EP2213612A2 - Lastbegrenzungsvorrichtung sowie Hebezeug mit einer Lastbegrenzungsvorrichtung - Google Patents

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EP2213612A2
EP2213612A2 EP10150946A EP10150946A EP2213612A2 EP 2213612 A2 EP2213612 A2 EP 2213612A2 EP 10150946 A EP10150946 A EP 10150946A EP 10150946 A EP10150946 A EP 10150946A EP 2213612 A2 EP2213612 A2 EP 2213612A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
cylinder
limiting device
load
load limiting
Prior art date
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Application number
EP10150946A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2213612A3 (de
EP2213612B1 (de
Inventor
Heinz Merlau
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.)
Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2213612A3 publication Critical patent/EP2213612A3/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/202—Externally-operated valves mounted in or on the actuator

Definitions

  • the invention relates to a load limiting device for arrangement in the power flow of lifting equipment, in particular cranes, to avoid overloading of the hoist by overloads above a predetermined nominal load.
  • the invention further relates to a hoist with such a load limiting device and the use of a hydraulic element as a load limiting device.
  • Hoists such as cranes or laying equipment of bridge laying vehicles, are used for lifting loads.
  • a military Bridge laying vehicle is for example in the DE 197 01 650 C2
  • the power flow is in this case designed as follows: The force flows from a power generator of the hoist, such as a motor or hydraulics, via a lifting means of the hoist for connecting the load, such as a hook or an eye, to the load.
  • Hoists are usually designed to lift a rated load, which represents the maximum load that does not result in a faulty overuse of the hoist. While the hoist may be able to withstand overloads, i. Lifting loads above the rated load, but there is a risk that damage to the hoist or other slings occur.
  • load scales or crane scales are known, which are arranged in the power flow of the hoist between the load and a lifting means, such as a crane hook, the hoist and which weigh the load to be lifted.
  • a lifting means such as a crane hook
  • the disadvantage occurs that only an indication of an overload can occur, whereas the lifting of an overload is not prevented.
  • a load scale for example, in the DE 947 426 disclosed.
  • the load limiting device comprises a hydraulic element with a displaceably arranged in a cylinder piston, wherein the piston is secured against loads on the load up to the rated load via a fluid arranged in the cylinder relative to the cylinder and wherein the hydraulic element has an overload valve, which at overload a flow channel for the Fluid releases and thereby allows a displacement of the piston in the cylinder.
  • the hydraulic element according to the invention has, inter alia, the advantage that the power flow is not impaired in loads up to the rated load, as this is done by the positional securing no displacement of the piston in the cylinder.
  • adjustable overload valve can be achieved that when increasing overloads a displacement of the piston is made possible in the cylinder, so that the power flow is first interrupted.
  • An increase of an overload thus does not lead to an overuse of the hoist, since during the initial stroke, only a movement of the piston in the cylinder, but not a lifting of the load takes place, so that the load limiting device receives the path of the hoist.
  • An operator of the hoist is thus enabled to detect the path that the piston has made in the cylinder and to stop and optionally reverse the lifting process.
  • the overload valve is disposed within the cylinder, so that a compact design of the hydraulic element is achieved.
  • the piston is preferably connected to a piston rod, wherein the cylinder and the piston rod are each connected to a connection element for connecting on the one hand with a load and on the other hand, a lifting means of the hoist.
  • a connection element or both connection elements are designed in an eye-shaped, so that a hook or a rope or belt can be connected to the connection element.
  • the load limiting device may comprise a display element which indicates a displacement of the piston in the cylinder, so that an operator can stop the lifting process.
  • the display element may preferably be designed mechanically or electrically. In a purely mechanical embodiment of the load limiting device has the advantage that a function and display are independent of any failures of an energy source.
  • the hydraulic element is sealed or sealed in such a way that a piston movement in the cylinder dissolves the seal or the seal. This provides a means of control since an operator's attempt to raise an overload is indicated and stored by the loosened seal or loosened seal.
