DE9115400U1 - Hubendschalter für Krane oder ähnliche Hubgeräte - Google Patents

Description

dr. ing. HEINRICH GEITZ Patentanwalt 7500 Karlsruhe &igr;, Postfach 2708

912896

Anmelderin: Pietzsch Automatisierungstechnik GmbH Hertzstraße 32-34
D-7505 Ettlingen

Hubendschalter für Krane oder ähnliche Hubgeräte

Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Verwendung bei Kranen oder ähnlichen Hubgeräten bestimmten Hubendschalter zum Abschalten des Hubantriebs beim Erreichen einer vorbestimmten Hubendlage, mit einem Auslöseorgan zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes in eine den Hubantrieb stillsetzende Schaltstellung, das gegen die Wirkung einer Rückstellfeder durch Gewichtskraft, die über ein flexibles Zugmittel am Auslöseorgan angreift, in seiner das elektrische Schaltelement nicht betätigenden Stellung gehalten wird, hingegen bei Wegnahme der Gewichtskraft durch die Rückstellfeder selbsttätig in die das elektrische Schaltelement betätigende Stellung gelangt.

Hubendschalter dieser Art und Zweckbestimmung sind bereits bekannt. Sie dienen dazu, das Einziehen eines Winden- oder Kranseils so zu begrenzen, daß ein am Seilende angeordneter Kranhaken oder·dergleichen nicht in die Seilführungsrollen hineingezogen werden kann. Dies könnte zu Beschädigungen der Seilführungsrol1 en oder gar dazu führen, daß das Kran- oder Windenseil reißt

und eine anhängende Last abstürzt.

912896 - 2 -

Bei einem bekannten Hubendschalter, der zur Verwendung bei Auslegerkranen bestimmt, druckschriftlich aber nicht belegbar ist, dient als Auslöseorgan für ein elektrisches Schaltelement ein innerhalb eines das Schaltelement aufnehmenden Schaltergehäuses längsbeweglich geführter Stößel, der mittels eines über einen Seilzug angreifenden Gewichts in seiner das elektrische Schaltelement nicht betätigenden Stellung gehalten und mit einer in dieser Stellung vorgespannten Rückstellfeder v/ersehen ist, die bei Wegnahme der über den Seilzug wirkenden Gewichtskraft den Stößel in seine das elektrische Schaltelement betätigende andere Endstellung bewegt. Das Gewicht ist bei diesem vorbekannten Hubendschalter auf dem Kranseil längsbeweglich geführt, so daß beim Einziehen des Kranhakens dieser beim Erreichen einer vorbestimmten Hubendstellung das Gewicht anhebt mit der Folge, daß unter der Wirkung der erwähnten Rückstellfeder dann der Stößel in seine das elektrische Schaltelement betätigende Stellung gelangt und dadurch der Hubantrieb stillgesetzt wird.

Bei dem vorbekannten Hubendschalter ist der Stößel innerhalb einer Gehäusekammer aufgenommen und mittels eines dem Querschnitt des Gehäusekammer angepaßten Stößelkopfs geführt, von dem sich nach einer Seite ein Schaft forterstreckt, der von der als zylindrische Schraubenfeder ausgebildeten und zwischen dem Stößelkopf und dem Gehäuse verspannten Rückstellfeder konzentrisch umschlossen ist. Der mit dem vom Stößelkopf entfernten Ende des Stößelschaftes verbundene Seilzug, an dessen anderem Ende sich das auf dem Kranseil geführte Gewicht

912896 - 3 -

befindet, ist durch eine die Wandung des Schaltergehäuses durchbrechende Ausnehmung geführt.

Dieser vorbekannte Hubendschalter genügt den Sicherheitsanforderungen insofern nicht hinlänglich, als in die den Stößel mit der Rückstellfeder aufnehmende Kammer des Schaltergehäuses durch die von dem mit dem Gewicht verbundenen Seilzug durchdrungene Öffnung Feuchtigkeit und Schmutz eindringen und bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt der Stößel durch Festfrieren blockiert werden kann. Der Hubendschalter täuscht dann eine objektiv nicht gewährleistete Sicherheit gegen unerwünschtes Einziehen des Kranhakens in die das Kranseil führende Umlenkrolle am Ende des Kranauslegers vor. Funktionsunfähigkeit tritt auch bei Bruch der den Stößel in Richtung seiner das elektrische Schaltelement betätigenden Endstellung beaufschlagenden Rückstellfeder auf, was jedoch in aller Regel erst bemerkt wird, wenn nach dem Erreichen einer vorbestimmten Hubendlage die Abschaltung des Hubantriebs unterbleibt.

