WO2009079984A1 - Zugkraftbegrenzer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zugkraftbegrenzer für den Einsatz insbesondere zur Bergung schwerer sensibler Lasten bestehend aus einem Gehäuse (2), an dessen einem Ende eine Umlenkrolle (8) für das Zugmittel und an dessen entgegen gesetztem Ende ein als Gabelkopf (49) ausgebildetes Anschlagelement vorgesehen ist, und in dessen Innerem eine axial zusammen mit dem Gabelkopf bewegliche Zugstange (3) angeordnet ist, die von mehreren jeweils paarweise zusammenwirkenden, einzeln betätigbaren, am Gehäuse befestigten Schaltelementen (A-E) mit einstellbarer Haltekraft in zentrierter Stellung gehalten ist.

Description

Zugkraftbegrenzer

Die Erfindung betrifft einen Zugkraftbegrenzer für den Einsatz insbesondere zur Bergung schwerer sensibler Lasten.

Obwohl die Erfindung beispielhaft im Rahmen der Bergung eines Flugzeugs beschrieben wird, ist sie hierauf nicht beschränkt.

Wenn beispielsweise ein Flugzeug von der Landebahn abkommt, kann es sich in der Regel nicht mehr aus eigener Kraft zurück auf die Landebahn bewegen. Daher muss es per durch eine geeignete Zugvorrichtung vorsichtig wieder zurückgezogen werden.

Gemäß Stand der Technik wird dies mit Schleppern bewerkstelligt, wobei an einem oder mehreren Triebwerken Zugseile angeschlagen werden. Zwischen Schlepper und Triebwerk ist in dem jeweiligen Zugseil eine Metallplatte mit einer Sollbruchstelle angeordnet.

Diese Metallplatten sollen verhindern, dass durch zu große Kraftaufbringung Beschädigungen an den Triebwerken auftreten können bzw. diese abreißen. Der Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass eine genaue Bestimmung der Maximalkraft, bei der die Metallplatte bricht, nicht möglich ist.

Darüber hinaus braucht man für jeden Flugzeugtyp (wegen unterschiedlicher Massen) die jeweils passende Metallplatte.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Zugseile bei unbeabsichtigter Überschreitung der Maximalkraft reißen und unkontrolliert umher fliegen können, wodurch größere Schäden an Material und Personen verursacht werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zugkraftbegrenzer der eingangs genannten Art zu entwickeln, der universell für alle Lasten eingesetzt werden kann, wobei die maximalen Zugkräfte individuell und bequem einzustellen sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Zugkraftbegrenzer aus einem Gehäuse besteht, an dessen einem Ende eine Umlenkrolle für das Zugmittel und an dessen entgegen gesetztem Ende ein als Gabelkopf ausgebildetes Anschlagelement vorgesehen ist, und in dessen Innerem eine axial zusammen mit dem Gabelkopf bewegliche Zugstange angeordnet ist, die von mehreren jeweils paarweise zusammen wirkenden, einzeln betätigbaren, am Gehäuse befestigten Schaltelementen mit einstellbarer Haltekraft in zentrierter Stellung gehalten ist.

Die Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass die Schaltelemente in einer bevorzugten Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse paarweise so angebracht sind, dass diese durch ihre Vorspannkraft die Zugstange in deren Führung im Gehäuse zentrieren, was den Vorteil hat, dass der Einfluss der Reibung im Gehäuse auf das Schaltergebnis vernachlässigbar ist. Die Anordnung der Schaltelemente ermöglicht -durch unterschiedliche paarweise Aktivierung- die Darstellung verschiedener Zugkräfte. Dies ist in der angefügten Tabelle dargestellt .

Die Vorrichtung wird vor jedem Einsatz auf die notwendige zu übertragende maximale Zugkraft eingestellt. Die Betätigung erfolgt auf der Stirnseite der Elemente. Die so codierte Vorrichtung wird mit geeigneten Anschlagmitteln (Seile und Schäkel) an die zu bewegende Last und die Zugeinrichtung (Winde, Zugfahrzeug) angeschlagen.

Über die Umlenkrolle, die zur gleichmäßigen Zugkraftverteilung dient, wird die Vorrichtung durch Ziehen eines Versteckt- Bolzens und Einlegen des Zugseils an die Last angeschlagen.

