DE2616860A1

DE2616860A1 - Ueberlastschutz fuer kranausleger

Info

Publication number: DE2616860A1
Application number: DE19762616860
Authority: DE
Inventors: Eugene Loy Garber
Original assignee: Fulton Industries Inc
Current assignee: Fulton Industries Inc
Priority date: 1975-04-17
Filing date: 1976-04-15
Publication date: 1976-10-28
Also published as: BE840757A; NL7603860A; JPS51129064A; IT1059155B; FR2307757B3; FR2307757A1; US4027772A; SE7604479L; AU1305076A

Description

Überlastschutz für Kranausleger

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen Ausleger z.B. einen Kran- oder Hebeplattform-Ausleger, in Verbindung mit einer Sensorvorrichtung für die Durchbiegung des Auslegers bei Uberbelastung.

Auslegerkrane sind seit langem bekannt, die mit einem Ausleger versehen sind, der um eine horizontale Achse gehoben und gesenkt und um eine vertikale Achse gedreht werden kann. Solche Ausleger können auch in Verbindung mit Hebeplattformen verwendet werden, bei denen meist am äußeren Ende eine Plattform oder ein Korb für die

h 0 4 H 4 U I 0 k 1 8

Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Viliingen (BLZ 69470039) 146332

Aufnahme eines Arbeiters befestigt ist; sie können auch teleskopartig ausgeführt sein. Bekanntlich wächst die Beanspruchung des Auslegers, die dessen Durchbiegung bewirkt, mit Zunahme des zu tragenden Gewichts, mit zunehmendem Senken des Auslegers von einer fast vertikalen in eine horizontale oder fast horizontale Stellung, und mit dem teleskopartigen Ausfahren des Auslegers. Jede dieser Bewegungen kann als "Vorwärtsbewegung" bezeichnet werden, während die umgekehrte Bewegung wie z.B. Gewichtsreduzierung, Anheben des Auslegers und telskopartiges Einfahren des Auslegers als "Rückwärtsbewegung" bezeichnet werden können, wobei es sich versteht, daß die Vorwärtsbewegungen die Beanspruchungen des Auslegers und seiner Bauteile erhöhen, während die Rückwärtsbewegungen die Beanspruchung des Auslegers und seiner Bauteile vermindern.

Eine Zahl von Vorrichtungen für die Erfassung der Auslegerbeanspruchung und folglich für die Ermittlung des Annäherns der Auslegerbelastung an den Uberlastzustand wurden bereits vorgeschlagen. Der Überlastzustand ist derjenige Zustand, bei dem der Ausleger am oder nahe an dem Punkt angelangt ist, bei dem das Gerät beschädigt wird oder ausfällt. Daneben kann bei Auslegern, die Teil eines beweglichen oder fahrzeugmontierten Krans oder einer Hebeplattform sind, der Überlastzustand als der Zustand betrachtet werden, bei dem sich die Maschine während einer Vorwärtsbewegung des Auslegers dem Umkippen nähert. Eine bekannte Vorrichtung zur Ermittlung der Überbelastung des Auslegers besteht aus einem Arm, dessen eines Ende am Ausleger befestigt ist, der im allgemeinen parallel zum Ausleger verläuft, und der ein freies Ende gegenüber dem befestigten Ende besitzt. Am oder neben dem freien Ende des Armes ist ein Mikroschalter angebracht

60^844/0418

und so angeordnet, daß er beim Durchbiegen des Auslegers über einen vorbestimmten Wert in den geöffneten Zustand geschaltet wird. Dieser Mikroschalter ist seinerseits mit einer Schaltung verbunden, zu der auch eine Leitung im Steuerkreis des Auslegers gehören kann, welche die Vorwärtsbewegung steuert. Daher wird durch einen Überlastzustand, der die Betätigung des Mikroschalters auslöst und dabei den Steuerkreis der Vorwärtsbewegung unterbricht, die Weiterbewegung des Auslegers in einen noch gefährlicheren Zustand verhindert, wobei jedoch die umgekehrte Bewegungsmöglichkeit erhalten bleibt, sodaß die Stellung oder der Zustand des Auslegers in Richtung eines sicheren Zustandes geändert werden kann.

Es hat sich gezeigt, daß mit dem Überlastsensor in Form eines Armes und eines Schalters im praktischen Betrieb gewisse Probleme auftraten. Insbesondere, wenn der Ausleger eine Vorwärtsbewegung ausführt, z.B. wenn er gegen die Horizontallage gesenkt wird, ist die Durchbiegung des Auslegers, welche die Betätigung des Mikroschalters durch den Arm auslöst, keine stetig wachsende Funktion, sondern das Durchbiegen des Auslegers ist Schwankungen unterworfen. Dies ist auf die notwendige Elastizität des Auslegers zurückzuführen, welche die Hauptursache, wenn nicht überhaupt die einzige Ursache für die Eigenschwingung des Auslegers ist, sodaß das Durchbiegen des Auslegers steigende und fallende Werte annimmt, wenn der Ausleger in seiner Vorwärtsbewegung fortfährt.

Es wurde festgestellt, daß der Mikroschalter durch die Schwingung des Auslegers auf- und zugeschaltet wird, wenn der Ausleger in eine Durchgangsζone zwischen dem überlastzustand und dem Normalzustand eintritt. Da der Schalter des Überlastsensors dabei zum öffnen und Schließen veranlaßt

609844/0418

würde, würden auch die Steuerkontakte für die Vorwärtsbewegung öffnen und schließen, und es würde sich folglich im System eine ständig zunehmende Eigenschwingung des Auslegers aufbauen, die gefährlich werden könnte. Der Ausleger könnte sich dabei unter Umständen selbst zerstören oder beschädigen, oder, wenn eine Plattform oder ein Korb für einen Arbeiter vorhanden ist wie im Fall der Hebeplattform, könnte der Arbeiter verletzt werden, indem er z.B. aus der Plattform oder dem Korb herausgeschleudert würde.

