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Einrichtung zum Sichern gegen überschreiten des zulässigen Lastmomentes
bei Kranen mit Auslegern Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Sichern
gegen überschreiten des zulässigen Lastmomentes bei Kranen mit Auslegern mit an
einem auf- und abwickelbaren Hubseil hängendem Lasthaken und einer den Ausleger
abstützenden hydraulischen Presse unter Verwendung einer Lastmomentwaage, die ein
abhängig von der Auslegerstellung verstellbares und vom Druck in der Ausleger-Stützpresse
abhängiges Schaltglied sowie elektromagnetisch kuppelbare Kraftübertrager zwischen
Handhebeln und zugehörigen Hydroschaltern für Heben und Senken des Hubseils bzw.
Neigen und Aufrichten des Auslegers aufweist.
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Eine Gefahr, das zulässige Lastmoment zu überschreiten, besteht stets
dann, wenn entweder eine zu schwere Last nicht angehoben werden soll, sei es mit
Hubseil oder Ausleger, oder wenn durch eine am Ausleger hängende Last von einer
bestimmten Neigung des Auslegers ab das zulässige Lastmoment überschritten wird.
Die hiervor erwähnten Lastmomentwaagen sind zwar dazu geeignet, die beschriebenen
Gefahrenfälle zu vermeiden, von ihnen werden aber nicht alle vorkommenden Betriebsfälle
erfaßt.
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Zunächst muß der Ausleger, der beim Neigen bei Erreichen des zulässigen
Lastmomentes angehalten wurde, wieder aufgerichtet werden können, um aus dem Nachbarbereich
des gefährlichen Lastmomentes herauszukommen. Dies wird in bekannter Weise dadurch
erreicht, daß der Kraftübertrager für Neigen und Aufrichten nur in Richtung »Neigen«
trennbar, in Richtung »Aufrichten« jedoch formschlüssig schaltbar ist und bleibt.
Weiterhin kann es bei steilen Stellungen des Auslegers vorkommen, daß bei der Freigabe
der hydraulischen Leitungen zur Hubpresse der Druck schneller absinkt, als der sich
neigende Ausleger folgen kann. In diesem Falle steht unter der Hubpresse kein Meßdruck
zur Verfügung, der die Lastmomentwaage absichtsgemäß beaufschlagt mit der Folge,
daß die gefährliche Auslegerstellung überschritten werden kann, ohne daß die Lastmomentwaage
anspricht. Zur Abhilfe wurde bereits vorgeschlagen, in die Abflußleitung von der
Ausleger-Stützpresse eine Drossel einzubauen, und zwar an einer Stelle, in Abflußrichtung
gesehen, hinter dem Anschluß der Lastmomentwaage; es baut sich also in den Leitungsabschnitten
ein Druck auf, auf den die Lastmomentwaage in bekannter Weise anspricht.
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Nun ist es aber auch möglich, eine Last durch Aufrichten des Auslegers
anzuheben. Das Ansprechen der Lastmomentwaage hat in diesem Fall auf das zugehörige
Hydroschaltgerät keine Wirkung, so daß die Last trotzdem angehoben werden kann.
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Der geschilderte gefährliche Betriebszustand kann erfindungsgemäß
dadurch vermieden werden, daß an die Druckmittelleitung von den Hydroschaltern zur
hydraulischen Stützpresse ein sich abhängig von der Auslegerstellung (Steuerbahn)
einstellender Druckbegrenzer angeschlossen ist. Es ist vorteilhaft, die mit dem
Ausleger verbundene und die Lastmomentwaage betätigende Steuerbahn auch zur Einstellung
des jeweiligen Grenzdrucks heranzuziehen, der in der Stützpresse höchstens auftreten
darf. überschreitet der Druck in der Presse den zulässigen, so wird das Druckbegrenzungsventil
geöffnet und die zu schwere Last nicht angehoben.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel
einer vollständigen Einrichtung zum Verhindern von Lastmomentüberschreitungen schematisch
zeigt. In der Zeichnung sind elektrische Leitungen durch dünne Striche, hydraulische
Leitungen durch dicke Striche und mechanische Verbindungen durch Doppelstriche dargestellt.
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Zu den mechanischen Teilen einer derartigen Einrichtung zum Sichern
gegen Überschreiten des zulässigen Lastmomentes bei Kranen mit Auslegern gehört
eine Kulisse 11, die sich mit dem Ausleger um einen Drehpunkt 12 bewegt. Der Ausleger
ist nicht dargestellt, sondern es sind nur seine beiden Endstellungen durch zwei
strichpunktierte Linien 1' und 1 für höchste Aufrichtung bzw. für größte Neigung
angegeben. Der Ausleger, der sich in bekannter Weise auf einer hydraulischen Presse
2 abstützt, trägt an seinem einen Ende eine Winde 3 für ein Hubseil 32, angetrieben
durch einen Hydromotor 31 über ein Getriebe 31'.
Die hydraulische
Einrichtung besteht aus einer in einem Ölsumpf 9 untergebrachten hydraulischen Pumpe
91, die über Hydroschalter 8 und 7, über ein gesteuertes Rückschlagventi152 und
eine Drossel 51
die hydraulische Ausleger-Stützpresse 2 beaufschlagt, und
aus einem überströmventil92, über das das Drucköl in den Ölsumpf 9 zurückfließt,
wenn z. B. zum Neigen des Auslegers der Hydroschalter 7 nach links verschoben wird.
Hinter der Drossel 51 zweigt an einem Abzweig 54 die Leitung zu einer Lastmomentwaage
4 mit einem Schaltglied 42 ab, das von einem Zylinder 42' aus beaufschlagt wird.
