EP1136422A2 - Überlastsicherung für ein Hebezeug - Google Patents

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EP1136422A2
EP1136422A2 EP01250083A EP01250083A EP1136422A2 EP 1136422 A2 EP1136422 A2 EP 1136422A2 EP 01250083 A EP01250083 A EP 01250083A EP 01250083 A EP01250083 A EP 01250083A EP 1136422 A2 EP1136422 A2 EP 1136422A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
load
overload protection
supporting structure
bolt
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01250083A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1136422A3 (de
Inventor
Udo Dipl.-Ing. Gersemsky
Jürgen Heun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Atecs Mannesmann GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Atecs Mannesmann GmbH filed Critical Atecs Mannesmann GmbH
Publication of EP1136422A2 publication Critical patent/EP1136422A2/de
Publication of EP1136422A3 publication Critical patent/EP1136422A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 an overload protection for a hoist according to the preamble of claim 1.
  • hoists with an overload protection.
  • Hoists have, for example, a rope that can be wound onto a rope drum Suspension means on which a hook is attached as a load suspension device.
  • the Overload protection can be from an electrical or pneumatic measuring sensor consist of a control signal when a predetermined weight is exceeded emits, which causes the hoist to stop.
  • the object of the invention is to propose an overload protection for hoists, which is inexpensive and yet precisely adjustable to a specified limit load.
  • the solution provides that one on the supporting structure (1) to a horizontal Swivel axis (8) swivel lever (7) with two different lengths Lever arms (7b) arranged and the short lever arm (7a) with the load bearing is articulated, such that the vertical downward weight
  • the load generates a load torque that the load torque opposing counter-torque is provided, which from a long lever arm (7b) engaging and supported on the supporting structure (1) biased force device is formed, the bias of a predetermined corresponds to the maximum permissible load, so that the lever (7) only when exceeded this load undergoes a swiveling, in which a on the supporting structure (1) arranged overload switch can be actuated by means of the lever (7).
  • This Overload protection makes it possible to use a helical pressure or tension spring. By biasing the spring, this is only in Relatively rare case when an overload occurs. A fatigue break from the Spring is therefore excluded. In this embodiment, the Overload protection a rocking of the load, d. H. avoided a swing back become. Coiled wire springs as compression or tension springs can be used today with a lot high accuracy and spring consistency are produced, thereby calibrating the Overload protection is no longer required.
  • the lifting process of the compression or tension spring against one is expedient second stop attached to the supporting structure pressed or pulled.
  • the lever is with one Provide through hole through which the first stop can be inserted.
  • Fig. 1 shows the load suspension device for a lifting mechanism, not shown Hoist that can be attached to a suspension element.
  • the load handler points a frame-like support structure 1, which consists of two is formed by means of spaced flat plates 2 connected to one another, and a hook 3 as a load pickup.
  • the hook 3 is by means of a horizontal one Bolt 4 articulated on the supporting structure 1.
  • One end of the bolt is through a bore 5, which acts as a joint, of the rear plate 2, based on FIG. 1 inserted and secured, while the other end of the bolt through a hole 6 of a lever 7 inserted and secured in this.
  • the lever 7 is one horizontal pivot axis 8 arranged near the bolt 4 can be pivoted.
  • the lever 7 has two lever arms 7a, 7b of different lengths, the short lever arm 7a equal to the distance between the pivot axis 8 of the lever 7 and the longitudinal axis of the bolt 4.
  • the overload protection is done via a large one Lever ratio of the lever 7, which can also be designed as an angle lever.
  • the pivot axis 8 and the longitudinal axis of the bolt 4 each run in spaced vertical planes, d. H. the longitudinal axis of the bolt 4 faces the pivot axis 8 has a lateral offset, so that the downward directed vertical weight force of the load acting on the hook 3 each has a load torque generated.
  • a prestressed one engages helical tension spring 9, with its other end via a bolt 10 the (front) plate 2 of the supporting structure 1 is supported.