Es wird ein Aus]eger beschrieben der vorzugsweise in einer Hebeplattform verwendet wird, die am äußeren Ende des Auslegers eine Plattform oder einen ,Korb für die Aufnahme eines Arbeiters enthält. Der Ausleger kann angehoben oder gesenkt werden und ist telßskopartig verschiebbar.An dem Ausleger ist ein Überlastsensor angebracht, der aus einem Arm besteht, der mit einem Ende am Ausleger befestigt ist, z.B. seitlich am Ausleger, und dessen anderesEnde frei beweglich ist. Neben dem freien Ende des Armes ist ein Schalter angebracht, der ebenfalls am Ausleger befestigt ist. Wenn der Ausleger eine Vorwärtsbewegung ausführt, d.h. wenn er z.B. gesenkt und/oder teleskopisch ausgefahren wird, biegt er sich allmählich soweit durch, bis in der Nähe des Überlastzustandes der Schalter des Überlastsensors betätigt, d.h. speziell in diesem Fall geöffnet wird. Für die Steuerung der Vorwärtsbewegung des Auslegers.sind elektrische Steuerkreise vorgesehen, in die Schalter eingefügt sind. Diese Schalter werden durch ein Stromstoßrelais betätigt, wenn dessen Spule erregt wird. Die Erregung dieser Spule wird durch ein Abfallrelais ausgelöst, das in einem ersten Zustand gehalten wird, in dem kein Strom zum Stromstoßrelais fließt, solange der Schalter des Überlastsensors nicht betätigt wird. Bei Betätigung

609844/0418

des Schalters des Überlastsensors durch die Biegung des Auslegers wird das Abfallrelais stromlos, sodaß dessen Kontakte in eine zweite Stellung übergehen können, in der die Spule des Stromstoßrelais erregt wird, die dadurch ihrerseits die Schalter in den Steuerkreisen in eine Stellung schaltet, die eine weitere Vorwärtsbewegung des Auslegers unterbindet. Wenn die Spule des Stromstoßrelais einmal erregt wurde, bleiben die Steuerschalter in ihren Stellungen, die weitere Vorwärtsbewegungen des Auslegers verhindern, selbst wenn der Schalter des Überlastsensors zeitweise in seine normale Stellung zurückgehen sollte. Es ist eine Rückstellschaltung vorgesehen, die einen Handrückstellschalter und eine Rückstellspule für die Rückstellung der Steuerkreisschalter, sowie Schalter enthält, die vom Abfallrelais betätigt werden. Es muß daher eine umgekehrte Bewegung des Auslegers folgen, welche die Belastung verringert, um die Rückstellung des Schalters des Überlastsensors in seine normale Ausgangsstellung und mithin die Erregung des Abfallrelais zu bewirken, sodaß der dazugehörende Kontakt in der Rückstellschaltung geschlossen wird. Nur dann gestattet die Betätigung des Rückstellschalters die Erregung des Rückstellrelais und den Übergang der Steuerkreisschalter in die Stellung, die erneut die Vorwärtsbewegung des Auslegers ermöglicht.

Es wird vorzugsweise ein Ausleger beschrieben, an dessen äußerem Ende eine Arbeitsplattform so befestigt ist, daß sie sich zwischen den beiden Stellungen drehen kann, bei denen die Plattform an den beiden Seiten des Auslegers anliegt, wobei die Plattform eine beträchtliche Länge hat, sodaß in der Stellung, bei der die Plattform an einer Seite des Auslegers anliegt, ein Ende der Plattform beträchtlich über das Ende des Auslegers hinausragt. Die Bewegung in

fi η H H A A / 0 4 1 8

diese Stellung neben dem Ausleger wird als Vorwärtsbewegung betrachtet, da sie den Schwerpunkt und damit die Belastung in einer Weise verschiebt, daß die Durchbiegung des Auslegers vergrößert wird» Die Steuerkreise, die einen Schalter für die Veränderung der Vorwärtsbewegung enthalten, umfassen somit auch die Steuerung der Plattformdrehung. Desweiteren wird bei einer bevorzugten Ausführungsart das Heben und Senken des Auslegers durch Betätigung eines Umkehrschalters bewirkt, der von Hand betätigt wird, und der mit einem hydraulischen Servoventil eines Gleichstrom-Drehmomentmotors verbunden ist, der nach beiden Richtungen drehen kann. In Abhängigkeit von der zugeleiteten Stromrichtung bewirkt dieser Motor das Anheben des Auslegers, wenn er in einer Richtung dreht, und das Senken des Auslegers, wenn er in der Gegenrichtung dreht. Die Schaltung enthält in einem Zweig eine Diode, die, wenn das Stromstoßrelais erregt ist und die Steuerkreisschalter im Steuerkreis zum genannten Gleichstrom-Drehmomentmotor umgeschaltet hat, die Betätigung des Motors nur in der Richtung gestattet, die den Ausleger anhebt und dadurch die Durchbiegung des Auslegers verringert.

Ein Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Schutzschaltung für einen Ausleger mit einem Uberlastsensorschalter zu liefern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Schutzschaltung in Verbindung mit einem Ausleger und einem Überlastsensorschalter zu liefern, welche die Eigenschwingung des Auslegers und/oder des Überlastsensorschalters verhindert.

Die Erfindung stellt sich weiterhin die Aufgabe, einen

609 8 44/0418

Überlastsensorschalter und einen Schalter für den Steuerkreis der Vorwärtsbewegung des Auslegers zu schaffen, wobei dieser Schalter des Steuerkreises für die Vorwärtsbewegung des Auslegers solange in der abgeschalteten Stellung bleibt, bis der Gefahr- oder Überlastzustand beseitigt ist.

Weitere Ziele und mit der Erfindung verbundene Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung, den Patent-Ansprüchen, und der beigefügten Zeichnung deutlich.

An Hand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig.1. eine teilweise aufgeschnittene Aufrißzeichnung von einem Teil einer Hebeplattform als Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig.2. eine Schnittzeichnung entlang der Linie 2-2 in Fig.1

Fig.3· eine Draufsicht des Endstückes des in Fig. 1 gezeigten Auslegers der Plattform;

Fig.4. eine Draufsicht entlang der Linie 4-4 in Fig,1, teilweise aufgeschnitten;

Fig.5· ein Schaltschema·einer Schutzschaltung gemäß der Erfindung in Überlaststellung.

