängung ist statisch bestimmt. Der obere Horizontalstrang des Seiles 1 wird in der Mitte mit der Traverse 7 im Fest­ punkt 2 verbunden. Dazu ist nach Fig. 2 ein Gleichgangzylinder 3 vorgesehen. Er ist mit den Enden seiner beiden Kolbenstangen 10 und 11 über Bolzen 12 und Böcke 5 und 6 fest mit der Traverse 7 verbunden. Am Gehäuse 13 des Gleich­ gangzylinders 3 ist die Seilklemmschiene 4 befestigt. So ist der Gleichgangzylinder längsverschieblich parallel zum oberen Horizontalstrang zwischen der Traverse 7 und dem Seil 1 angeordnet.

Zur Vermeidung von Zwängungen durch störende Nebenkräfte wird die Seilführung durch Ablenkrollen 9 korrigiert.

Der Gleichgangzylinder 3 besteht nach Fig. 3 aus dem Gehäuse 13, in dem in der Ausgangsstellung mittig der Kolben 21 längsverschieblich angeordnet ist. Beider­ seits ist der Kolben 21 mit je eine Kolbenstange 10 und 11 versehen. Man erhält so im Zylinder 3 zwei Öldruckkammern 14 und 15 mit gleichen Kolbenflächen und kann den Kolben 21 mit Kolbenstangen 10 und 11 hydraulisch einspannen. Die beiden Kammern 14 und 15 des Gleichgangzylinders 3 sind untereinander durch zwei Hydraulikleitungen 23 und 24 wechselseitig miteinander verbunden. In jedem der beiden Hydraulikleitungen 23 und 24 ist ein einstellbares Druckbegrenzungsven­ til 16 und 17 sowie ein federbelastetes Rückschlagventil 19 und 20 so ange­ ordnet, daß das Druckmedium, wenn es von einer Kammer in die andere gedrückt wird, zuerst das einstellbare Druckbegrenzungsventil 16 bzw. 17 und danach das federbelastete Rückschlagventil 19 bzw. 20 durchströmt.

Die vorgesehene Differenzseilkraft, bei der ein Druckausgleich zwischen den beiden Zylinderkammern 14 und 15 erfolgen soll, kann sehr genau durch das einstellbare Druckventil 16 und 17 reguliert und bei Bedarf ohne weiteres verändert werden.

Claims (3)

1. Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen von höhenverstellbaren Auslegern an Tagebaugroßgeräten, bei der der Ausleger (18) durch ein über mehrere Um­ lenk-, Ablenk- und Knickrollen (8, 9) vom Oberbau zur Auslegerspitze kreuzweise geführtes Seil (1) gehalten und das Ausgleichselement (3) mit diesem Seil (1) verbunden und in einem Festpunkt (2) in der Mitte des oberen Horizontalstranges an der Tragkonstruktion des Oberbaus befestigt ist, gekennzeichnet dadurch,

• - daß das Ausgleichselement ein Gleichgangzylinder (3) ist, der mit den beiden Enden seiner Kolbenstange (10/11) mit der Traverse (7) des Oberbaues und durch sein Gehäuse (13) mittels Seilklemmschiene (4) mit dem Seil (1) verbunden ist
• - und zwischen den beiden Kammern (14/15) des Gleichgangzylinders (3) einstellbare Druckbegrenzungsventile (16/17) so angeordnet und eingestellt sind, daß sich je nach Kraftrichtung eines der beiden Druckbegrenzungsventile (16/17) bei Erreichen einer größenmäßig vorbestimmten Differenzkraft öffnet und sich das Auslegersystem durch einen Seilausgleich über die Kolbenstange (10 bzw. 11) entspannt.

2. Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen von höhenverstellbaren Auslegern nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß beim Öffnen eines einstellbaren Druckbegrenzungsventiles (16/17) zur Vermeidung einer Stoßbelastung im System über eine Volumenstromregelung in den federbelasteten Rückschlagventilen (19/20) ein sanftes Entspannen vorgesehen ist.

3. Überlastsicherung für Kreuzseilaufhängungen von höhenverstellbaren Auslegern an Tagebaugroßgeräten nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei einem Seilriß eine der Kolbenstangen (10 oder 11) die gesamte Last über das noch tragende Seil (1) aufnimmt und durch das jeweilige federbelastete Rückschlagventil (19 oder 20) ein definiert sanftes Abfangen des Stoßes vorgesehen ist und in der Endstellung der Kolben (21) innen am Zylindergehäuse (13) anliegt.