Demgemäß besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in einer sicherungstechnischen Verbesserung eines derartigen Hubendschalters dahingehend, daß dessen Auslöseorgan nach Wegnahme der Gewichtskraft mit Sicherheit von der Rückstellfeder in seine das elektrische Schaltelement betätigende Endlage gebracht wird und die Funktionsfähigkeit des Hubendschalters nicht dadurch beeinträchtigt werden kann, daß infolge Verschmutzung oder Anfrieren das Auslöseorgan blockiert oder infolge Bruch der Rückstellfeder keine Betätigung erfolgt.

Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß bei dem Hubendschalter nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1

912896 - &agr; -

das Schaltergehäuse nach außen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz abgedichtet ist, daß die Rückstellfeder, bei der es sich um eine Schraubenfeder handelt, in ihrer durch Gewichtskraft zusammengedrückten Lage in einem Ringraum aufgenommen ist, der eine radiale Ausdehnung kleiner als die zweifache Federdraht stärke aufweist, und daß ein den Angriff der Gewichtskraft vermittelndes Element, mit dem ein Gewicht über das Zugmittel verbunden ist, in einer eine Wand des Schaltergehäuses durchbrechenden Führungsausnehmung längsbeweglich und dicht gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geführt ist.

Bei der Erfindung handelt es sich somit darum, daß im Gegensatz zum vorerwähnten Stande der Technik das Auslöseorgan und die an diesem angreifende Feder innerhalb eines nach außen abgedichteten Aufnahmeraums des Gehäuses angeordnet sind und ein den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan vermittelndes Element ebenfalls feuchtigkeits- und schmutzdicht nach außen geführt ist, an das ein Zugseil oder anderes geeignetes Zugmittel mit dem Gewicht am anderen Zugmittelende angeschlossen ist. Angesichts dieser Ausbildung des Hubendschalters können Verunreinigungen und Feuchtigkeit in das Schaltergehäuse nicht eindringen und mithin kann das Auslöseorgan beispielsweise durch Festfrieren nicht außer Funktion gesetzt werden.

Besondere Bedeutung kommt bei dem erfindungsgemäßen Hubendschalter auch der Gestaltung des Aufnahmeraums der als Schraubenfeder ausgebildeten Rückstellfeder in deren durch Gewichtskraft zusammengedrückter Lage zu,

912896 - 5 -

weil diese Gestaltung im Falle eines Federbruchs kein seitliches Ausweichen der Windungen im Bereich einer Bruchstelle zuläßt und demzufolge die Rückstellfeder bei Federbruch immer nur um das Steigungsmaß der Windungen abzüglich einer Federdrahtstärke zusammensacken kann. Funktionsfähigkeit ist im Falle eines derartigen Federbruchs immer dann sichergestellt, wenn die Federlänge so bemessen ist, daß im Falle eines Federbruchs nach dem Zusammensacken um das Steigungsmaß einer Windung abzüglich der Federdrahtstärke noch immer eine sichere Bewegung des Auslöseorgans in die das elektrische Schaltelement betätigende Endlage gelingt.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Schutzansprüchen angegeben.

So hat sich gegen das unerwünschte Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Schaltergehäuse als besonders wirksam erwiesen, wenn die Führungsausnehmung und das in dieser längsbeweglich geführte Element, das den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan vermittelt, durch eine Manschette geschützt sind, die einenends mit dem die Fuhrungsausnehmung umgebenden Gehäuse und anderenends mit dem Austrittsende des genannten Elements verbunden ist. Zweckmäßigerweise umschließt dabei das eine Ende der Manschette das Austrittsende des genannten Elements mit einer gewissen Vorspannung oder ist in einer in dem Element angebrachten Ringnut aufgenommen.

Eine vorteilhaft und einfache Bauweise ist dann gewähr-

912896 - 6 -

leistet, wenn nach einer anderen Weiterbildung das den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan vermittelnde Element zylindrisch ausgebildet ist und den die Rückstellfeder aufnehmenden Ringraum radial nach innen begrenzt sowie koaxial zum Auslöseorgan angeordnet und mit diesem einenends fest verbunden ist.