In der Zeichnung bedeuten gleiche oder entsprechende Hinweisnummern durchwegs gleiche oder entsprechende Teile.

Fig»l zeigt eine Hebeplattform, allgemein mit 10 bezeichnet,

609844/041 8

—· O "·

mit einem Ausleger 20, der vorzugsweise auf ein nicht gezeichnetes motorgetriebenes und steuerbares Fahrzeug montiert ist. An seinem äußeren Ende trägt der Ausleger 20 eine Arbeitsplattform 60; der Ausleger 20 kann teleskopartig aus-und eingefahren werden, z.B. durch einen Hydraulik-Zylinder.

Der Grundaufbau 16, der um eine vertikale Achse über einen herkömmlichen Mechanismus gedreht werden kann, ist mit einer AusIegeraufhängung 18 versehen, die im typischen Fall die Form von zwei in einem gewissen Abstand voneinander senkrecht nach oben angeordneten Platten hat, zwischen denen ein Ausleger-Hebezylinder 19 angeordnet ist, der mit einer Hydraulikflüssigkeit von einer passenden Pumpe durch Steuerventile betätigt wird, um den Ausleger 20 zu heben und zu senken. Am oberen Ende der Auslegerhalterung 18 ist mit einem waagrechten Kippzapfen der Teleskopausleger 20 verbunden, der einen bekannten Aufbau mit drei Teleskopelementen 20a, 20b und 20c haben kann. Die Teleskopbewegung dieser Elemente im Verhältnis zueinander erfolgt durch geeignete Antriebsorgane wie z.B. ein oder mehrere hier nicht gezeigte Hydraulik-Zylinder, die über Steuerventile von einer Pumpe betätigt werden. Eine durchwegs mit 22 bezeichnete Halterung ist am Ende des Arbeitselementes 20c befestigt und ein waagrechter Kippzapfen 23 verbindet drehbar ein Verbindungsstück 30 mit der Halterung 22 und somit mit dem Ausleger 20. Das. Verbindungsstück 30 trägt einen drehbaren Hydraulikmotor, der durchwegs mit 40 bezeichnet wird, mit dem eine Plattformhalterung 50 verbunden ist, welche die Plattform 60 trägt.

Um die Plattform 60 während der Hebebewegung des Auslegers 20 waagrecht zu halten ist der Ausleger 20 an seinem

6098U/041 8 - 9 -

hinteren Ende mit einer öse 24 versehen, mit der die Kolbenstange eines SteuerZylinders 25 verbunden ist, während der Zylinder selbst schwenkbar mit der Auslegeraufhängung 18 verbunden ist. Ein Teil der oben erwähnten Halterung 22 ragt nach oben aber den Ausleger 20 hinaus und trägt einen Folgezylinder 26. Hydraulikleitungen L1 und L2 verbinden den Steuerzylinder 25 mit dem Folgezylinder 26, sodaß, wenn der Ausleger-Hebezylinder 19 den Ausleger hochhebt, der Steuerzylinder 25 betätigt wird und seinerseits den Folge.zylinder 26 betätigt, um auf das Verbindungsstück 30 um den Kippzapfen 23 eine gleichzeitige, gleichgroße und entgegengerichtete Drehbewegung, bezogen auf die Drehbewegung des Auslegers 20 um seine Kippverbindung mit der Auslegeraufhängung 18, zu übertragen.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die Halterung 22 am Ende des Arbeitselements 20c aus zwei Platten 22a und 22b, die in vertikalen Ebenen parallel zueinander in einem bestimmten Abstand verlaufen. Der Kippzapfen 23 durchdringt die Platten 22a und 22b, welche die Halterung 22 bilden, und ebenfalls die Platten 31 und 32, die Teile des Verbindungsstücks 30 darstellen. Die Platten 31 und liegen in vertikalen Ebenen innerhalb der Platten 22a und 22b der Halterung 22.An seinem rechten oder vorderen Ende schließt das Verbindungsstück 30 in einem Gehäuse 33 ab» das die Form eines Zylinders mit vertikaler Achse hat, wenngleich ein völlig zylindrisches Gehäuse nicht unbedingt erforderlich ist, so wie es hier gezeigt und aus Festigkeitsgründen verwendet wird; ein halbzylinderförmiges Gehäuse könnte ebenfalls benützt werden. Die Platten 31 und 32 sind mit dem Gehäuse 33 verbunden, und eine Platte 3^ liegt auf den oberen Flächen der Platten 31 und 32 auf, und endet in einem halbzylinderformigen Teil oder Flansch

844/0418 -10-

34-a, dessen Radius etwas größer als der des Gehäuses 33 ist.. Ein Flansch 4-1 des Plattformantriebsmotors 4-0 liegt oberhalb auf der Platte 34-, und Bolzen 4-2 halten den Motor 4-0 über den Plansch 4-1 auf der Platte 34- und mithin auf dem Verbindungsstück 30 fest. Wie ersichtlich ist der Durchmesser der Konstruktion einschließlich des Gehäuses 33 und des Flansches 34-a der Platte 3^ mindestens so groß wie die Breite des Verbindungsstücks 30, die. sich aus dem Abstand der Platten 31 und 32 ergibt, sodaß eine volle 180-Drehung der Plattform 60 von einer Seite des A\islegers und des Verbindungsstücks 30 auf die andere Seite derselben möglich ist.