  • the preload of the Tension spring 9 is selected so that the lever 7 only when a predetermined one is exceeded maximum permissible load (nominal load), i.e. swings in the event of an overload.
  • the tension spring 9 can also be any other preloaded force device be formed. The tension spring 9 thus engages the Long lever arm 7b, the length of which is equal to the distance between the pivot axis 8 and the point of attack 11 of the tension spring 9.
  • an overload switch 12 is arranged on the plate 2 at the level of the lever 7, the actuating element 13 rests on the lever 7 in a spring-loaded manner. At a Pivoting movement of the lever 7 due to an overload pivots the lever 7 in Direction overload switch 12 beyond its switching point and the hoist is stopped.
  • the one-piece plate-shaped lever 7 is cut out of a sheet and has a through opening 14 with a square cross section, the Center line runs parallel to the pivot axis 8. A protrudes into the through opening the plate 2 attached horizontal stop 15 into, whereby two End pivot positions of the lever 7 are fixed. (Of course, the Stop 15 also in a slightly different version from two separate stops 15.) The stop 15 prevents, on the one hand, that in the case of an greater load than the nominal load of the switch 12 is destroyed. In addition, the Stop 15 for the tension springs 9 the lever 7 at a smaller load than the nominal load always pulls against the stop 15.
  • Fig. 2 shows the storage of the shaft of the hook 3 by means of the bolt 4 in the Support structure 1.
  • the distance between the hook 3 and the hinge point (hole 5) is included chosen so that only a predetermined part of the force is introduced into the lever 7, while the other part takes over the supporting structure 1 (plate 2).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für ein Hubwerk eines Hebezeugs, das ein heb- und senkbares, an einem Tragmittel befestigtes und aus mindestens einer Tragkonstruktion sowie einer Lastaufnahme gebildetes Lastaufnahmemittel aufweist. Um eine preisgünstige und trotzdem exakt auf eine vorgegebene Grenzlast einstellbare Überlastsicherung zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass an der Tragkonstruktion (1) ein um eine horizontale Schwenkachse (8) schwenkbarer Hebel (7) mit zwei unterschiedlich langen Hebelarmen (7a,7b) angeordnet und der kurze Hebelarm (7a) mit der Lastaufnahme gelenkig verbunden ist, derart, dass die Gewichtskraft der Last jeweils ein Lastdrehmoment erzeugt. Weiter ist ein dem Lastdrehmoment entgegengerichtetes Drehmoment vorgesehen, welches aus einer an dem langen Hebelarm (7b) angreifenden und an der Tragkonstruktion (1) abgestützten vorgespannten Krafteinrichtung gebildet ist, deren Vorspannung einer vorgegebenen maximal zulässigen Last entspricht, so dass der Hebel (7) erst bei Überschreiten dieser Last eine Verschwenkung erfährt, wobei der ein an der Tragkonstruktion (1) angeordnete Überlastschalter (12) mittels des Hebels (7) betätigbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für ein Hebezeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Hebezeuge mit einer Überlatastsicherung zu versehen. Derartige Hebezeuge weisen beispielsweise ein auf eine Seiltrommel aufwickelbares Seil eines Tragmittels auf, an dem ein Haken als Lastaufnahmemittel befestigt ist. Die Überlastsicherung kann aus einem elektrischen oder pneumatischen Messsensor bestehen, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Gewichtskraft ein Steuersignal abgibt, welches ein Anhalten des Hubwerks bewirkt.
Nachteilig ist dabei der relativ große Aufwand für diese Überlastsicherungen, insbesondere wenn exakt auf eine Grenzlast einstellbar sein sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überlastsicherung für Hebezeuge vorzuschlagen, die preisgünstig und trotzdem exakt auf eine vorgegebene Grenzlast einstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gegeben. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche ist die Überlastsicherung in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.
