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Einrichtung zur Sicherung eines Kranes mit veränderlicher Ausladung
gegen das Überschreiten des zulässigen Lastmomentes Die Erfindung betrifft eine
Sicherheitseinrichtung, welche den Kran selbsttätig im Betriebe gegen Überlastung
schützen, also den Kran völlig kippsicher gestalten soll. Es ist bekannt, das Gewicht
einer Kranlast ,dadurch zu überwachen, daß das Hubseil über eine nachgiebig gelagerte
und unter der Kraft einer Feder stehende Seilrolle .geführt wird. Bei verschiedenen
Kranlasten nimmt dann die nachgiebige Rolle verschiedene Stellungen ein, so,daß
es ohne weiteres möglich ist, beim Überschreiten einer bestimmten Belastung eine
Vorrichtung in Tätigkeit zu setzen, also entweder ein Alarmsignal zu betätigen oder
den Antrieb des Hubmotors zu unterbrechen oder andere zweckmäßige Maßnahmen zur
Sicherung .des Kranes durchzuführen. Bei Kranen mit verstellbarem Ausleger macht
-die Anwendung der geschilderten Einrichtungen insofern Schwierigkeiten, als :die
zulässige Höhstlast .bei den verschiedenen Ausladungen' des Kranes sich ständig
ändert. Zur Feststellung der Gefahrengrenze muß also nicht" nur die Größe -zier
am Hubseil hängenden Last, sondern auch die Größe der jeweiligen Ausladung berücksichtigt
werden. Es sind daher Sicherheitseinrichtungen entwickelt worden, bei denen durch
eine von -der Ausladung abhängige Vorrichtung die Anzeige des Erreichens der Gefahrengrenze
entsprechend den verschiedenen Auslegerstellungen beeinflußt wird: Die bekannten
Vorrichtungen ,der geschilderten Art haben den Nachteil, daß die von der Seillast
beeinflüßte abgefederte Rolle sich nicht schwingungsfrei in die jeweilige Gleichgewichtslage
einzustellen vermag. Es ergibt sich also eine gewisse Unsicherheit
in
der Anzeige, denn durch die Schwingungen wird möglicherweise der Antrieb unterbrochen,
bevor die Gefahrenzone erreicht ist, oder beim Erreichen der Gefahrenzone kann die
Antriebsunterbrechung zufällig verzögert werden. Zur Beseitigung dieses Nachteils'
sind andere Sicherheitseinrichtungen entwikkelt worden, bei denen die vom Seilzug
belastete bewegliche Rolle auf eine Hebelwaage mit verschiebbarem Gewicht einwirkt;
durch Verschiebung des Gewichtes wird .die Berücksichtigung der Auslegerstellung
erreicht. Während .des Betriebes ändert dabei die Seilrolle ihre Lage überhaupt
nicht, so lange die zulässige Kranbeanspruchung nicht überschritten wird, da bis
dahin der Gewichtshebel an einem Anschlage anliegt. Schwingungen sind bei dieser
Art der Sicherung also ausgeschlossen. Dafür ist aber der Nachteil gegeben, daß
die Sicherheitseinrichtung nicht am Ausleger selbst, sondern nur am fester- Kranteil
angeordnet werden kann, wo der Seilzug nicht mehr mit der genügenden Genauigkeit
dem Lastgewicht entspricht: Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Sicherheitseinrichtung
zu schaffen, .die im Ausleger selbst untergebracht wird und dabei keinen der genannten
Mängel aufweist, insbesondere auch in baulicher Hinsicht einfach und in betrieblicher
Hinsicht sicher ist: Beim Gegenstand -der Erfindung wird dabei in bekannter Weise
eine vom Lastseilzug durch eine bewegliche Seilführungsrolle beeinflußte Hebelwaage
benützt, die bei unterhalb- der Gefahrengrenze liegenden- Lasten in Ruhestellung
verbleibt, also im Betriebe schwingungsfrei arbeitet. Nach der Erfindung wird diese
Einrichtung so ausgebildet, daß am Gewichtshebel der im Ausleger angeordneten Hebelwaage
an. einem bestimmten und urveränderbaren Angriffspunkt eine vorgespannte Feder als
Vergleichslast vorgesehen ist, während die zur Berücksichtigung der Auslegerstellung
erforderliche stetige Änderung des übersetzungsverhältnisses zwischen der Seilrolle
und der Feder an einem dazwischenliegenden Teil des Waagenhebelgestänges, z: B:
durch Verschieben eines Hebeldrehpunktes innerhalb des zugehörigen Hebels vermittels
eines von einer Kurvenführung durch die Auslegerbewegung becinflußten Gestänges,
vorgenommen wird. Mit dieser besonderen Anordnung wird. die gostellte Aufgabe einwandfrei
gelöst. Es ist dabei ohne weiteres möglich, die beim Erreichen der jeweiligen Höchstlast
an der Hebelwaage eintretende Bewegung beispielsweise durch ein mechanisches Gestänge
auf die Kranplattform zu übertragen, wo die zur Kransicherung erforderlichen Maßnahmen
ausgelöst werden. Ein solches mechanisches Gestänge läßt sich in bekannter Weise
so ausbilden, daß eine Veränderung der Ausladung ohne Einfluß auf die Lage des auf
der Kränplattformliegenden Gestängeendecs bleibt.