  • the cylinder may have two chambers for the fluid, which are separated by the piston.
  • the flow channel which is closed by the overload valve, guided by the piston, so that it connects the two chambers together.
  • the load limiting device further comprises a check valve, which allows a provision of the piston after a successful overload due to a shift.
  • the load limiting device is reversible, i. It can be reused after a full overload by resetting, since no permanent deformation of the load limiting device occur.
  • the piston has a return flow channel, which connects the two chambers with each other and which can be closed by the check valve.
  • the load limiting device may further be configured such that the hydraulic element has a stop device, against which the piston abuts with a stop face in the event of an overload due to displacement.
  • a hoist according to the invention is characterized in that it has a load-limiting device of the type already described which lies in the force flow.
  • the hoist is the laying device of a bridge laying vehicle.
  • the invention further comprises the use of an already described hydraulic element, including all advantageous embodiments, as a load limiting device for arrangement in the power flow of lifting equipment to avoid overstressing the hoist by overloads above a predetermined rated load.
  • the Fig. 1 to 4 show a load limiting device, which is designed as a hydraulic element 1.
  • the hydraulic element 1 can according to the FIGS. 5 and 6 be introduced into the power flow of a hoist 15.
  • the hoist 15 is designed as a hydraulic laying device of a bridge laying vehicle 7 and can be used to move bridge elements as a load 8 and raise.
  • the hydraulic element 1 has a cylinder 2, which is connected at one end to a metal connecting element 5, which is configured as an eyelet.
  • a displaceable piston 4 is arranged, which is connected to a piston rod 3.
  • the piston rod 3 has at its free end a loop-shaped metal connecting element 6.
  • the Fig. 3 shows the hydraulic element 1 in the normal state, which is present when lifting loads up to the rated load.
  • the piston is fully retracted into the cylinder 1.
  • the cylinder 1 has a first chamber 11, which with a fluid, namely a hydraulic fluid, for example Oil, is filled.
  • a fluid namely a hydraulic fluid, for example Oil
  • the two filling openings 18 and 19 are used for filling or discharging the hydraulic fluid.
  • Fig. 4 is guided by the piston 4, a flow channel 13, which is closed by an overload valve 9. Via the flow channel 13, the fluid can flow out of the piston chamber 11 and thus release the piston movement.
  • the stepped or continuously adjustable overload valve 9 is dimensioned such that it does not open at tensile loads of a load up to the rated load. As soon as the tensile load of an overload acts on the load limiting device, the overload valve 9 releases the flow channel 13, so that the fluid can flow out of the chamber 11 into a second chamber 12. As a result, the piston 4 is released so that it can move under the action of a tensile load in the cylinder 2 until the in Fig. 2 shown position is reached.
  • a stop device 16 is arranged in the cylinder 2, against which a stop surface 17 (FIG. Fig. 3 ) so that the shift is terminated.
  • the load limiting device can thus according to the FIGS. 5 and 6 used to provide protection against overload in the power flow.
  • the hydraulic element 1 When a load is lifted up to the rated load, the hydraulic element 1 is in the Fig. 3 shown position, wherein the piston 4 is positionally secured in the cylinder 2 by the fluid.
  • the overload valve 9 opens, so that the piston 4 is released. This results in a withdrawal of the hydraulic element 1, wherein the load first not raised yet.
  • the operator can according to Fig. 6 characterized in that the piston rod 3 comes out of the cylinder 2, recognize that an overload exists, whereby he can stop the lifting operation.
  • the piston rod 3 thus acts as a display device which indicates an overload to the operator.
  • the load limiting device thus provides at least over the stroke of the hydraulic element protection against overloads, overloads are displayed at the same time.
  • the display can thus follow directly by the displacement of the piston.
  • the check valve 10 is designed such that under the application of a restoring force, the liquid can flow from the chamber 12 back into the chamber 11. Since the check valve 10 has no opening pressure, only the frictional forces between the piston 4 together with the piston rod 3 and the cylinder 2 are to be overcome for these return movements.