Die Lösung sieht vor, dass an der Tragkonstruktion (1) ein um eine horizontale Schwenkachse (8) schwenkbarer Hebel (7) mit zwei unterschiedlich langen Hebelarmen (7b) angeordnet und der kurze Hebelarm (7a) mit der Lastaufnahme gelenkig verbunden ist, derart, dass die vertikal nach unten gerichtete Gewichtskraft der Last jeweils ein Lastdrehmoment erzeugt, dass ein dem Lastdrehmoment entgegengerichtetes Gegendrehmoment vorgesehen ist, welches aus einer an dem langen Hebelarm (7b) angreifenden und an der Tragkonstruktion (1) abgestützten vorgespannten Krafteinrichtung gebildet ist, deren Vorspannung einer vorgegebenen maximal zulässigen Last entspricht, so dass der Hebel (7) erst bei Überschreiten dieser Last eine Verschwenkung erfährt, bei der ein an der Tragkonstruktion (1) angeordneter Überlastschalter mittels des Hebels (7) betätigbar ist. Diese Überlastsicherung ermöglicht es, für die Krafteinrichtung eine wendelförmige Druck- oder Zugfeder zu verwenden. Durch die Vorspannung der Feder wird diese nur im relativ seltenen Fall bei Auftreten einer Überlast beansprucht. Ein Ermüdungsbruch der Feder ist somit ausgeschlossen. Weiter kann bei dieser Ausgestaltung der Überlastsicherung ein Aufschaukeln der Last, d. h. ein Rückschwingen vermieden werden. Gewickelte Drahtfedern als Druck- oder Zugfeder können heute mit sehr hoher Genauigkeit und Federkonstanz produziert werden, wodurch ein Kalibrieren der Überlastsicherung nicht mehr erforderlich ist.
Zum Schutz des Schalters wird vorgeschlagen, dass die Schwenkbewegung des Hebels in Richtung Schalter hinter dessen Schaltpunkt mittels eines ersten an der Tragkonstruktion befestigten Anschlags begrenzt ist, an dem der Hebel auf einer Seite anlegbar ist.
Zweckmäßiger Weise wird der Hebevorgang der Druck- oder Zugfeder gegen einen zweiten an der Tragkonstruktion befestigten Anschlag gedrückt bzw. gezogen.
Konstruktiv einfach ist es, wenn der einstückige plattenförmige Hebel aus Blech gebildet ist.
Um zwei Schwenkendstellungen festzulegen, ist der Hebel mit einer Durchgangsöffnung versehen, durch die der erste Anschlag hindurchsteckbar ist.
Eine konstruktiv einfache und kompakte Ausgestaltung der Überlastsicherung sieht vor, dass die Lastaufnahme als ein an einem horizontalen Bolzen (4) abgestützter Haken (3) ausgebildet ist, wobei ein Bolzenende durch eine an der Tragkonstruktion (1) angeordnete, als Gelenk fungierende Bohrung (5) und das andere Bolzenende durch eine nahe der Schwenkachse (8) des Hebels (7) angeordnete Bohrung (6) hindurchgesteckt und in der Bohrung des Hebels (7) gesichert ist, wobei der Abstand (a) des Hakens (3) zum Gelenkpunkt in Abhängigkeit von der in den Hebel (7) einzuleitenden Teilkraft festgelegt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine Überlastsicherung für ein Hubwerk in einer schematischen perspektivischen Darstellung und
Fig. 2