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Zur weiteren Erläuterung der Einzelheiten ' und der Vorteile der Erfindung
sind in den Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung
schematisch dargestellt.
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Abb. z zeigt die Seitenansicht eines Wippkranes mit einem einfachen
einziehbaren. Ausleger. Der Ausleger ist in der Stellung der größten Ausladung gezeichnet.
Das Hubseil a läuft von der Hubwindentrommel über die Spitzenrolle d am Kopf des
Auslegers: Auf .dem Wege zur Spitzenrolle d wird es durch zwei Leitrollen f geführt,
zwischen denen die bewegliche federbelastete Fühlrolle g angeordnet ist. Die Rollen
f und g sind als Doppelrollen ausgebildet; die Rollen tragen außer dem eigentlichen
Hubseil a noch einen zweiten Seilstrang b, der am Auslegerkopf über eine.Spitzenrolle
e geführt ist und an seinem freien Außenende ein Kupplungsglied c trägt, während
das andere Ende dieses Stranges mit dein Auslegergerüst fest verbunden ist. Für
die Befestigung der Last ergeben sich .auf diese Weise zwei Möglich-_Hakengeschirr
keiten. Die Last am wird Hubseil entweder a befestigt; mit einem die Kupplung e
hängt. dann unbelastet und lose am Auslegerkopf. Wenn größere Lasten lediglich bei
kleinerer Ausladung bewegt werden sollen, so kann das freie Ende des Hub-
seiles
u durch eine Unterflasche .geschoren und vermittels der Kupplung c mit dem Seilstrang
b verbunden werden.. Die beiden Stränge a und b :sind dann jeder nur
mit der halben Last beansprucht. Die Wirkung der Seile auf die Doppelrolle ,g ist
in beiden Fällen gleichbleibend, da es keinen Unterschied bedeutet, ob die ganze
Nutzlast den Strang a belastet oder ob die beiden Stränge a und b
je zur Hälfte
die gesamte Last tragen. Für die Belastung der Seilrolle g ist die Schraubenfeder
l vorgesehen, die zwischen zwei an der festen Führungsstange na angeordneten Federtellern
liegt. Der obere Federteller ist verschiebbar angeordnet und überträgt die Kraft
der Feder auf das eine Ende des doppelarmigen Hebels lt, dessen Beweglichkeit
durch einen Anschlag so begrenzt ist, daß die Feder unter einer bestimmten Vorspannung
gehalten wird und dessen anderes Ende die Seilrollen g trägt. Die Federkraft ist
in an sich -bekannter Weise einstellbar, .beispielsweise kann der untere -Federteller
durch Gewinde und Muttern in seiner Lage zur Führungsstange m einstellbar sein.
Der Hebel h besitzt einen in seiner Lage veränderlichen Drehpunkt; :dementsprechend
ist der Hel;el
mit einem Schlitz hl versehen, in welchem eine Achse
i gleiten kann. Diese Achse wird von einem Lenker h getragen, der um einen am Auslegergerüst
liegenden Drehpunkt k1 schwenkbar ist -und 'dessen jeweilige Lage durch -das Gestänge
n bestimmt wird. Die Länge der beiden Hobelarme des Hebels h ist also durch das
Gestänge ii in bestimmten Grenzen veränderbar. Die Veränderung erfolgt erfindungsgemäß
gleichzeitig mit der Veränderung der Kranausladung. Das Gestänge n wird also unter
Vermittlung :des schwenkbaren Zwischenhebels n1 zu einem am Ausleger gelagerten
Rollenhebel o geführt, dessen Lage durch eine am festen Kranteil angeordnete Kurvenbahn
bestimmt wird. Mit def Kranplattform s ist ein senkrecht stehendes Blech r fest
verbunden, in dieses Blech ist die Kurvenbahn r° eingeschnitten, in welcher die
Führungsrolle r1 des Hebels o .gleitet. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß
bei wechselnder Ausladung des Kranes über das Gestänge n der IDrehpttnkt i im Hebel
h
verschoben wird.