Bei dieser Weiterbildung können das Auslöseorgan und das den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan vermittelnde Element auch aus einem Stück bestehen und insbesondere kann, gemäß einer anderen Weiterbildung, es sich bei dem genannten Element um eine sich vom Auslöseorgan forterstreckende und mit diesem fest verbundene Hülse handeln, in der das Ende des Zugmittels aufgenommen und durch radiales Verquetschen der Hülse mit dieser axialfest verbunden sowie mit einer aushärtenden Masse vergossen ist.

Bei einer derartigen Gestaltung bildet mithin das den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan vermittelnde Element die innenseitige Begrenzung des die Rückstellfeder aufnehmenden Ringraums und bei der Ausbildung dieses Elements als Hülse erweist sich die Befestigung des vom Gewicht entfernten Zugmittelendes als besonders einfach bei gleichzeitig wirksamer Abdichtung gegen das Eindringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit.

Eine nochmalige Weiterbildung ist durch einen Puffer gekennzeichnet, der beim Aufsetzen des Auslöseorgans auf einen dessen Position in der durch die Gewichtskraft bestimmten Endlage begrenzenden Anschlag wirksam ist.

912896 - 7 -

Bei diesem Puffer kann es sich um eine dem Auslöseorgan zugeordnete Tellerfeder handeln, die nach einer vorausgegangenen Betätigung des Hubendschalters nach dem Wiederablassen des gegen weiteres Aufziehen gesicherten Hubmittels ein sanftes Aufsetzen des Auslöseorgans auf den dessen Bewegung in der einen Endlage begrenzenden Anschlag sicherstellt.

Anhand der beigefügten Zeichnung soll nachstehend eine Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1 einen Hubendschalter in bestimmungsgemäßer Einbaulage am Ende eines Kranauslegers,

Fig. 2 einen Hubendschalter für sich allein in einer der Einbaulage gemäß Fig. 1 entsprechenden Ansicht,

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie IH-III durch den Endschalter mit dem durch Gewichtskraft in einer das elektrische Schaltelement nicht betätigenden Endlage gehaltenen Auslöseorgan und

Fig. 4 in einer Ansicht wie in Fig. 3 das Auslöseorgan in der das elektrische Schaltelement betätigenden Stellung.

Der in der Zeichnung veranschaulichte Hubendschalter 10 ist zur Verwendung bei Kranen, Winden oder ähnlichen Hubgeräten bestimmt. Fig. 1 zeigt einen Kranausleger 11 mit einer auf einer Lagerachse 12 am Auslegerende aufgenommenen Seilführungsrolle 13 und einem über diese Seilführungsrolle geführten Kranseil 14. Unter der Lagerachse 12 ist am Ende des Kranauslegers 11 der Hubendschalter 10 fest angeordnet, v/on dessen unterem Ende sich ein Zugseil 15 forterstreckt, an

912896 - 8 -

dessen vom Hubendschalter entfernten Ende ein auf dem Kranseil 14 längsbeweglich geführtes Gewicht 16 befestigt ist. Ferner tritt aus dem Schaltergehäuse 20 eine mit dem elektrischen Schaltelement des Hubendschalters 10 verbundene, in der Zeichnung nur angedeutete elektrische Leitung 17 aus.

Der Hubendschalter 10 besitzt ein zweiteiliges Gehäuse 20, das nach außen gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit abgedichtet ist und in dem ein elektrisches Schaltelement 21 sowie Mittel zu dessen Betätigung aufgenommen sind. Die Mittel zum Betätigen des elektrischen Schaltelements umfassen als Auslöseorgan einen in einer Gehäusekammer 22 längsbeweglich geführten Stößel 23 und als Element zur Aufbringung der Gewichtskraft auf das Auslöseorgan eine Hülse 24. Diese Hülse ist mit dem Stößel 23 fest verbunden und erstreckt sich von diesem nach einer Seite koaxial fort. Die Hülse 24 ist durch eine die Gehäusewandung durchdringende Führungsausnehmung 25 hindurch nach außen geführt. Die Führungsausnehmung besteht aus einer in eine Gehäuseausnehmung 26 fest eingesetzten Führungsbuchse 27, an die sich gehäuseinnenseitig eine gegenüber der Führungsausnehmung 25 erweiterte Ausnehmung 28 anschließt, die zusammen mit der genannten Hülse 24 eine Ringkammer 30 bildet.