die Lagerung des Hakens gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt das Lastaufnahmemittel für ein nicht dargestelltes Hubwerk eines Hebezeugs, das an einem Tragmittel befestigbar ist. Das Lastaufnahmemittel weist nach Art eines Hakengeschirrs eine rahmenartige Tragkonstruktion 1, die aus zwei mittels Trägem miteinander verbundenen beabstandeten flachen Platten 2 gebildet ist, sowie einen Haken 3 als Lastaufnahme auf. Der Haken 3 ist mittels eines horizontalen Bolzens 4 an der Tragkonstruktion 1 gelenkig gestützt. Dabei ist ein Bolzenende durch eine als Gelenk fungierende Bohrung 5 der - bezogen auf Fig. 1 - hinteren Platte 2 hindurchgesteckt und gesichert, während das andere Bolzenende durch eine Bohrung 6 eines Hebels 7 hindurchgesteckt und in dieser gesichert ist. Der Hebel 7 ist um eine nahe dem Bolzen 4 angeordnete horizontale Schwenkachse 8 schwenkbar. Der Hebel 7 weist zwei unterschiedlich lange Hebelarme 7a, 7b auf, wobei der kurze Hebelarm 7a gleich dem Abstand zwischen der Schwenkachse 8 des Hebels 7 und der Längsachse des Bolzens 4 ist. Die Überlastsicherung erfolgt also über eine große Hebelübersetzung des Hebels 7, der auch als Winkelhebel ausgebildet sein kann. Dabei verlaufen die Schwenkachse 8 und die Längsachse des Bolzens 4 jeweils in beabstandeten Vertikalebenen, d. h. die Längsachse des Bolzens 4 weist gegenüber der Schwenkachse 8 einen seitlichen Versatz auf, so dass die nach unten gerichtete, am Haken 3 angreifende vertikale Gewichtskraft der Last jeweils ein Lastdrehmoment erzeugt. Am bezogen auf Fig. 1 oberen Ende des Hebels 7 greift eine vorgespannte wendelförmige Zugfeder 9 an, die mit ihrem anderen Ende über einen Bolzen 10 an der (vorderen) Platte 2 der Tragkonstruktion 1 abgestützt ist. Die Vorspannung der Zugfeder 9 ist so gewählt, dass der Hebel 7 erst bei Überschreiten einer vorgegebenen maximal zulässigen Last (Nennlast), also bei Überlast eine Verschwenkung erfährt. Selbstverständlich kann die Zugfeder 9 auch durch eine beliebige andere vorgespannte Krafteinrichtung gebildet sein. Die Zugfeder 9 greift folglich an dem langen Hebelarm 7b an, dessen Länge gleich dem Abstand der Schwenkachse 8 und des Angriffspunkts 11 der Zugfeder 9 ist.
Weiter ist auf Höhe des Hebels 7 ein Überlastschalter 12 an der Platte 2 angeordnet, dessen Betätigungselement 13 federbeaufschlagt am Hebel 7 anliegt. Bei einer Schwenkbewegung des Hebels 7 aufgrund einer Überlast verschwenkt der Hebel 7 in Richtung Überlastschalter 12 über dessen Schaltpunkt hinaus und das Hubwerk wird angehalten.
Der einstückige plattenförmige Hebel 7 ist aus einem Blech herausgeschnitten und weist eine Durchgangsöffnung 14 mit einem quadratischen Querschnitt auf, deren Mittellinie parallel zur Schwenkachse 8 verläuft. In die Durchgangsöffnung ragt ein an der Platte 2 befestigter horizontaler Anschlag 15 hinein, wodurch zwei Schwenkendstellungen des Hebels 7 festgelegt sind. (Selbstverständlich kann der Anschlag 15 auch in einer etwas anderen Ausführung aus zwei separaten Anschlägen 15 gebildet sein.) Der Anschlag 15 verhindert einerseits, dass bei einer wesentlich größeren Last als der Nennlast des Schalters 12 zerstört wird. Außerdem sorgt der Anschlag 15 dafür, dass die Zugfedern 9 den Hebel 7 bei einer kleineren Belastung als der Nennlast stets gegen den Anschlag 15 zieht.
Fig. 2 zeigt die Lagerung des Schafts des Hakens 3 mittels des Bolzens 4 in der Tragkonstruktion 1. Der Abstand des Hakens 3 zum Gelenkpunkt (Bohrung 5) ist dabei so gewählt, dass nur ein vorbestimmter Teil der Kraft in den Hebel 7 eingeleitet wird, während den anderen Teil die Tragkonstruktion 1 (Platte 2) übemimmt.