  • the reset may need to be made with the aid of a mechanical or hydraulic device.
  • a further embodiment may provide that a change in length of the hydraulic element 1 is detected directly by the hoist, for example by means of sensors, or optionally made mechanically or electrically recognizable.
  • overload valve is arranged on the outside of the cylinder 2 and stepped or continuously adjustable.
  • the hydraulic element 1 can be sealed, so that an extension of the hydraulic element 1 is not possible without destroying the seal.
  • the load limiting device 1 is designed such that it does not automatically return to the normal position after overload has occurred. It remains in the overload position. The overload that has occurred is thus stored in the display. This can be achieved by omitting a return spring.
  • the invention is particularly suitable for hoists 15 to bridge girders 7, since these are used only in exceptional cases as a crane for lifting loads 8 and usually the bridge elements are raised and moved by means of the laying arm, so that an overload detection is not regularly provided on such vehicles is.
  • the invention can also be used in construction machinery and agricultural machinery, and it is particularly advantageous when lifting loads that are not ventilated from the bottom, so that the overlying column of air must be lifted with, as for example when on the Floor lying metal sheets is the case.

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Abstract

Lastbegrenzungsvorrichtung zur Anordnung im Kraftfluss von Hebezeugen, insbesondere von Kränen, zur Vermeidung von Überbeanspruchungen des Hebezeugs durch oberhalb einer vorgegebenen Nennlast liegende Überlasten, mit einem Hydraulikelement (1) mit einem in einem Zylinder (2) verschiebbar angeordneten Kolben (4), wobei der Kolben (4) bei Lasten bis zur Nennlast über ein im Zylinder (2) angeordnetes Fluid gegenüber dem Zylinder (2) lagegesichert ist, und wobei das Hydraulikelement (1) ein Überlastventil (9) aufweist, welches bei Überlast einen Strömungskanal für das Fluid freigibt und dadurch eine Verschiebung des Kolbens (4) im Zylinder (2) ermöglicht, sowie Hebezeug mit einer solchen Lastbegrenzungsvorrichtung sowie Verwendung eines Hydraulikelements (1) als Lastbegrenzungsvorrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lastbegrenzungsvorrichtung zur Anordnung im Kraftfluss von Hebezeugen, insbesondere von Kränen, zur Vermeidung von Überbeanspruchungen des Hebezeugs durch oberhalb einer vorgegebenen Nennlast liegende Überlasten. Die Erfindung betrifft ferner ein Hebezeug mit einer solchen Lastbegrenzungsvorrichtung sowie die Verwendung eines Hydraulikelements als Lastbegrenzungsvorrichtung.
  • Hebezeuge, wie Kräne oder Verlegeeinrichtungen von Brückenverlegefahrzeugen, werden für das Anheben von Lasten verwendet. (Ein militärisches Brückenverlegefahrzeug ist beispielsweise in der DE 197 01 650 C2 beschrieben.) Der Kraftfluss ist hierbei wie folgt ausgestaltet: Die Kraft fließt von einem Krafterzeuger des Hebezeugs, beispielsweise ein Motor oder eine Hydraulik, über ein Hebemittel des Hebezeugs zum Anschließen der Last, beispielsweise ein Haken oder eine Öse, hin zur Last.
  • Hebezeuge sind in der Regel für das Anheben einer Nennlast ausgelegt, welche die maximal zulässige Last darstellt, die noch nicht zu einer schadhaften Überbeanspruchung des Hebezeuges führt. Das Hebezeug mag zwar in der Lage sein, auch Überlasten, d.h. Lasten oberhalb der Nennlast anzuheben, jedoch besteht hierbei die Gefahr, dass Beschädigungen am Hebezeug oder anderen Anschlagmitteln auftreten.