Die Plattformhalterung 50, die im allgemeinen die Form eines hohlen, leicht pyramidenförmigen Gehäuses hat und in einem gewissen Abstand voneinander Seitenplatten und eine horizontale Platte 55 besitzt, die zwischen den letzteren verläuft, ist mit einer Öffnung versehen, in welcher der drehbare Hydraulikmotor 4-0 untergebracht ist. Der Motor 4-0 ist mit einem zweiten Flansch 4-3 versehen, der von unten an die Platte 55 anliegt und an dieser mit ringförmig angeordneten Bolzen 4-4- verbunden ist. Der Flansch 4-3 ist gegenüber dem Flansch 4-1 drehbar, sodaß, wenn der Hydraulikmotor 4-0 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, dessen oberer Teil zusammen mit dem Flansch 4-3 eine Drehbewegung um die Achse des Motors 4-0 ausführt, die mit der Achse des Gehäuses 33 zusammenfällt, während der Teil des Motors 4-0, an dem der Flansch 4-1 befestigt ist, unbeweglich bleibt. Der Motor 4-0 liefert auf diese Weise die Energie für die Drehung der Plattform 60. Wie in Fig.2 dargestellt, ist der linke Teil des Gehäuses 33 mit einer Öffnung 35 versehen, durch welche die Hydraulikleitungen L3 und L4-laufen, die den Hydraulikmotor 4-0, der in herkömmlicher Weise konstruiert ist, mit Hydraulikflüssigkeit versehen.

B Π 9 8 4 4 / 0 4 1 8

- 11 -

Die Plattformhalterung 50 besitzt einen Teil 52a, der nach unten bis zu einem Punkt unterhalb des Bodens des Verbindungsstücks 30 ragt. Ein Tragarm 56 erstreckt sich vom unteren Teil der Plattformhalterung 50 nach hinten und dient als Achslager für eine Welle 36, die in Verlängerung des Motors 40 verläuft und von einer unteren Platte 37 des Verbindungsstücks 30 getragen wird.

Die Plattform 60 ist mit der Plattformhalterung 50 an den Verbindungsstellen 57a und 57b verbunden, die z.B. als Bolzen oder ähnlich ausgeführt sein können. In der Plattformhalterung 50 sind an einer Stelle, die den auf der Plattform arbeitenden Arbeitern zugänglich ist, Steuerorgane 59 angebracht, mit denen die Plattform und der Ausleger von den Arbeitern auf der Plattform 60 gesteuert werden können. Solche Steuer organe sind auch am Boden vorgesehen. Wie deutlich aus Fig.3 hervorgeht, hat die Plattform 60 einen rechteckigen Grundriß, und in der Mittel- oder neutralen Lage, die in Fig.3 in vollen Linien gezeichnet ist, ist die Plattformhalterung 50 am Mittelteil einer Längsseite der rechteckigen Plattform 60 befestigt. Die Länge der Plattform beträgt vorzugsweise etwa 2,4-5 m, sodaß sie gewisse Baumateralien, die eine Länge von 2,4-5 m haben, auf nehmen kann. Wie des weiteren in Fig.3 dargestellt, kann die Plattform 60 bezüglich des Auslegers 20 zwischen zwei Extremstellungen bewegt werden, wobei in einer Stellung eine Seite der Plattform an der linken Seite des Auslegers 20 anliegt und im wesentlichen zu diesem parallel verläuft, während in der anderen Stellung die gleiche Seite der Plattform an der rechten Seite des Auslegers 20 anliegt und im wesentlichen parallel zu diesem verläuft. In der gezeigten Konstruktionsart kann eine " Drehung von etwas mehr als 180° in horizontaler Ebene um die Achse des Motors 4-0 ausgeführt werden. Die Drehachse

609844/04 18

- 12'-

der Plattform 60 liegt außerhalb der Plattform und fällt mit der Achse des Hydraulikmotors 4-0 und der Welle 36 zusammen. Wenn die Plattform 60 nach einer der beiden Extremstellungen bewegt wird, so kann der Schwerpunkt der Plattform außerhalb der Auslegeraufhängung 18 verlagert werden, z.B. wenn ein Arbeiter und/oder Materialien und Werkzeuge sich auf einer Seite der Plattform befinden.

In Fig. 1 und 4- wird eine Überlastanordnung des .Sensors 65 gezeigt, die aus einem Arm 66 besteht, der an einem Ende am Grundelement 20a des Auslegers 20 befestigt ist, und dessen anderes Ende freitragend bleibt. Der Arm 66 ist an seiner linken Seite mit einer Platte 67 verbunden, die normalerweise senkrecht zur Achse des Auslegers 20 angeordnet ist. Die Platte 67 ist ihrerseits mit zwei Ankerplatten 68 und 69 verbunden, die in einem gewissen Abstand voneinander z.B. durch Schweißung an der Außenseite des Grundelements 20a des Auslegers, vorzugsweise seitwärts von diesem angebracht sind. An seinem rechten oder vorderen Ende trägt der Arm 66 eine Kontaktplatte 71 zur Betätigung des Drückers 72 des Mikroschalters 73· Der Mikroschalter 73 ist auf einer Halteplatte 7^ befestigt, die an der Seite des Grundelements 20a angebracht ist. Wenn demnach der Ausleger 20 belastet wird, biegt er sich durch, und seine Achse verläuft in Bogenform. Dies bewirkt eine Bewegung des Uberlastsensor— schalters 73 im Verhältnis zur Kontaktplatte 71 des Arms 66, und bei einem vorbestimmten Betrag der Auslegerdurchbiegung, die sich bei einer vorbestimmten Belastung ergibt, die sich dem Überlastzustand nähert, wird der Mikroschalter 73 betätigt. Der Überlastzustand oder ein diesem benachbarter Zustand ergibt sich aus einer Zahl von Faktoren, die entweder allein oder in Verbindung-miteinander wirksam werden. Diese Faktoren umfassen den Anstellwinkel des Auslegers 20, den Grad des teleskopartigen Ausfahrens des Auslegers 20

609844/0418

- 13 -

und die Drehstellung der Plattform 60, bei der der Schwerpunkt der Plattform nach außen verlagert wird.