Bezugszeichenliste:
1
Tragkonstruktion
2
Platte
3
Haken
4
Bolzen
5
Bohrung
6
Bohrung
7
Hebel
7a
Hebelarm (kurz)
7b
Hebelarm (lang)
8
Schwenkachse
9
Zugfeder
10
Bolzen
11
Angriffspunkt
12
Überlastschalter
13
Betätigungselement
14
Durchgangsöffnung
15
Anschlag

Claims (9)

  1. Überlastsicherung für ein Hubwerk eines Hebezeugs, das ein heb- und senkbares, an einem Tragmittel befestigtes und aus mindestens einer Tragkonstruktion sowie einer Lastaufnahme gebildetes Lastaufnahmemittel aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Tragkonstruktion (1) ein um eine horizontale Schwenkachse (8) schwenkbarer Hebel (7) mit zwei unterschiedlich langen Hebelarmen (7b) angeordnet und der kurze Hebelarm (7a) mit der Lastaufnahme gelenkig verbunden ist, derart, dass die vertikal nach unten gerichtete Gewichtskraft der Last jeweils ein Lastdrehmoment erzeugt,
    dass ein dem Lastdrehmoment entgegengerichtetes Gegendrehmoment vorgesehen ist, welches aus einer an dem langen Hebelarm (7b) angreifenden und an der Tragkonstruktion (1) abgestützten vorgespannten Krafteinrichtung gebildet ist, deren Vorspannung einer vorgegebenen maximal zulässigen Last entspricht, so dass der Hebel (7) erst bei Überschreiten dieser Last eine Verschwenkung erfährt, bei der ein an der Tragkonstruktion (1) angeordneter Überlastschalter mittels des Hebels (7) betätigbar ist.
  2. Überlastsicherung 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinrichtung eine wendelförmige Druck- oder Zugfeder (9) ist.
  3. Überlastsicherung 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des Hebels (7) in Richtung Schalter hinter dessen Schaltpunkt mittels eines ersten an der Tragkonstruktion (1) befestigten Anschlags (15) begrenzt ist, an dem der Hebel (7) auf einer Seite anlegbar ist.
  4. Überlastsicherung 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) von der Druck- oder Zugfeder (9) gegen einen zweiten an der Tragkonstruktion (1) befestigten Anschlag (15) gedrückt bzw. gezogen wird.
  5. Überlastsicherung 2 - 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) von der Druck- oder Zugfeder (9) auf der anderen gegenüberliegenden Seite des ersten Anschlags (15) gegen diesen gedrückt bzw. gezogen wird.
  6. Überlastsicherung,
    dadurch gekennzeichnet, dass der einstückige plattenförmige Hebel (7) aus Blech gebildet ist.
  7. Überfastsicherung 3 - 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) eine Durchgangsöffnung (14) aufweist, durch die der erste und zweite Anschlag (15) hindurchgesteckt sind, wodurch zwei Schwenkendstellungen festlegbar sind.
  8. Überlastsicherung 1 - 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lastaufnahme als ein an einem horizontalen Bolzen (4) abgestützter Haken (3) ausgebildet ist, wobei ein Bolzenende durch eine an der Tragkonstruktion (1) angeordnete, als Gelenk fungierende Bohrung (5) und das andere Bolzenende durch eine nahe der Schwenkachse (8) des Hebels (7) angeordnete Bohrung (6) hindurchgesteckt und in der Bohrung des Hebels (7) gesichert ist, wobei der Abstand (a) des Hakens (3) zum Gelenkpunkt (Bohrung 5) in Abhängigkeit von der in den Hebel (7) einzuleitenden Teilkraft festgelegt ist.
  9. Überlastsicherung 1 - 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) als Winkelhebel ausgebildet ist.
EP01250083A 2000-03-17 2001-03-13 Überlastsicherung für ein Hebezeug Withdrawn EP1136422A3 (de)

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