EP0234554B1 - Load limiter - Google Patents
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- EP0234554B1 EP0234554B1 EP19870102593 EP87102593A EP0234554B1 EP 0234554 B1 EP0234554 B1 EP 0234554B1 EP 19870102593 EP19870102593 EP 19870102593 EP 87102593 A EP87102593 A EP 87102593A EP 0234554 B1 EP0234554 B1 EP 0234554B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/54—Safety gear
- B66D1/58—Safety gear responsive to excess of load
Definitions
- the invention relates to a load limiter, consisting of a U-shaped elastic bracket with an upper arm and a lower arm and an elastic part connecting them, an opening for hanging a lifting cable being provided on the lower arm, a securing element coaxial with the vertical axis of the opening is arranged, which connects the upper arm and the lower arm, and at the end of the upper arm and the lower arm opposite the elastic part, a transverse channel is formed, in which the ends of a convexly curved elastic plate for the actuation of two micro-switches free are arranged, which are arranged in a horizontal plane and shifted up to a certain distance from each other.
- Such load limiters serve to prevent overloading of hoists with one and more speeds and are used in particular in electric wire rope hoists.
- a load limiter which has an element sensitive to a load, which consists of two blocks which are connected to one another by a common, flexible, horizontally arranged part. Bearing necks are provided on the two blocks, via which the load limiter can be suspended on a hoist. A lifting rope is suspended from one of the blocks via a locking wedge.
- the two blocks are connected by an elastic, twisted plate, on which a lever sits, which at its other end is in contact with a microswitch.
- the blocks are also connected to each other by a safety pin that has a working cycle that allows their relative movement.
- the horizontal arrangement of the common flexible part and the locking bolt leads to an unfavorable load on the locking bolt if the flexible part should break.
- the actuation of the micro-switch by the lever and the winding plate is accompanied by a large hysteresis and inertia of the system, which is why the electrical output signal of the micro-switch cannot follow the dynamically excited rope forces, so that a low overload coefficient cannot be guaranteed. Since only one micro switch is provided, only one threshold level can be controlled.
- a load limiter known from BG-A-37 280 consists of a U-shaped elastic bracket with an upper and a lower arm and a part connecting them. An opening for hanging a hoist rope is provided on the lower arm. A securing element is arranged along the vertical axis of this opening and connects the lower and the upper arm. On the same vertical axis, a second opening is provided on the upper arm for hanging the U-shaped bracket on a hoist. At the end of the upper and lower arms there is a transverse channel into which the ends of a convex first elastic plate are freely inserted. Between the upper and the lower arm, a second elastic plate is arranged, which is bent opposite to the first and the ends of which are freely inserted into corresponding transverse channels. Between the two elastic plates, two micro-switches are arranged on a hollow cylindrical body, in which a cylindrical slide with a support disc is seated. The cylindrical body and the cylindrical slider are fastened by screw connections in the geometric center of the two elastic plates.
- the object on which the invention is based is to create a load limiter which, with a small overall height and a simple structure, has a wide functional range with high operational reliability.
- the elastic plate is expediently encompassed in the transverse direction on the outside by the main plate of the vertical frame.
- the attachment of the two micro-switches to the adjustable vertical frame and the attachment of its main plate to the lower arm enable their stable and independent adjustment.
- the free contact of the elastic plate with the two micro switching off ensures the successive and direct actuation of the micro-switches, which corresponds to two predetermined load levels of the U-shaped elastic clamp.
- the change in distance between the transverse channels in which the ends of the elastically deformed plate are arranged is superimposed by the deformations of the upper arm, the connecting elastic part and a section of the lower arm.
- the load limiter consists of a U-shaped elastic bracket with an upper arm and a lower arm 2, which are connected to one another by an elastic part 3.
- an opening 4 is provided for hanging a hoist rope.
- a securing element in the form of a locking screw 16 which passes through the upper arm I and is screwed and secured in the lower arm 2 so that a predetermined play ä between the screw head 5 and the upper arm I. consists.
- On the locking screw 16 sit between the two arms and 2 adjacent to the upper arm I, a nut 6 and a counter nut 17.
- a transverse channel 7 is formed, in which the ends of a convexly curved elastic plate 8 are freely inserted.
- two bearing necks 9 are arranged for hanging the U-shaped elastic clamp on a lifting mechanism, not shown.