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In der Zeichnung ist der Zustand bei der größten Ausladung dargestellt;
wird also der Ausleger eingezogen, so dreht -sich der Hebel o ,relativ zum Ausleger
gegen den Sinn des Uhrzeigers und zwingt den Lenker k zu einer Bewegung im gleichen
Sinne. Der Hebeldrehpunkt i wandert dabei von rechts nach links. Bei .gleichbleibender
Kraft der Feder l wird also die von den Rolleng auf die Hubseile a und
b ausgeübte Druckkraft immer größer. Zu einer Verschiebung der Rolle g gegen
die Kraft der vorgespannten Feder l werden also bei kleinerer Ausladung immer größere
Belastungen der Hubseile erforderlich. Durch entsprechende Formgebung der Kurvenbahn
r2 kann also ohne weiteres erreicht werden, .daß ein Zusammendrücken der Feder l
bei jeder Auslegerstellung genau bei der zugehörigen Höchstlast erfolgt. Beim Erreichen
der Höchstlast erfolgt also eine Drehung des Hebels lt um den veränderlichen Drehpunkt
i im Uhrzeigersinne. Der Hebel h wirkt also gewissermaßen als Impulsgeber; seine
Bewegung wird durch das mechanische Gestänge p zu einem auf der Kranplattform s
angeordneten Impulsempfänger übertragen, der die beim Überschreiten der Höchstlast
erforderlichen Maßnahmen in an sich bekannter Weise auslöst. Das Gestänge p endet
auf der Zeichnung in der Zugstange t, welche so angeordnet ist, daß sie bei Veränderung
des Ausladung und relativ stillstehendem Hebel h keine Bewegung ausführt, aber jeweils
bewegt wird, wenn das höchste zulässige Lastinornent überschritten wird.
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Besondere Vorteile der geschilderten Ausführung liegen also darin,
daß die ganze Sicherheitseinrichtung in einfacher Weise mit rein mechanischen Mitteln
ausführbar ist, wobei eine völlig stufenlose Anpassung der Sicherheitseinrichtung
an -die veränderliche Ausladung. erreicht wird. Wenn auch die mechanischen Übertragungsvorrichtungen
in bezug auf die Einfachheit und. die Sicherheit in der Wirkung besonders zu bevorzugen
sind, so ist damit doch nicht ausgeschlossen, daß der Gegenstand der Erfindung auch
in der Weise verwirklicht werden kann, daß eine oder mehrere der erwähnten mechanischen
Kraftübertragungseinrichtungen auch durch andersartige, beispielsweise elektrische-
Einrichtungen ersetzt werden.
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In Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform .der neuen Einrichtungen
dargestellt, und zwar ist hier lediglich die Spitze eines Auslegers gezeigt. Die
Bezugsbuchstaben entsprechen sinngemäß der Abb. i. Der wesentliche Unterschied besteht
darin, daß bei Abb. 2 die Spitzenrolle .des Auslegers selbst als bewegliche von
der Seilbelastung beeinflußte Rolle ausgebildet ist. Die Spitzenrolle g wird also
von dem doppelarmigen Hebel g1 getragen, dessen freies rechtes Ende durch einen
Lenker finit dem Hebel h verbunden ist. Dies`er Hebel h ist in der bereits bei Abb.
i beschriebenen Weise mit einem veränderlichen Drehpunkt i versehen und sein rechtes
Ende ist auf einer auf der Führungsstange der Feder l verschiebbaren Hülse gelenkig
befestigt. Die Anordnung des Hebels h, der zugehörigen Feder und der Gestänge n,
k und p gleicht also vollkommen der Anordnung nach Abb. i ; der Unterschied besteht
lediglich darin, daß das linke Ende des Hebels lb nicht selbst eine Fühlrolle trägt,
sondern von der Spitzenrolle g mittelbar beeiiiflußt wird. Dementsprechend ergibt
sic11 die gleiche Wirkungsweise; allerdings ist die vom Hebel g1 auf den Hebel h
bei einer bestimmten Seilbelastung ausgeübte Kraft. nicht bei .den verschiedenen
Ausladungen gleichbleibend, diese Kraft verringert sich vielmehr bereits erheblich
bei geringer werdender Ausladung. Auf diese Weise wird erreicht, daß das durch die
Bewegung des Auslegers gesteuerte Gestänge n, k nur geringe Be. wegungen auszuführen
braucht; die Verschiebung des Drehpunktes i- des Hebels h dient also bei
dieser Ausführungsform lediglich zur genauen Angleichung .des Übersetzungsverhältnisses
auf den bei jeder Ausladung gewünschten Wert. Eine entsprechende Ausbildung der
Steuerkurve für die Bewegung des Gestänges n sichert also auch bei dieser Ausführungsform,
daß die Auslösung der zur Kransicherung erforderlichen Maßnahmen bei jeder Ausladung
genau beim Erreichen . der jeweiligen zugehörigen Höchstlast eintritt.
Die
Verwendung der Spitzenrolle als Belastungsmesser für das Hubseil hat dabei noch
den weiteren besonderen Vorteil, daß die Sicherheitseinrichtung auch dann richtig
wirkt, wenn die Last nicht senkrecht .unter der Spitzenrolle liegt; in gewissen
Grenzen wird sogar .bei der Ausführungsform nach Abb. 2 eine Schrägstellung der
Kranplattform durch die Sicherheitseinrichtung selbsttätig -berücksichtigt, die
sonst eine Veränderung der Einstellung der Sicherheitseinrichtung erforderlich :machen
würde.
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Schließlich ist noch zu bemerken, daß auch bei der Ausführungsförm
nach Abb. 2 bei hab-,vechselndem Arbeiten mit einem einfachen Lasthaken und mit
einer Unterflasche der feste Strang der Unterflasche über die Spitzenrolle ,geführt
werden kann, so daß bei einem Wechsel in der Benutzungsart keine Änderung an der
Sicherheitseinrichtung- erforderlich ist.