Die Hülse 24 ist im Bereich zwischen der Führungsbuchse 27 und dem das Auslöseorgan bildenden Stößel 23 von einer als zylindrische Schraubenfeder ausgebildeten Rückstellfeder 31 konzentrisch umschlossen, die in der sich zwischen der koaxial zu der Führungsbuchse 27 angeordneten Gehäuseausnehmung 26 und der Hülse 24 erstreckenden Ringkammer 30 aufgenommen ist. Die Radialausdehnung der Ringkammer 30 ist kleiner als die zweifache Federdrahtstärke bemessen und in der aus Fig. 3 ersichtlichen Endlage des Auslöse-

912896 . - 9 -

organs 23 ist die Rückstellfeder 31 vollständig in der genannten Ringkammer 30 aufgenommen.

Zwischen der Hülse 24 und dem mit dieser fest verbundenen Stößel 23 befindet sich auf der Hülse eine Tellerfeder 32, die in der aus Fig. 3 ersichtlichen Endlage auf dem sich an die die Rückstellfeder aufnehmende Ringkammer 30 anschließenden Absatz 33 aufsitzt, der mithin einen diese Endlage des Stößels 23 bestimmenden Anschlag bildet. Die andere Endlage des Stößels 23 und der damit fest verbundenen Hülse wird durch einen weiteren Anschlag bestimmt, der durch eine Abstufung 35 innerhalb der Führungsausnehmung 25 für die Hülse und einen Querschnittssprung 36 der Hülse im Bereich der Führungsausnehmung gebildet wird.

Die Hülse 24 ist als Hohlteil ausgebildet und steht mit ihrem vom Stößel entfernten Ende über das Schaltergehäuse 20 bzw. über die im Bereich einer eine Wand des Schaltergehäuses durchbrechenden Ausnehmung 26 angeordnete Führungsbuchse 27 vor. Der Stößel 23 ist mittels eines Gewindeabschnittes in die Hülse 24 eingeschraubt und ein sich an den Gewindeabschnitt anschließender Hohlzapfen 38 nimmt das Ende des Zugseils 15 auf, das durch radiales Zusammenquetschen des Hohlzapfens in diesem axialfest gehalten ist. Auf der vom Stößel entfernten Seite ist die Hülse mit dem sich von dieser forterstreckenden Zugseil durch ein Vergußmittel 37 ausgegossen und dadurch abgedichtet.

Ebenso wie das Gehäuse ist auch die Durchführung der Hülse 24 durch die Führungsausnehmung 25 in der Führungsbuchse 27 nach außen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz abgedichtet. Diesem Zwecke dient eine Manschette 40, die an ihrem einen Ende mit Flanschen 41 dicht anlie-

- 10 -

912896 . - 10 -

gend am Gehäuse befestigt ist und deren anderes Ende in eine Ringnut 42 an dem über das Schaltergehäuse vorstehenden Ende der Hülse eingreift und diese unter Vorspannung dicht umschließt. Bei den Bewegungen des Stößels 23 mit der damit fest verbundenen Hülse von der einen in die andere Endlage folgt die Manschette diesen Bewegungen angesichts ihrer rollbalgartigen Ausbildung, so daß in jeder Stößelstellung eine wirksame Abdichtung gewährleistet ist.

Das Zugseil 15 dient zur Aufbringung einer Gewichtskraft, die normalerweise den Stößel 23 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Endlage hält, in der ein Schaltnocken 44 des elektrischen Sc haitelements 21 in die den Stößel aufnehmende Gehäusekammer 22 vorsteht. In dieser Stößelstellung ist das elektrische Schaltelement nicht betätigt. Die den Stößel 23 in Richtung seiner anderen Endlage beaufschlagende Rückstellfeder 31 ist dann zusammengedrückt und vollständig in der sich an die den Stößel aufnehmende Kammer 22 anschließende Ringkammer 30 aufgenommen. Dabei sitzt die zwischen der Rückstellfeder 31 und dem Stößel 23 angeordnete Tellerfeder 32 auf den die Ringkammer 30 umgebenden Bereichen 33 der den Stößel aufnehmenden Gehäusekammer 22 auf.