- the elastic plate 8 is in free contact with sensors from two micro switches 10.
- the micro-switches 10 are arranged at the level of a horizontal plane 18 which passes through the geometric center of the elastic plate 8.
- the two microswitches 10 are axially displaced from one another by a distance which determines two levels of critical loading of the U-shaped elastic clamp.
- the microswitches 10 are rigidly attached to two plates II which are separately and axially adjustable on a vertical frame 12 which is axially adjustable connected to a main plate 13 which is attached to the lower arm 2.
- the elastic plate 8 is encompassed in the transverse direction on the outside by the main plate 13.
- the load limiter works in the following way:
- the center of the elastic plate 8 With no load on the lifting hook, the center of the elastic plate 8 has its maximum distance from the sensors of the two micro-switches 10.
- the U-shaped elastic clip opens, the convexly curved elastic plate 8 being straightened, whereby it the micro switches 10 are actuated in accordance with the dynamically modulated force values of the hoisting rope.
- the microswitch 10 is set by the vertical frame 12 and the two plates II.
- the electrical signals from the two micro-switches 10 control the operation of the hoist. If the geometric axis of the hoisting rope deviates, the self-adjustment is ensured via the bearing necks 9 and the opening 4 for hanging the rope without local bends occurring in the rope itself.
- the play A between the head 5 of the locking screw 16 and the upper arm I limits the predetermined force of the hoist, after which the additional load by the locking screw 16 is transferred directly to the upper arm I.
- the nut 6 and the counter nut 17 create a predetermined load on the elastic part 3 and the sections of the upper arm and the lower arm 2 up to the axis of the locking screw 16.
- the locking screw 16 transmits the load directly to the upper one Arm I.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Lastbegrenzer, bestehend aus einer U-förmigen elastischen Klammer mit einem oberen Arm und einem unteren Arm und einem sie verbindenden elastischen Teil, wobei am unteren Arm eine Öffnung zum Aufhängen eines Hubseils vorgesehen ist, koaxial zur vertikalen Achse der Öffnung ein Sicherungselement angeordnet ist, welches den oberen Arm und den unteren Arm verbindet, und an dem dem elastischen Teil gegenüberliegenden Ende des oberen Arms und des unteren Arms jeweils ein Querkanal ausgebildet ist, in denen die Enden einer konvex gekrümmten elastischen Platte für die Betätigung von zwei Mikroausschaltern frei angeordnet sind, die in einer horizontalen Ebene angeordnet und bis zu einem bestimmten Abstand zueinander verschoben sind.The invention relates to a load limiter, consisting of a U-shaped elastic bracket with an upper arm and a lower arm and an elastic part connecting them, an opening for hanging a lifting cable being provided on the lower arm, a securing element coaxial with the vertical axis of the opening is arranged, which connects the upper arm and the lower arm, and at the end of the upper arm and the lower arm opposite the elastic part, a transverse channel is formed, in which the ends of a convexly curved elastic plate for the actuation of two micro-switches free are arranged, which are arranged in a horizontal plane and shifted up to a certain distance from each other.
Solche Lastbegrenzer dienen zur Vorbeugung gegen Überlastung von Hubwerken mit einer und mehreren Geschwindigkeiten und werden insbesondere bei Elektroseilzügen verwendet.Such load limiters serve to prevent overloading of hoists with one and more speeds and are used in particular in electric wire rope hoists.