In Fig. 5 wird eine Schutzschaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Diese Schaltung wird in der tJberlaststellung gezeigt, die sich nach Betätigung des obengenannten Uberlastsensorschalters 73 ergibt. Eine Batterie 101 ist über parallele Zündschalter 102 und 103 mit einem Wahlschalter 104- verbunden. Der Schalter 102 ist ein Zündschalter, der am Bodenteil der Maschine angeordnet ist, während der Schalter 103 der Zündschalter -an der Plattform 60 ist. Der Wahlschalter 104 kann dabei verwendet werden, um die Betätigung der Batteriezündung entweder auf den Boden oder auf die Plattform 60 zu verlegen. Ein Leiter 105 verbindet den Wahlschalter 104 und die Batterie 101 mit dem Prüfschalter für den Funktionszustand 106, der im eingeschalteten Zustand gezeigt wird, wobei er die Leiter 1Q5 und 107 verbindet, der zum Uberlastsensorschalter 73 führt. Bei Normalbelastung des Auslegers, wenn der Sensorschalter 73 in Normalstellung steht, verbindet er den Leiter 107 mit den Leitern 108 und weiter mit den Spulen 109a und 109b der parallel geschalteten Abfallrelais 110a und 110b. Die Relais 110a und 110b sind aus Sicherheitsgründen verdoppelt, um eine Fehlersituation zu überbrücken, falls eines der Relais nicht richtig funktioniert. Die Abfallrelais 110a und 110b werden durch Federkraft in der dargestellten Position festgehalten, während bei Erregung der Spulen 109a und 109b die Relaiskontakte aus der gezeigten Stellung in die entgegengesetzte Stellung gebracht werden. In der gezeigten Stellung wird der Strom vom Wahlschalter 104 durch die Leiter 121, die Teile eines Starkstromkreises sind, durch die festen Kontakte 111a und 111b zum Starkstromleiter 122 geleitet. Bei nicht überlastetem Zustand des Auslegers

Bfi9844/0418

liegen die beweglichen Kontakte 112a und 112b an den nicht beschalteten Kontakten 113a und 113b.

Zusätzlich zu den Leitern 121 und 122 und den Schalterelementen 112a und 112b umfaßt der Starkstromkreis eine Arbeitsspule 131a und eine Arbeitsspule 131b von zwei parallel geschalteten Stromstoßrelais 13Oa und 130b.

Um die Plattform 60 zu drehen, wird Hydraulikfüssigkeit zum Hydraulikmotor 40 geführt, die durch die Leitung L3 zum Motor 40 gelangt und dabei eine Drehbewegung in einer Richtung verursacht, während sie beim Strömen durch die Leitung L4 den Motor 40 in eine entgegengesetzte Drehbewegung versetzt. Die Drehbewegung wird durch zwei (nicht gezeigte) Ventile gesteuert, die durch die Solenoide I5I und 152 betätigt werden, wobei das Solenoid I5I die Drehung der Plattform 60 nach links, und das Solenoid 152 deren Drehung nach rechts steuert, Die Solenoide I51 und 152 sind mit der Batterie 101 durch einen Leiter 155 verbunden und werden durch die an der Plattform untergebrachten Handschalter I53 und 15^ bedient. Diese Schalter und Solenoide bilden mit dem Leiter I56 einen Teil des Steuerkreises für die Plattformdrehung. Die teleskopartige Bewegung des Auslegers 20 wird durch ein Solenoid für die Teleskopausfahrbewegung und ein Steuersolenoid 158 für die Teleskopeinfahrbewegung ermöglicht. Ein von Hand betätigter Schalter 159 verbindet das Solenoid 157 mit dem Leiter 155? und ein von Hand betätigter Steuerschalter 161 verbindet das Solenoid 158 mit dem Leiter 155· Das Solenoid 157 für die Ausfahrbewegung des Auslegers 20 ist mit dem Leiter I56 verbunden, während das Solenoid 158 für die Einfahrbewegung geerdet ist.

Der Leiter 156 ist durch eine Diode 162 mit einem Leiter 163 verbunden, der mit einem Kontakt 164 des Relais

609844/041 8

- 15 -

verbunden ist, während der entsprechende Kontakt 165 dieses Relais unbeschaltet bleibt. Ein beweglicher Kontakt 166 ist durch den Leiter 167 mit Kontakt 168 des Stromstoßrelais verbunden, der Gegenkontakt 169 ist unbeschaltet· Ein bewegliches Schaltelement 171 ist durch einen Leiter 172 geerdet. Bei Norma11aststellung liegen die beweglichen Kontakte und 171 an den Festkontakten 164- und 168, wodurch ein Kreis für die Lasterhöhung el es Auslegers geschlossen wird, der von der Batterie 101 durch den Zündschalter 103, den Leiter I55 und weiterhin durch öie von Hand betätigten Schalter 153» 154» 159 und die Solenoide 151, 152 und 157, den Leiter 156, die Diode 162, den Leiter 163, die Kontakte 164, 166, 168 und 171 und durch den Leiter 172 zur Masse zurückgeht. Da das teleskopartige Einfahren des Auslegers 20 die Belastung des Auslegers reduziert, ist das Solenoid 158 für das Einfahren des Auslegers direkt geerdet, ohne durch die Schalter der Relais 130a und 130b zu laufen. Die Belastung des Auslegers 20 wird ebenfalls erhöht, wenn der Ausleger um eine horizontale Achse gegen die Horizontallage zu bewegt wird. Eine Aufwärtsbewegung in die Horizontallage erhöht zwar ebenfalls die Belastung, ist jedoch nicht gefährlich und wird in den Betrachtungen bezüglich der Definition als Vorwärtsbewegung nicht berücksichtigt. Um diese Auslegerbewegung auszuführen, ist an der Plattform ein Umkehrschalter 175s mit einem Schaltgriff 176a vorgesehen. Ein gleicher Umkehrschalter 175t> mit Schaltgriff 176b ist am Boden vorhanden. Diese Schalter 175a und 175b sind durch die Leiter 174-, 155 und 190 mit der Batterie verbunden. Ein Schaltrelais 177 steuert einen Wahlschalter 178, der entweder den auf der Plattform angebrachten Schalter 175a oder den am Boden vorhandenen Schalter 175b mit einem Leiter 179 verbindet. Ein elektrischer Drehmomentmotor dreht sich richtungsbedingt in Abhängigkeit von der Richtung des zugeleiteten Stroms und steuert die Bewegung eines (nicht gezeigten) Ventils, das die Richtung der