  • Im Stand der Technik sind mehrere Möglichkeiten bekannt, um das Anheben einer Überlast mit einem Hebezeug zu verhindern. So sind beispielsweise Lastwaagen bzw. Kranwaagen bekannt, welche im Kraftfluss des Hebezeugs zwischen der Last und einem Hebemittel, beispielsweise ein Kranhaken, des Hebezeugs angeordnet werden und welche die anzuhebende Last wiegen. Hierbei tritt allerdings der Nachteil auf, dass lediglich eine Anzeige einer Überlast erfolgen kann, wohingegen das Anheben einer Überlast nicht verhindert wird. Eine Lastwaage wird beispielsweise in der DE 947 426 offenbart.
  • Es sind ferner Messsysteme für Hebezeuge bekannt, welche in das Hebezeug integriert sind. Beispielsweise beschreibt die DE 1 127 060 eine elektrische Überlastsicherung für Kräne. Solche Ausgestaltungen sind allerdings nachteilig, da eine Hublasterkennung nur mit solchen Hebezeugen möglich ist, welche derartige integrierte Messsysteme aufweisen, wobei eine Nachrüstung bei Hebezeugen, welche keine integrierte Hublasterkennung aufweisen, nur unter erschwerten Bedingungen möglich ist.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lastbegrenzungsvorrichtung auszugestalten, die in einfacher Weise in den Kraftfluss von Hebezeugen integrierbar ist und zumindest über einen gewissen Hubweg eine Überbeanspruchung des Hebezeugs durch Überlasten verhindert.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Ein erfindungsgemäßes Hebezeug ist Bestandteil des Patentanspruchs 12. Eine erfindungsgemäße Verwendung eines Hydraulikelementes ist Bestandteil des Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Lastbegrenzungsvorrichtung weist ein Hydraulikelement mit einem in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben auf, wobei der Kolben bei Lasten bis zur Nennlast über ein im Zylinder angeordnetes Fluid gegenüber dem Zylinder lagegesichert ist und wobei das Hydraulikelement ein Überlastventil aufweist, welches bei Überlast einen Strömungskanal für das Fluid freigibt und dadurch eine Verschiebung des Kolbens im Zylinder ermöglicht.
  • Eine solche Ausgestaltung kann in einfacher Weise in den Kraftfluss des Hebezeuges integriert werden. Das erfindungsgemäße Hydraulikelement weist u.a. den Vorteil auf, dass der Kraftfluss bei Lasten bis zur Nennlast nicht beeinträchtigt wird, da hierbei durch die Lagesicherung keine Verschiebung des Kolbens im Zylinder erfolgt.
  • Durch das insbesondere einstellbare Überlastventil kann erreicht werden, dass bei der Anhebung von Überlasten eine Verschiebung des Kolbens im Zylinder ermöglicht wird, so dass der Kraftfluss zunächst unterbrochen ist. Ein Anheben einer Überlast führt somit nicht zu einer Überbeanspruchung des Hebezeugs, da während des Anfangshubes lediglich eine Bewegung des Kolbens im Zylinder, nicht aber ein Anheben der Last erfolgt, so dass die Lastbegrenzungsvorrichtung den Weg des Hebezeugs aufnimmt. Ein Bediener des Hebezeugs wird somit in die Lage versetzt, den Weg, den der Kolben im Zylinder gemacht hat, zu erkennen und den Hubprozess zu stoppen und gegebenenfalls zu reversieren.
  • Bevorzugt ist das Überlastventil innerhalb des Zylinders angeordnet, so dass eine kompakte Bauweise des Hydraulikelements erreicht wird. Ferner ist bevorzugt der Kolben mit einer Kolbenstange verbunden, wobei der Zylinder und die Kolbenstange jeweils mit einem Anschlusselement zum Anschließen einerseits mit einer Last und andererseits eines Hebemittels des Hebezeugs verbunden sind. Hierdurch ist eine einfache Anbindung der Lastbegrenzungsvorrichtung in den Kraftfluss möglich. Besonders bevorzugt ist ein Anschlusselement oder sind beide Anschlusselemente ösenförmig ausgestaltet, so dass ein Haken oder ein Seil bzw. Gurt an das Anschlusselement anschließbar ist.