Vor dem gesteuerten Rückschlagventil52 zweigt die Leitung zu einem Druckbegrenzer
53 ab, dessen Ventilfeder von einer Steuerbahn 11" der Kulisse 11 entsprechend der
Auslegerstellung vorgespannt wird. Zwischen einem Handhebel 72 für Neigen hl und
Aufrichten A des Auslegers und dem zugehörigen Hydroschalter 7 ist ein Magnetübertrager
71 mit einer Spule 71' eingefügt. Zwischen einem Handheber 82 für Senken S und Heben
H des Hubseils 32 und dem Hydroschalter 8 ist ein Doppelmagnetübertrager 81 mit
zwei Spulen 81' und 81" eingefügt. Ein Elektroschalter 40 sitzt an einem
zur Lastmomentwaage 4 gehörenden Schaltglied 41, das von einer zweiten Steuerbahn
11' der Kulisse 11 entsprechend der Auslegerstellung verstellt wird. Elektroschalter
30' und 30" werden beaufschlagt von einer nicht dargestellten Führungseinrichtung
für das Hubseil 32. Ein Elektroschalter 70 wird eingeschaltet, wenn der Handhebel
72 auf »Neigen« gestellt wird.
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Im normalen Betrieb reicht die Lastmomentwaage 4 zur Verhinderung
von Überschreitungen des zulässigen Lastmomentes aus. Soll eine Last gehoben werden,
so wird entweder der Handhebel 82 auf H (Heben) oder der Handhebe172 auf
A (Aufrichten) gestellt. Im ersten Fall wird durch die Verstellung des Hydroschalters
8 nach rechts der Hydromotor 31 beaufschlagt; ist die angehobene Last zu groß, so
wirkt der entsprechend dieser Last in der hydraulischen Presse 2 sich einstellende
Druck über den Abzweig 54 und den Zylinder 42' der Lastmomentwaage 4 auf das Schaltglied
42, das den Elektroschalter 40 ausschaltet. Daraufhin wird die Spule 81" des Doppelmagnetübertragers
81 stromlos, die Federn des Hydroschalters 8 stellen diesen in die Nullstellung
zurück. Die Last kann also nicht angehoben werden. Im anderen Fall, wo man durch
Aufrichten des Auslegers heben will, wird der Handhebel 72 in Pfeilrichtung A und
damit der Hydroschalter 7 nach rechts verstellt. Der Druck in der hydraulischen
Presse 2 steigt, aber nur so weit, wie es der Druckbegrenzer 53 entsprechend der
durch die Steuerbahn 11" der Kulisse 11 eingestellten Federspannung zuläßt. Ist
die Last zu schwer, so kann sie nicht angehoben werden, weil der zu ihrem Anheben
erforderliche hydraulische Druck sich nicht einstellen kann.
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Wird eine bei steiler Auslegerstellung angehobene Last durch Neigen
des Auslegers abgesenkt und hierbei das zulässige Lastmoment überschritten, so schaltet
die Lastmomentwaage 4 in bekannter Weise aus, da ihr Schalter 40 den Stromkreis
zur Spule 71' des Magnetübertragers 71 stromlos macht. Der vorher auf N (Neigen)
eingestellte Handhebel hatte den Hydroschalter 7 nach links verstellt, wobei die
Verstellkraft durch Magnetkraft übertragen wurde. In dieser Stellung schließt der
Schalter 70, wodurch elektromagnetisch das Sicherheitsventil 52 angehoben wird.
Das in der Hydropresse 2 befindliche Öl kann zurückfließen, wobei es die Drossel
51 zu passieren hat. Hierin wird dafür gesorgt, daß das Öl langsam zurückfließt,
und zwar so langsam, daß der sich neigende Ausleger immer einen ausreichend hohen
Druck in der Hydropresse aufrechterhält, der die Lastmomentwaage 4 zum Ansprechen
bringt. Dadurch wird sichergestellt, daß die Lastmomentwaage 4 in bekannter Weise
arbeitet. Sie wird also nicht deswegen unwirksam, weil der Druck in der Hydropresse
2 zu schnell verschwindet und der Ausleger die kritische Stellung überschreitet,
was besonders in steilen Stellungen des Auslegers bei schwerer Last gefährlich ist.
Die Gefahr durch Lastmomentüberschreitung ist doppelt begründet, einmal durch die
zahlenmäßige Überschreitung des höchstzulässigen Lastmomentes und zum zweiten Male
durch die Kräfte, die zusätzlich entstehen, wenn die in Bewegung geratene Last abgefangen
werden muß.
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Ist nun der Ausleger durch die Lastmomentwaage 4 in der beschriebenen
Weise in einer bestimmten Stellung stillgesetzt worden, so ist es ohne weiteres
möglich, den Ausleger wieder aufzurichten durch Verschieben des Handhebels 72 in
Pfeilrichtung A, wobei die Verstellkraft auf den Hydroschalter 7 rein mechanisch
übertragen wird.
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Wird das Hubseil 32 sehr weit abgesenkt, so wird der als Endschalter
wirkende Elektroschalter 30" beaufschlagt, der Stromkreis unterbrochen und damit
die Spule 81' des Doppelmagnetübertragers 81 stromlos; der Hydroschalter 8 wird
in die Mittelstellung gezogen und weitere Betätigung unterbrochen.
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Entsprechend wirkt sich der als Endschalter dienende Elektroschalter
30' der Winde 3 am Hydroschalter 8 aus.