.6 09844/0418

- 16 -

Hydraulikflüssigkeit zum Hebezylinder 19 steuert. Folglich hebt oder senkt der Hebezylinder 19 den Ausleger 20 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des elektrischen Drehmomentmotors 180, dessen Drehrichtung von der Richtung des ihm zugeführten Stroms abhängt. Der elektrische Drehmomentmotor 180 ist durch einen Leiter 181 mit einem beweglichen Schalterelement 182 verbunden, das normalerweise mit einem Kontakt 183 verbunden ist, der zu dem Stromstoßrelais 130b gehört. Es ist ein zweiter Kontakt 184- vorhanden, der durch die Diode 191 mit dem beweglichen Schalterelement 185 verbunden ist, das zu dem Relais 130a gehört. Der Kontakt 183 ist auch mit dem beweglichen Schalterelement 185 verbunden. Ein Festkontakt 186 kann durch den beweglichen Kontakt 185 geschlossen werden und ist direkt mit dem Leiter 179 verbunden. Zusätzlich ist ein entsprechender Kontakt 187 vorhanden, der durch den beweglichen Kontakt 185 geschlossen werden kann, und der durch eine Diode 188 mit dem Leiter 179 verbunden und weiterhin mit den von Hand betätigten Umkehrschaltern 175a und 175h verbunden ist. Wie ersichtlich, ist unter Normallastbedingungen der Umkehrschalter 175a durch den Leiter 179 mit dem elektrischen Drehmomentmotor 180 über die Kontakte 186, 185, 183 und 182 verbunden, und in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 175a kann Strom in jede der beiden Richtungen zu dem elektrischen Drehmomentmotor 180 geleitet, und damit der Ausleger 20 angehoben oder gesenkt werden. Im Überlastzustand, jedoch, wenn die Wicklungen 131a und 131b der Stromstoßrelais durch den Strom, der durch den Starkstromkreis fließt, erregt wurden, schalten die■Schalterelemente 182 und 185 auf die Kontakte 184 und 187 um, sodaß der Stromkreis des elektrischen Drehmomentmotors 180 durch die Dioden 188 und 191 läuft, wodurch der Stromfluß auf eine Richtung beschränkt wird, nämlich auf diejenige Richtung, die das Anheben des

609844/0418 -17-

Auslegers 20 gestattet, sodaß die Belastring und die Durchbiegung desselben abnimmt. Der Schalter 175a» der Leiter 179» die Schalterelemente 185 und 182 und der elektrische Drehmementmotor 180 bilden dabei Teile des Ausleger-Steuerkreises, der die Bewegung des Auslegers in der Richtung gestattet, in der die Belastung abnimmt, nicht jedoch in der entgegengesetzten Richtung, sobald der Schalter 73 eine Überbelastung gemeldet hat.

Mit dem Schalter 105 ist ein Rückstellkreis verbunden, der einen Leiter 114 mit einem Rückstellschalter 115 enthält, der auf der Plattform 60 untergebracht ist. Ein entsprechender Rückstellschalter 116 ist am Boden vorhanden. Der Leiter 114 ist mit einem Kontakt 117a verbunden, dem gegenüber ein unbeschalteter Kontakt 117"b liegt, die beide zu dein Abfallrelais 110b gehören. Ein beweglicher Kontakt 118 liegt an einem der beiden Kontakte 117a oder 11?b an und ist mit einem Festkontakt 119a des Abfallrelais 110a verbunden, das auch einen unbeschalteten Kontakt 119b und einen beweglichen Kontakt 120 enthält. Der Kontakt 120 ist mit dem Leiter 123 verbunden, der ein Teil eines Rückstellkreises ist, zusammen mit dem Leiter 114 und dem Rückstellschalter 115» dem Leiter 123, der mit der Rückstellwicklung 124a des Stromstoßrelais 130a und der Rückstellwicklung 124b des Stromstoßrelais 130b verbunden ist. Die Wicklungen 124a und 124b schalten die Schalterelemente 166 und 185 sowie 171 und 182 von der gezeigten Stellung in die gegenüberliegende Stellung, sobald sie erregt werden.

Ebenfalls mit dem Leiter 105 ist ein Leiter 126 verbunden in den eine Anzeigelampe 127 geschaltet ist, um anzuzeigen, daß das Überlastsystem eingeschaltet ist,i desgleichen ist ein Uberlastprüfkreis vorhanden, der einen Kontakt 135 des Schalters 106, einen Leiter 136 und eine Anzeigelampe

B f) η _ti 4 4 / 0 A 1 8

- 18 -

enthält. Die Anzeigelampe 137 ist ebenfalls durch einen Leiter 138 mit einem Kontakt 139 des Überlastsensorschalters 73 verbunden.

Wenn das Gerät von der Arbeitsplattform aus bedient wird, wird der Wahlschalter 104 in die entsprechende Stellung gebracht und der Zündschalter 103 betätigt. Der Schalter 106 ist in der gezeigten Stellung ,und der Uberlastschalter 73 ist in seiner der gezeichneten Stellung entgegengesetzten Stellung, wobei er die Batterie 101 durch die Schalter 103» 104 und 106 mit den Leitern 108 verbindet und die Relais 110a und 110b erregt, sodaß deren bewegliche Kontakte in ihrer der gezeichneten Stellung entgegengesetzten Stellung liegen. Dabei fließt kein Strom durch den Starkstromkreis einschließlich Leiter 122, desgleichen fließt kein Strom durch die Rückstellkreise einschließlich Leiter 123. Die beweglichen Kontakte 182 und 185 liegen an den Festkon— takten 183 und 186, und schließen dadurch einen Steuerkreis, der das Anheben oder Senken des Auslegers 20 gestattet, da der elektrische Drehmomentmotor 180 in beiden Richtungen mit Strom versorgt werden kann, in Abhängigkeit von der Betätigung des Umkehrschalters 175a. Desgleichen liegen die beweglichen Kontakte 166 und 171 an den Festkontakten 164 und 168, und schließen dadurch den Steuerkreis, der die Solenoide I51 und 152 für Links-und Rechtsdrehung sowie die entsprechenden Schalter 153 und 154 enthält, wobei ebenfalls ein Kreis durch die Solenoide 157 und 159 für die Steuerung der Ausfahrbewegung geschlossen ist. Die Anzeigelampe 127 leuchtet und zeigt dadurch an, daß die Schutzschaltung einwandfrei arbeitet.