Wenn die über das Zugseil 15 und die Hülse 24 auf den Stößel aufgebrachte Gewichtskraft weggenommen wird, erfährt der Stößel 23 mit der längsbeweglich in der Führungsausnehmung 25 geführten Hülse 24 eine Betätigung aus der in Fig. 3 ersichtlichen Endlage in die in Fig. 4 veranschaulichte andere Endlage und betätigt dabei das elektrische Schaltelement 21 über dessen Schalt-

-11-

912896 . - 11 -

nocken 44. Bei Wiederaufbringung der Gewichtskraft
wird die Hülse 24 mit dem Stößel 23 aus der aus Fig ersichtlichen Schaltstellung in die Endlage gemäß
Fig. 3 zurückgezogen. Dabei wird das Auftreffen des Stößels 23 auf den dessen Bewegung begrenzenden Anschlag 33 durch die Tellerfeder 32 abgepuffert.

Claims (7)

DRING. HEINRICH GEITT! °aTENTANW/>IT 75OO KARLtPUHE 1, POSTFACH 2708 912896 Anmelderin; Pietzsch Automatisierungstechnik GmbH Hertzstraße 32-34 D-7505 Ettlingen Schutzansprüche:

1. Zur Verwendung bei Kranen oder ähnlichen Hubgeräten bestimmter Hubendschalter zum Abschalten des Hubantriebs beim Erreichen einer vorbestimmten Hubendlage, mit einem Auslöserorgan zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes in eine den Hubantrieb stillsetzende Schaltstellung, das gegen die Wirkung einer Rückstellfeder durch Gewichtskraft, die über ein flexibles Zugmittel am Auslöseorgan angreift, in seiner das elektrische Schaltelement nicht betätigenden Stellung gehalten wird, hingegen bei Wegnahme der Gewichtskraft durch die Rückstellfeder selbsttätig in die das elektrische Schaltelement betätigende St ellung gelangt,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Schaltergehäuse (20) nach außen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz abgedichtet ist, daß die Rückstellfeder (31), bei der es sich um eine Schraubenfeder handelt, in ihrer durch Gewichtskraft zusammengedrückten Lage in einem Ringraum (30) aufgenommen ist,

912896 - 2 -

der eine radiale Ausdehnung kleiner als die zweifache Federdrahtstärke aufweist, und daß ein den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan (23) vermittelndes Element (24), mit dem ein Gewicht (16) über das Zugmittel (15) verbunden ist, in einer eine Wand des Schaltergehäuses (20) durchbrechenden Führungsausnehmung (25) längsbeweglich und dicht gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geführt ist.

2. Hubendschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsausnehmung (25) und das in dieser längsbeweglich geführte Element (24), das den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan (23) vermittelt, durch eine Manschette (40) gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geschützt sind, die einenends mit dem die Führungsausnehmung (25) umgebenden Gehäuse (20) und anderenends mit dem Austrittsende des genannten Elements (24) verbunden ist.

3. Hubendschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Manschette (40) ein durch die Führungsausnehmung (25) über das Schaltergehäuse (20) vorstehendes Ende des den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan (23) vermittelnden Elements (24) unter Vorspannung umschließt bzw. in einer in dem Element angebrachten Ringnut (42) aufgenommen ist.

4. Hubendschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan (23) vermittelnde Element (24) zylindrisch ausgebildet ist und den die Rückstellfeder (31) aufnehmenden Ringraum (30) radial nach innen begrenzt sowie koaxial zum Auslöseorgan (23) angeordnet und mit diesem einenends fest verbunden ist.

912896 - 3 -

5. Hubendschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem den Angriff der Gewichtskraft am Auslöseorgan (23) vermittelnden Element um eine sich vom Auslöseorgan forterstreckende und mit diesem fest verbundene Hülse (38) handelt, in der das Ende des Zugmittels (15) aufgenommen und durch radiales Verquetschen der Hülse axialfest mit dieser verbunden ist.

6. Hubendschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen beim Aufsetzen des Auslöseorgans (23) auf einen dessen Position in der durch die Gewichtskraft bestimmten Endlage begrenzenden Anschlag (33) wirksamen Puffer.

7. Hubendschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Puffer um eine dem Auslöseorgan (23) zugeordnete Tellerfeder (32) handelt.