  • In vorteilhafter Weise kann die Lastbegrenzungsvorrichtung ein Anzeigeelement aufweisen, welches eine Verschiebung des Kolbens im Zylinder anzeigt, so dass ein Bediener den Hubprozess stoppen kann. Das Anzeigeelement kann bevorzugt mechanisch oder elektrisch ausgestaltet sein. Bei einer rein mechanischen Ausgestaltung der Lastbegrenzungsvorrichtung besteht der Vorteil, dass eine Funktion und Anzeige unabhängig von etwaigen Ausfällen einer Energiequelle sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Hydraulikelement derart versiegelt oder verplombt, dass eine Kolbenbewegung im Zylinder das Siegel bzw. die Verplombung löst. Hierdurch entsteht eine Kontrollmöglichkeit, da ein Versuch eines Bedieners, eine Überlast anzuheben, durch das gelöste Siegel bzw. die gelöste Verplombung angezeigt und gespeichert wird.
  • Der Zylinder kann zwei Kammern für das Fluid aufweisen, welche durch den Kolben voneinander getrennt sind. Bevorzugt ist hierbei der Strömungskanal, der von dem Überlastventil verschließbar ist, durch den Kolben geführt, so dass er die beiden Kammern miteinander verbindet.
  • Bevorzugt weist die Lastbegrenzungsvorrichtung ferner ein Rückschlagventil auf, welches eine Rückstellung des Kolbens nach einer aufgrund einer Überlast erfolgten Verschiebung ermöglicht. Dadurch ist die Lastbegrenzungsvorrichtung reversibel ausgestaltet, d.h. sie kann nach einer einmal erfolgten Überlast durch Rückstellung wieder verwendet werden, da keine bleibenden Verformungen an der Lastbegrenzungsvorrichtung auftreten. Besonders bevorzugt weist hierbei der Kolben einen Rückstell-Strömungskanal auf, welcher die beiden Kammern miteinander verbindet und der durch das Rückschlagventil verschließbar ist.
  • Die Lastbegrenzungsvorrichtung kann ferner derart ausgestaltet sein, dass das Hydraulikelement eine Anschlagvorrichtung aufweist, gegen die der Kolben mit einer Anschlagfläche bei einer aufgrund einer Überlast erfolgten Verschiebung anschlägt. Durch das Anschlagen des Kolbens an die Anschlagvorrichtung wird der Sicherheitshub im Zylinder beendet, so dass bei einem weiterhin anhaltenden Versuch des Anhebens einer Überlast keine Pufferung durch die Lastbegrenzungsvorrichtung mehr vorliegt, so dass die Last, falls kein Bruch des Hebezeugs auftritt, angehoben wird. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn eine Notfallsituation vorliegt, bei der Schäden am Hebezeug oder am Zylinder in Kauf genommen werden müssen.
  • Ein erfindungsgemäßes Hebezeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine im Kraftfluss liegende Lastbegrenzungsvorrichtung der bereits beschriebenen Art aufweist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Hebezeug um die Verlegeeinrichtung eines Brückenverlegefahrzeugs.
  • Die Erfindung umfasst ferner die Verwendung eines bereits beschriebenen Hydraulikelementes, einschließlich sämtlicher vorteilhafter Ausgestaltungen, als Lastbegrenzungsvorrichtung zur Anordnung im Kraftfluss von Hebezeugen zur Vermeidung von Überbeanspruchungen des Hebezeugs durch oberhalb einer vorgegebenen Nennlast liegende Überlasten.
  • Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 6 beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Lastbegrenzungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
    Fig. 2
    die Lastbegrenzungsvorrichtung nach Fig. 1 im Querschnitt im ausgezogenen Zustand,
    Fig. 3
    die Lastbegrenzungsvorrichtung nach Fig. 2 im eingefahrenen Zustand,
    Fig. 4
    die Lastbegrenzungsvorrichtung nach Fig. 3 in einer um 90° gedrehten Perspektive,
    Fig. 5
    ein Brückenverlegefahrzeug mit einem Hebezeug vor dem Anheben einer Last und
    Fig. 6
    das Brückenverlegefahrzeug nach Fig. 5 während des Anhebens einer Überlast.
  • Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Lastbegrenzungsvorrichtung, welche als Hydraulikelement 1 ausgestaltet ist. Das Hydraulikelement 1 kann gemäß der Fig. 5 und 6 in den Kraftfluss eines Hebezeugs 15 eingebracht werden. Das Hebezeug 15 ist als hydraulische Verlegeeinrichtung eines Brückenverlegefahrzeugs 7 ausgestaltet und kann dazu verwendet werden, Brückenelemente als Last 8 zu verlegen und anzuheben.
  • Gemäß Fig. 1 weist das Hydraulikelement 1 einen Zylinder 2 auf, welcher an einem Ende mit einem metallenen Anschlusselement 5, welches als Öse ausgestaltet ist, verbunden ist.
  • Gemäß Fig. 2 ist innerhalb des Zylinders 2 ein verschiebbarer Kolben 4 angeordnet, der mit einer Kolbenstange 3 verbunden ist. Die Kolbenstange 3 weist an ihrem freien Ende ein ösenförmiges metallenes Anschlusselement 6 auf.
  • Die Fig. 3 zeigt das Hydraulikelement 1 im Normalzustand, welcher beim Anheben von Lasten bis zur Nennlast vorliegt. Hierbei ist der Kolben vollständig in den Zylinder 1 eingefahren. Der Zylinder 1 weist eine erste Kammer 11 auf, welche mit einem Fluid, nämlich einer hydraulischen Flüssigkeit, beispielsweise Öl, gefüllt ist. Bei einer Zugbelastung einer Last bis zur Nennlast kann sich der Kolben nicht bewegen, da er durch die hydraulische Flüssigkeit lagegesichert ist. Die zur Last wirkende Gegenkraft ist somit rein hydraulisch.
  • Die beiden Einfüllöffnungen 18 und 19 dienen zum Einfüllen bzw. Ablassen der hydraulischen Flüssigkeit.
  • Gemäß Fig. 4 ist durch den Kolben 4 ein Strömungskanal 13 geführt, welcher von einem Überlastventil 9 verschlossen ist. Über den Strömungskanal 13 kann das Fluid aus der Kolbenkammer 11 strömen und somit die Kolbenbewegung freigeben. Das gestuft oder stufenlos einstellbare Überlastventil 9 ist derart dimensioniert, dass es bei Zugbelastungen einer Last bis zur Nennlast nicht öffnet. Sobald die Zuglast einer Überlast auf die Lastbegrenzungsvorrichtung einwirkt, gibt das Überlastventil 9 den Strömungskanal 13 frei, so dass das Fluid aus der Kammer 11 in eine zweite Kammer 12 fließen kann. Hierdurch wird der Kolben 4 freigegeben, so dass er sich unter Einwirkung einer Zuglast im Zylinder 2 bewegen kann, bis die in Fig. 2 dargestellte Stellung erreicht ist. Zur Begrenzung der Verschiebung ist im Zylinder 2 eine Anschlagvorrichtung 16 angeordnet, gegen welche eine Anschlagfläche 17 (Fig. 3) anschlägt, so dass die Verschiebung beendet wird.
  • Die Lastbegrenzungsvorrichtung kann somit gemäß der Fig. 5 und 6 dazu verwendet werden, im Kraftfluss liegend einen Schutz gegen Überlasten zu bieten. Wenn eine Last bis zur Nennlast angehoben wird, befindet sich das Hydraulikelement 1 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, wobei der Kolben 4 im Zylinder 2 durch das Fluid lagegesichert ist. Bei dem Versuch, eine Überlast anzuheben, öffnet das Überlastventil 9, so dass der Kolben 4 freigegeben wird. Hierdurch erfolgt ein Ausziehen des Hydraulikelements 1, wobei die Last zunächst noch nicht angehoben wird. Der Bediener kann gemäß Fig. 6 dadurch, dass die Kolbenstange 3 aus dem Zylinder 2 tritt, erkennen, dass eine Überlast vorliegt, wodurch er den Anhebevorgang beenden kann. Die Kolbenstange 3 wirkt somit als Anzeigevorrichtung, welche dem Bediener eine Überlast anzeigt. Falls der Bediener jedoch weiterhin, beispielsweise in einer Notfallsituation, die Last 8 anheben möchte, so erreicht das Hydraulikelement 1 die in Fig. 2 gezeigte Stellung, in welcher der Kolben 4 an das Anschlagelement 16 angeschlagen ist. In dieser Stellung kann der Bediener die Last 8 anheben, da der Kraftfluss über das Anschlagelement 16 und den Kolben 4 verläuft.