Aus der FR-A 2 381 709 ist bereits ein Lastbegrenzer bekannt, der ein gegen eine Last empfindliches Element aufweist, welches aus zwei Blöcken besteht, die durch ein gemeinsames flexibles horizontal angeordnetes Teil miteinander verbunden sind. An den beiden Blöcken sind Lagerhälse vorgesehen, über die der Lastbegrenzer an einem Hubwerk aufgehängt werden kann. An den einen Blöcken ist über einen Sperrkeil ein Hubseil aufgehängt. Die beiden Blöcke sind durch eine elastische gewundene Platte verbunden, an der ein Hebel sitzt, welcher an seinem anderen Ende mit einem Mikroausschalter in Kontakt steht. Die Blöcke sind außerdem miteinander durch einen Sicherungsbolzen verbunden, der ein Arbeitsspiel hat, welches ihre relative Bewegung ermöglicht.From FR-
Die horizontale Anordnung des gemeinsamen flexiblen Teils und des Sicherungsbolzens führt zu einer ungünstigen Belastung des Sicherungsbolzens, wenn das flexible Teil brechen sollte. Die Betätigung des Mikroausschalters durch den Hebel und die gewundene Platte ist von einer großen Hysterese und Trägheit des Systems begleitet, weswegen das elektrische Ausgangssignal des Mikroausschalters den dynamisch erregten Seilkräften nicht folgen kann, so daß ein niedriger Überlastungskoeffizient nicht gewährleistet werden kann. Da nur ein Mikroausschalter vorgesehen ist, ist lediglich eine Steuerung von nur einem Schwellenniveau möglich.The horizontal arrangement of the common flexible part and the locking bolt leads to an unfavorable load on the locking bolt if the flexible part should break. The actuation of the micro-switch by the lever and the winding plate is accompanied by a large hysteresis and inertia of the system, which is why the electrical output signal of the micro-switch cannot follow the dynamically excited rope forces, so that a low overload coefficient cannot be guaranteed. Since only one micro switch is provided, only one threshold level can be controlled.
Ein aus der BG-A-37 280 bekannter Lastbegrenzer besteht aus einer U-förmigen elastischen Klammer mit einem oberen und einem unteren Arm und einem sie verbindenden Teil. Am unteren Arm ist eine Öffnung zum Aufhängen eines Hubseils vorgesehen. Längs der vertikalen Achse dieser Öffnung ist ein Sicherungselement angeordnet, welches den unteren und den oberen Arm verbindet. Auf derselben vertikalen Achse ist am oberen Arm eine zweite Öffnung zum Aufhängen der U-förmigen Klammer an einem Hubwerk vorgesehen. Am Ende des oberen und des unteren Arms gibt es je einen Querkanal, in die die Enden einer konvexen ersten elastischen Platte frei eingesetzt sind. Zwischen dem oberen und dem unteren Arm ist eine zweite elastische Platte angeordnet, die zu der ersten entgegengesetzt gebogen ist und deren Enden in entsprechende Querkanäle frei eingesetzt sind. Zwischen den beiden elastischen Platten sind zwei Mikroausschalter an einem hohlen zylindrischen Körper angeordnet, in dem ein zylindrisches Gleitstück mit einer Stützscheibe sitzt. Der zylindrische Körper und das zylindrische Gleitstück sind durch Schraubenverbindungen in der geometrischen Mitte der beiden elastischen Platten befestigt.A load limiter known from BG-A-37 280 consists of a U-shaped elastic bracket with an upper and a lower arm and a part connecting them. An opening for hanging a hoist rope is provided on the lower arm. A securing element is arranged along the vertical axis of this opening and connects the lower and the upper arm. On the same vertical axis, a second opening is provided on the upper arm for hanging the U-shaped bracket on a hoist. At the end of the upper and lower arms there is a transverse channel into which the ends of a convex first elastic plate are freely inserted. Between the upper and the lower arm, a second elastic plate is arranged, which is bent opposite to the first and the ends of which are freely inserted into corresponding transverse channels. Between the two elastic plates, two micro-switches are arranged on a hollow cylindrical body, in which a cylindrical slide with a support disc is seated. The cylindrical body and the cylindrical slider are fastened by screw connections in the geometric center of the two elastic plates.