Wenn durch irgendeine der oben beschriebenen Ursachen oder durch deren Zusammenwirken eine Überbelastung eintritt, wird der Überlastsensorschalter 73 betätigt, sodaß

4/0418

- 19 -

er am Kontakt 139 anliegt, und dadurcb die Anzeigelampe 137 einschaltet und gleichzeitig den Kreis zu den Spulen 109a und 109b unterbricht, sodaß die beweglichen Kontakte 112a und 112b sowie 120 und 118 in die gezeigte Stellung gebracht werden. Die beweglichen Kontakte 112a und 112b schließen den Starkstromkreis, der von der Batterie 101 über den Schalter 104 und die Leiter 121 und 122 zu den Spulen der Stromstoßrelais 131a und 131b verläuft. Dies ' verursacht das Umschlagen der beweglichen Kontakte 166, 185, 171 und 182 in die gezeigten Stellungen, und diese beweglichen Kontakte werden in der gezeigten Stellung festgehalten, selbst wenn der Überlastsensorschalter 73 in seine Ausgangsstellung zurückkommen sollte, sodaß er von neuem die Leiter 107 und 108 miteinander verbindet. Die Rückkehr des Uberlastsensorschalters 73 iⁿ die Stellung, in der er die Leiter 107 unf 108 miteinander verbindet, würde die Wicklungen 109a und 109b erregen, wodurch der Starkstromkreis, der den Leiter 122 enthält, unterbrochen würde; dies würde jedoch keinen Einfluß auf die Stellungen der beweglichen Kontakte der Stromstoßrelais 130a und 130b ausüben, da diese in der gezeigten Stellung verriegelt bleiben.

Die oben beschriebene Bewegung des Überlastsensorschalters 73 findet, wie gezeigt wurde, dann statt, wenn der Ausleger in Richtung einer Überbelastung bewegt wird und dabei in eine Übergangssone eintritt. In dieser Lage tritt infolge der Elastizität des Auslegers 20 eine federnde Schwingbewegung ein, die das Hin- und Herschalten des Überlastsensorschalters 73 zwischen seinen beiden Schalterstellungen bewirkt. Sobald die Spulen 131a und 131b erregt werden und die beweglichen Kontaktelemente der Stromstoßrelais 130a und 130b in die gezeigte Stellung umgeschlagen sind, kann dieser Teil des Steuerkreises einschließlich des elektrischen

6 0 9844/0418

- 20 -

Drehmomentmotors 180 so betätigt werden, daß er den Ausleger nach oben anhebt und somit die Belastung, die dessen Durchbiegung verursacht, reduziert wird, da der Strom nur in einer Richtung durch den 'elektrischen Drehmomentmotor 180 und die Dioden 188 und 191 fließen kann. Desgleichen wird durch das Umschlagen der beweglichen Kontaktelemente 166 und 171 in die auf der Zeichnung gezeigten Stellungen der Kreis durch die Solenoide 151 und 152, welche die Drehbewegung steuern, unterbrochen, desgleichen der Kreis der durch das Solenoid 157 für die teleskopartige Ausfahrbewegung, sodaß dieser Stromkreis, der die Belastung des Auslegers erhöhen würde, stillgelegt wird. Das Solenoid 158 für die Einfahrbewegung befindet sich in einem Stromkreis, der die Belastung reduziert und deshalb nicht unterbrochen wird. Die Bedienperson kann folglich den Ausleger einfahren, durch Betätigung des Schalters 161, oder den Ausleger durch entsprechende Betätigung des Umkehrschalters 175a anheben, oder beides gleichzeitig, wodurch die Belastung des Auslegers 20, die dessen Durchbiegen verursacht, reduziert wird, sodaß der Arm 66 des Uberlastsensors den Drücker 72 des Uberlastsensormikroschalters 73fieigibt und ihm die Rückkehr in die Stellung gestattet, in der er den Leiter 107 mit dem Leiter 108 verbindet und somit die Verbindung mit der Batterie 101 und den Abfallrelais 110a und 110b herstellt. Dadurch wird der Starkstromkreis unterbrochen, der die Wicklungen 131a und 131b enthält, und die beweglichen Kontakte 118 und 120 werden so geschaltet, daß sie den Rückstellkreis bis auf die noch bestehende Unterbrechung durch den Rückstellschalter II5 schließen. Die Bedienperson kann nun den Rückstellschalter II5 schließen, wodurch der Rückstellkreis von der Batterie 101 durch den Leiter 105, den Rückstellschalter II5, den Leiter 114-, die beweglichen Kontaktelemente 118 und 120, den Leiter 123 und die Rückstellwicklungen 124a und 124-b geschlossen wird. Dadurch

609844/0418

• 21 -

dadurch kehren die beweglichen Kontakte 166 und 185 sowie 171 und 182 in ihre normale Arbeitsstellung zurück, in der die Steuerkreise, wie oben beschrieben, voll bedienbar werden.

Es wurde eine Schutzschaltung für einen Überlastsensor beschrieben, der insbesondere im Zusammenhang mit einer Hebeplattform dargestellt wurde, obgleich es sich versteht, daß das hier beschriebene System mit entsprechenden Abänderungen auch in Verbindung mit Kränen sowie in Verbindung mit Hebeplattformen, deren Plattform nicht drehbar angeordnet ist,verwendet werden kann. Das hier beschriebene System sorgt für die Unterbrechung von Steuerkreisen, die eine Bewegung des Auslegers in eine Stellung gestatten würden, in der die Belastung erhöht würde, und die sicherstellt, daß diese oteuerkreise unterbrochen bleiben, unabhängig davon, daß der Überlastsensorschalter gegebenenfalls in seine Normalstellung zurückkehrt. Die angezeigte Schutzstellung verhindert ebenfalls die Schwingbewegung des Auslegers und das Öffnen und Schließen des tlberlastsensorschalters, wodurch der Ausleger unter Umständen in eine sich selbst verstärkende Eigenschwingung geraten könnte, die evtl. dessen Selbstzerstörung zur Folge hätte.