  • Die Lastbegrenzungsvorrichtung bietet somit zumindest über den Hubweg des Hydraulikelements einen Schutz vor Überlasten, wobei Überlasten zugleich angezeigt werden. Die Anzeige kann somit unmittelbar durch die Verschiebung des Kolbens efolgen.
  • Nach einer Überlast kann das Hydraulikelement 1 aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung manuell wieder in die in Fig. 3 gezeigte Normalstellung zurückgebracht werden. Hierzu dient ein durch den Kolben 4 verlaufender Rückstell-Strömungskanal 14, welcher von einem Rückschlagventil 10 verschlossen ist. Das Rückschlagventil 10 ist derart ausgestaltet, dass unter Beaufschlagung einer Rückstellkraft die Flüssigkeit von der Kammer 12 zurück in die Kammer 11 strömen kann. Da das Rückschlagventil 10 keinen Öffnungsdruck hat, sind für diese Rückstellbewegungen nur die Reibungskräfte zwischen Kolben 4 mitsamt der Kolbenstange 3 und dem Zylinder 2 zu überwinden.
  • Falls größere Zylinder 2 verwendet werden, muss die Rückstellung gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer mechanischen bzw. hydraulischen Vorrichtung erfolgen.
  • Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Längenänderung des Hydraulikelements 1 vom Hebezeug direkt erkannt wird, beispielsweise mittels Sensoren, oder gegebenenfalls mechanisch oder elektrisch erkennbar gemacht wird.
  • Ferner sind Ausgestaltungen möglich, bei denen das Überlastventil außen am Zylinder 2 angeordnet ist und gestuft oder stufenlos einstellbar ist.
  • Ferner kann das Hydraulikelement 1 verplombt sein, so dass ein Ausfahren des Hydraulikelements 1 nicht ohne Zerstörung der Verplombung möglich ist.
  • Die Lastbegrenzungsvorrichtung 1 ist derart ausgestaltet, dass sie nach erfolgter Überlast zunächst nicht selbständig wieder in die Normalstellung zurückgeht. Sie verbleibt in der Überlaststellung. Die erfolgte Überlast wird somit in der Anzeige gespeichert. Dies kann dadurch erreicht werden, dass auf eine Rückstellfeder verzichtet wird.