Die Aufhängung dieses bekannten Lastbegrenzers an dem Hubwerk erfordert eine große Totbauhöhe des Hubwerks in der oberen Endlage des Hubhakens. Bei einer Abweichung des Hubseils in Ebenen senkrecht zu seiner Aufhängungsachse kommt es zu einer Seilbiegung, was zusätzliche Spannungen und Ermüdungen im Seil ergibt. Die Befestigung des zylindrischen Körpers und des Gleitstücks in Öffnungen in den beiden elastischen Platten führt zu einer Spannungskonzentration und zu einer Reduzierung der Ermüdungsfestigkeit in den mittleren Querschnitten der elastischen Platten. Die Führung des Gleitstücks längs des zylindrischen Körpers ist von Spannungen in dem zylindrischen Aufbau, von den damit verbundenen Widerständen und einem Verschleiß der Elemente begleitet, was zusätzliche Deformationen der elastischen Platten, besonders bei den Übergangsvorgängen ergibt, wenn im Seil dynamische Belastungen mit einer bestimmten Frequenz entstehen, was sich nachteilig auf die Exaktheit der Einstellung der Mikroausschalter auswirkt.The suspension of this known load limiter on the hoist requires a large dead height of the hoist in the upper end position of the lifting hook. If the lifting rope deviates in planes perpendicular to its suspension axis, the rope bends, which results in additional tension and fatigue in the rope. Fastening the cylindrical body and the slider in openings in the two elastic plates leads to a stress concentration and to a reduction in fatigue strength in the central cross sections of the elastic plates. The guiding of the slider along the cylindrical body is accompanied by stresses in the cylindrical structure, the associated resistances and wear of the elements, which results in additional deformations of the elastic plates, especially during the transition processes when dynamic loads with a certain frequency are present in the rope arise, which adversely affects the accuracy of the setting of the micro-switch.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines Lastbegrenzers, welcher bei kleiner Gesamtbauhöhe und bei einfachem Aufbau einen weiten Funktionsbereich bei hoher Betriebssicherheit aufweist.The object on which the invention is based is to create a load limiter which, with a small overall height and a simple structure, has a wide functional range with high operational reliability.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Lastbegrenzer der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den beiden Enden des oberen Arms zwei Lagerhälse zum Aufhängen der U-förmigen elastischen Klammer an einem Hubwerk ausgebildet sind, daß die elastische Platte mit Fühlern der beiden Mikroausschalter frei in Kontakt steht, und daß die Mikroausschalter starr an zwei Platten angebracht sind, welche getrennt und axial einstellbar an einem vertikalen Gestell sitzen, welches durch eine Hauptplatte an dem unteren Arm einstellbar befestigt ist.This object is achieved on the basis of the load limiter of the aforementioned generic type according to the invention in that at the two ends of the upper arm two bearing necks for hanging the U-shaped elastic clamp on a hoist are formed, that the elastic plate with sensors of the two micro-switches is freely in contact, and that the micro-switches are rigidly attached to two plates which are separately and axially adjustable on a vertical frame which is adjustably attached to the lower arm by a main plate.
Zweckmäßigerweise ist dabei die elastische Platte in Querrichtung außen von der Hauptplatte des vertikalen Gestells umfaßt.The elastic plate is expediently encompassed in the transverse direction on the outside by the main plate of the vertical frame.
Die Befestigung des erfindungsgemäßen Lastbegrenzers an dem Hubwerk durch zwei Lagerhälse, welche seitlich an der U-förmigen Klammer angebracht sind, verkleinert seine Bauhöhe. Diese Befestigung und das scharnierartige Aufhängen des Hubseils schließen die Möglichkeit für lokale Biegungen des Hubseils aus. Die Befestigung der beiden Mikroausschalter an dem einstellbaren vertikalen Gestell und die Befestigung seiner Hauptplatte an dem unteren Arm ermöglichen ihre stabile und voneinander unabhängige Einstellung. Der freie Kontakt der elastischen Platte mit den beiden Mikroausschaltern sichert die aufeinanderfolgende und direkte Betätigung der Mikroausschalter, die zwei vorgegebenen Belastungsniveaus der U-förmigen elastischen Klammer entspricht. Die Veränderung der Entfernung zwischen den Querkanälen, in denen die Enden der elastisch deformierten Platte angeordnet sind, wird von den Deformationen des oberen Arms, des verbindenden elastischen Teils und eines Abschnitts des unteren Arms überlagert.The attachment of the load limiter according to the invention to the hoist by two bearing necks, which are attached to the side of the U-shaped bracket, reduces its overall height. This attachment and the hinge-like suspension of the hoist rope exclude the possibility of local bends in the hoist rope. The attachment of the two micro-switches to the adjustable vertical frame and the attachment of its main plate to the lower arm enable their stable and independent adjustment. The free contact of the elastic plate with the two micro switching off ensures the successive and direct actuation of the micro-switches, which corresponds to two predetermined load levels of the U-shaped elastic clamp. The change in distance between the transverse channels in which the ends of the elastically deformed plate are arranged is superimposed by the deformations of the upper arm, the connecting elastic part and a section of the lower arm.
Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. eine Seitenansicht des Lastbegrenzers und
- Fig. 2 den Schnitt A-A von Fig. I.
- Fig. A side view of the load limiter and
- 2 shows the section AA of Fig. I.
Der Lastbegrenzer besteht aus einer U-förmigen elastischen Klammer mit einem oberen Arm und einem unteren Arm 2, welche durch einen elastischen Teil 3 miteinander verbunden sind. Am unteren Arm 2 ist eine Öffnung 4 zum Aufhängen eines Hubseils vorgesehen. Koaxial zur vertikalen Achse 15 der Öffnung 4 ist ein Sicherungselement in Form einer Sicherungsschraube 16 angeordnet, die durch den oberen Arm I hindurchgeht und im unteren Arm 2 so verschraubt und gesichert ist, daß ein vorgegebenes Spiel ä zwischen dem Schraubenkopf 5 und dem oberen Arm I besteht. Auf der Sicherungsschraube 16 sitzen zwischen den beiden Armen und 2 anliegend am oberen Arm I eine Mutter 6 und eine Gegenmutter 17. An dem dem elastischen Teil 3 gegenüberliegenden Ende des oberen Arms I und des unteren Arms 2 ist jeweils ein Querkanal 7 ausgebildet, in denen die Enden einer konvex gekrümmten elastischen Platte 8 frei eingesetzt sind. An den beiden Enden des oberen Arms I sind zwei Lagerhälse 9 zum Aufhängen der U-förmigen elastischen Klammer an einem nicht gezeigten Hubwerk angeordnet. Auf ihrer inneren Seite steht die elastische Platte 8 mit Fühlern von zwei Mikroausschaltern 10 frei in Kontakt. Die Mikroausschalter 10 sind auf der Höhe einer horizontalen Ebene 18 angeordnet, die durch die geometrische Mitte der elastischen Platte 8 geht. Die beiden Mikroausschalter 10 sind zueinander axial bis zu einem Abstand verschoben, welcher zwei Niveaus kritischer Belastung der U-förmigen elastischen Klammer bestimmt. Die Mikroausschalter 10 sind starr an zwei Platten II befestigt, welche getrennt und axial einstellbar an einem vertikalen Gestell 12 sitzen, welches axial einstellbar mit einer Hauptplatte 13 verbunden ist, die an dem unteren Arm 2 angebracht ist.The load limiter consists of a U-shaped elastic bracket with an upper arm and a
Die elastische Platte 8 ist in Querrichtung außen von der Hauptplatte 13 umfaßt.The
Der Lastbegrenzer arbeitet auf folgende Weise:The load limiter works in the following way:
Bei Null-Last am Hubhaken hat die Mitte der elastischen Platte 8 ihren maximalen Abstand zu den Fühlern der beiden Mikroausschalter 10. Bei Belastung des Hubseils öffnet sich die U-förmige elastische Klammer, wobei die konvex gebogene elastische Platte 8 gerader gerichtet wird, wobei sie die Mikroausschalter 10 entsprechend den dynamisch modulierten Kraftwerten des Hubseils aufeinander betätigt. Durch das vertikale Gestell 12 und die beiden Platten II werden die Mikroausschalter 10 eingestellt. Die elektrischen Signale der beiden Mikroausschalter 10 steuern den Betrieb des Hubwerks. Bei Abweichung der geometrischen Achse des Hubseils wird die Selbsteinstellung über die Lagerhälse 9 und die Öffnung 4 zum Aufhängen des Seils gesichert, ohne daß lokale Biegungen im Seil selbst entstehen. Das Spiel A zwischen dem Kopf 5 der Sicherungsschraube 16 und dem oberen Arm I beschränkt die vorgegebene Kraft des Hubwerks, wonach die zusätzliche Belastung durch die Sicherungsschraube 16 direkt auf den oberen Arm I übertragen wird. Durch die Mutter 6 und die Gegenmutter 17 entsteht eine vorgegebene Belastung des elastischen Teils 3 und der Abschnitte des oberen Arms und des unteren Arms 2 bis zur Achse der Sicherungsschraube 16. Bei Zerstörung des elastischen Teils 3 überträgt die Sicherungsschraube 16 die Belastung direkt auf den oberen Arm I.With no load on the lifting hook, the center of the
Claims (2)
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