- 22 609844/0418

Claims

Patentansprüche

Überlast schutzvorrichtung für einen Ausleger, bestehend aus einem beweglichen Ausleger zum Tragen von Lasten, einem Steuerkreis für die Erhöhung bzw. Verminderung der Belastung des genannten Auslegers, einem Sensor für die Überwachung der Durchbiegung des Auslegers, der einen Uberlastschalter und eine Einrichtung für die Betätigung des genannten Überlast— schalters bei unzulässiger Durchbiegung des Auslegers enthält, eine mit diesem Überlastschalter verbundene Schaltung zur Unterbrechung des genannten, die Belastung erhöhenden Steuerkreises beim Ansprechen des genannten Uberlastschalters, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Unterbrechungscbaltung eine Einrichtung enthält, die den genannten Steuerkreis für die Erhöhung der Auslegerbelastung im unterbrochenen Zustand hält, unabhängig von der Stellung des genannten Überlastschalters, sowie einen Rückstellkreis mit Rückstellvorrichtungen, mit dessen Hilfe der unterbrochene Steuerkreis für die Erhöhung der Auslegerbelastung erst dann zurückgestellt werden kann, wenn der genannte Uberlastschalter aus der Stellung, die einer unzulässigen Durchbiegung des Auslegers entspricht, zurückgeschaltet hat und die genannte Rückstellvorrichtung betätigt wurde.
2. Überlastschutz nach Anspruch 1, mit einem Unterbrecher im Steuerkreis für die Erhöhung der Auslegerbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Haltekreis eine Starkstromleitung mit einer Einrichtung für die Betätigung des genannten Unterbrechers, und in Reihe

60 9844/0418 - 23 -

mit diesem einen Starkstromschalter enthält, sowie, in Reihe mit dem genannten Überlastschalter, eine Vorrichtung für die Betätigung des genannten Starkstromschalters ·
3. Überlastschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung in Reihe mit dem Überlastschalter aus einer Wicklung besteht, die den genannten Starkstromschalter im geöffneten Zustand hält.
4» Überlastschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Rückstellkreis eine Vorrichtung für die Betätigung des genannten Unterbrechers enthält, die dessen Bewegung in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen bewirkt, die bei Betätigung durch die genannte Vorrichtung im genannten Starkstromkreis hervorgerufen wird, des weiteren einen in Reihe geschalteten Rückstellkontakt, wobei die genannte Vorrichtung in Reihe mit dem genannten Überlastschalter gleichzeitig als Vorrichtung zur Betätigung des genannten Rückstellkontakts dient, und letztlich einen Rückstellschalter im genannten Rückstellkreis.
5· Überlastschutz nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Rückstellschalter ein von Hand betätigter und normalerweise geöffneter Schalter ist.
6, Überlastschutz nach Anspruch 1 und 2, wobei der Ausleger als Teleskopausleger ausgebildet ist, und der genannte Steuerkreis eine erste Vorrichtung für das teleskopartige Ausfahren des genannten Auslegers und eine zweite Vorrichtung für das teleskopartige Einfahren des genannten Auslegers enthält, dadurch ■

609844/0418

gekennzeichnet, daß die genannte Steuerkreisvor— richtung einen Unterbrecher enthält, der nur in Reihe mit der Vorrichtung für das Ausfahren des genannten Auslegers geschaltet ist.
7· Überlastschutz nach Anspruch 6, wobei der genannte Ausleger eine horizontale, drehbare Plattform enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Steuerkreis eine Vorrichtung für die Ausführung der Drehbewegung der genannten Plattform in Reihe mit dem genannten Steuerkre isunterbrecher enthält.
8. Überlastschutz nach Anspruch 1 oder 2, wobei der genannte Ausleger eine drehbare Plattform, und der genannte Steuerkreis eine Vorrichtung enthält, welche die Drehbewegung der genannten Plattform bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Steuerkreis Organe für die Ausführung der Drehbewegung der genannten Plattform in Reihe mit dom genannten Steuerkreisunterbrecher enthält.
9. Überlastschutz nach Anspruch 1 oder 8, worin der genannte Steuerkreis für die Erhöhung oder Verminderung der Belastung des genannten Auslegers einen elektrischen Drehmomentmotor enthält, der in Abhängigkeit von der Richtung des zugeleiteten Stroms in der einen oder anderen Richtung dreht, sowie einen Umkehrschalter in Reihe mit dem genannten Motor, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Schalter im genannten Steuerkreis den genannten Umkehrschalter direkt mit dem genannten elektrischen Drehmomentmotor verbindet, während er in der anderen Stellung den genannten Umkehrschalter mit dem genannten elektrischen Drehmomentmotor über ein Bauelement leitet, das

- 25 -

609844/0418

den Strom nur in einer Richtung leitet und im genannten Steuerkreis bei der genannten anderen Stellung des Steuerkreisschalters mit diesem in Reihe geschaltet ist und den Stromfluß zu dem elektrischen Drehmomentmotor nur in einer Richtung gestattet, die eine Verminderung der Belastung des Auslegers bewirkt.
10. Überlastschutz nach Anspruch 9» wobei der Ausleger eine Drehbewegung um eine horizontale Achse ausführen kann und eine Vorrichtung zum Heben und Senken des Auslegers um die genannte Achse enthält, wozu auch der elektrische Drehmomentmotor gehört, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Vorrichtung so ausgelegt ist, daß der Ausleger angehoben werden kann, wenn der elektrische Drehmomentmotor mit Strom durch die genannten einseitig leitenden Bauelemente gespeist wird.

110

hiil·.;-, 4 4 / (J 4 1 8

Leerseite