  • Die Erfindung bietet sich insbesondere bei Hebezeugen 15 an Brückenlegern 7 an, da diese nur in Ausnahmefällen als Kran zum Anheben von Lasten 8 verwendet werden und im Regelfalle die Brückenelemente mittels des Verlegearms angehoben und verlegt werden, so dass eine Überlasterkennung regelmäßig an solchen Fahrzeugen nicht vorgesehen ist. Die Erfindung kann allerdings auch in der Baumaschinen- und Landmaschinentechnik eingesetzt werden, wobei sie insbesondere beim Anheben von Lasten vorteilhaft ist, die von der Unterseite her nicht belüftet sind, so dass die darüber stehende Luftsäule mit angehoben werden muss, wie dies beispielsweise bei auf dem Boden liegenden Blechtafeln der Fall ist.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Hydraulikelement
    2
    Zylinder
    3
    Kolbenstange
    4
    Kolben
    5
    Anschlusselement
    6
    Anschlusselement
    7
    Brückenverlegefahrzeug
    8
    Last
    9
    Überlastventil
    10
    Rückschlagventil
    11
    Kammer
    12
    Kammer
    13
    Strömungskanal
    14
    Rückstellströmungskanal
    15
    Hebezeug
    16
    Anschlagvorrichtung
    17
    Anschlagfläche des Kolbens
    18
    Einfüllöffnung
    19
    Einfüllöffnung

Claims (14)

  1. Lastbegrenzungsvorrichtung zur Anordnung im Kraftfluss von Hebezeugen (15), insbesondere von Kränen, zur Vermeidung von Überbeanspruchungen des Hebezeugs (15) durch oberhalb einer vorgegebenen Nennlast liegende Überlasten,
    gekennzeichnet durch
    ein Hydraulikelement (1) mit einem in einem Zylinder (2) verschiebbar angeordneten Kolben (4), wobei der Kolben (4) bei Lasten (8) bis zur Nennlast über ein im Zylinder (2) angeordnetes Fluid gegenüber dem Zylinder (2) lagegesichert ist, und wobei das Hydraulikelement (1) ein Überlastventil (9) aufweist, welches bei Überlast einen Strömungskanal (13) für das Fluid freigibt und dadurch eine Verschiebung des Kolbens (4) im Zylinder (2) ermöglicht.
  2. Lastbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastventil (9) innerhalb des Zylinders (2) angeordnet ist.
  3. Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) mit einer Kolbenstange (3) verbundenen ist und dass der Zylinder (2) und die Kolbenstange (3 jeweils mit einem Anschlusselement (5, 6) zum Anschließen einerseits einer Last (8) und andererseits eines Hebemittels des Hebezeugs (15) verbunden sind.
  4. Lastbegrenzungsvorrichtung Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder beide Anschlusselemente (5, 6) ösenförmig ausgestaltet sind.
  5. Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Anzeigeelement, welches eine Verschiebung des Kolbens (4) im Zylinder (2) anzeigt.
  6. Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikelement derart versiegelt oder verplombt ist, dass eine Kolbenbewegung im Zylinder (2) das Siegel bzw. die Verplombung löst.
  7. Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) zwei Kammern (11, 12) für das Fluid aufweist, welche durch den Kolben (4) getrennt sind.
  8. Lastbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (13) durch den Kolben (4) geführt ist und die Kammern (11, 12) miteinander verbindet.
  9. Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (10), welches eine Rückstellung des Kolbens (4) nach einer auf Grund einer Überlast erfolgter Verschiebung ermöglicht.
  10. Lastbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) einen Rückstell-Strömungskanal (14) aufweist, welcher die Kammern (11, 12) miteinander verbindet und durch das Rückschlagventil (10) verschließbar ist.
  11. Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikelement (1) eine Anschlagvorrichtung (16) aufweist, gegen die der Kolben (4) mit einer Anschlagfläche (17) bei einer auf Grund einer Überlast erfolgten Verschiebung anschlägt.
  12. Hebezeug, insbesondere Kran, gekennzeichnet durch eine im Kraftfluss liegende Lastbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Hebezeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es als Verlegeeinrichtung (15) eines Brückenverlegefahrzeugs (7) ausgestaltet ist.
  14. Verwendung eines Hydraulikelements (1) mit einem in einem Zylinder (2) verschiebbar angeordneten Kolben (4), wobei der Kolben (4) bei Lasten bis zur Nennlast über ein im Zylinder (2) angeordnetes Fluid gegenüber dem Zylinder (2) lagegesichert ist, und mit einem Überlastventil (9), welches bei Überlast einen Strömungskanal (13) für das Fluid freigibt und dadurch eine Verschiebung des Kolbens (4) im Zylinder (2) ermöglicht, als Lastbegrenzungsvorrichtung zur Anordnung im Kraftfluss von Hebezeugen (15), insbesondere von Kränen, zur Vermeidung von Überbeanspruchungen des Hebezeugs (15) durch oberhalb einer vorgegebenen Nennlast liegende Überlasten.
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