Der Gabelkopf wird über einen weiteren Versteckbolzen in Verbindung mit einem geeigneten Anschlagmittel an die Zugvorrichtung (Winde, Zugfahrzeug) angeschlagen.

Kommt es durch Überlastung der Vorrichtung zum Ausrasten der vorher codierten Schaltelemente, zieht sich der Gabelkopf zusammen mit der Zugstange aus dem Gehäuse, wodurch die Last frei geschaltet ist.

Die Schaltelemente können Zylinder sein, in denen Kolbenstangen gegen die Kraft eines Federpakets aus einer Einrast- und einer Ausraststellung bewegbar sind, die an ihren zur Zugstange weisenden Ende ein Rastelement aufweisen, welches mit einem in der Zugstange eingesetzten Aufnahmeelement zusammenwirkt.

Das Rastelement kann beispielsweise eine Kugel sein, die in der Aktivierungsstellung in eine in etwa trichterförmige Aufnahme eindringt. In dieser Stellung ist die Kolbenstange in ihrer axialen Stellung fixiert. Die Fixierung erfolgt dadurch, dass ein die Kolbenstange umgebener Federring vor eine an die Kolbenstange angeformte Ringschulter fährt.

Wird nun die maximale Zugkraft erreicht, drückt die Trichterwand des Aufnahmeelements die Kugel gegen die Kolbenstange, deren konische Ringschulter den Federring gegen die Kraft des Federpakets nach außen drückt, so dass sich die Kolbenstange von der Zugstange weg bewegt, wodurch diese freigegeben ist. Zusammen mit dem Gabelkopf bewegt sie sich aus dem Gehäuse und die Last ist frei gegeben.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist gemäß Anspruch 2 vorgeschlagen, dass zehn Schaltelemente vorgesehen sind, von denen sechs paarweise gegenüber liegend und die vier restlichen ebenfalls paarweise gegenüber liegend, jedoch um 90° zur ersten Gruppe gedreht, an der Zugstange anliegen.

Somit ergeben sich fünf Schaltelementpaare, die gemäß Anspruch 3 in ihrer Vorspannkraft (Haltekraft) unterschiedlich sein können .

Wie aus der oben erwähnten Tabelle hervorgeht, ist beispielsweise eine Maximalkraft von 85 KN gegeben, wenn nur das Schaltelementpaar 1 aktiviert wird. 100 KN werden erreicht, wenn das Schaltelementpaar 2 aktiviert wird. 185 KN werden erreicht, wenn das Schaltelementpaar 1 und das Schaltelementpaar 2 zusammen aktiviert sind. Eine Haltekraft von 550 KN wird beispielsweise erreicht, wenn alle Schaltelementpaare 1 bis 5 aktiviert sind.

Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass im Gabelkopf mehrere sich gegen die Gehäusestirnwand abstützende, eine Axialbewegung der Zugstange bewirkende Druckmittelzylinder vorgesehen sind. Diese Druckmittelzylinder sind zum einen dafür da, dass alle Halteelemente deaktiviert werden können. Die Druckmittelzylinder werden beispielsweise mit Hydrauliköl beaufschlagt, wodurch eine Kraft vom Gabelkopf auf die Gehäusestirnwand ausgeübt wird, die ausreicht, die Zugstange gegen die Haltekräfte der Schaltelemente aus dem Gehäuse heraus zu ziehen.

Vor jedem Einsatz erfolgt dieser Vorgang. Danach wird die Zugstange wieder in die Aktivierungsstellung gefahren. Durch äußere Betätigung der Halteelemente wird entsprechend der Codierungstabelle die gewünschte Haltekraft eingestellt.

Die zweite Aufgabe der Druckmittelzylinder besteht nun darin, testen zu können, ob durch entsprechende Beaufschlagung der Druckmittelzylinder auch die gewünschte Auslösekraft erreicht wird.

Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, dass die Druckmittelzylinder mittels eine Handpumpe mit Druck beaufschlagbar sind. Dies hat den Vorteil, dass die Betätigung an jedem Ort ohne weiteres möglich ist.

Um zu verhindern, dass Gabelkopf mit Zugstange und Gehäuse kontrolliert voneinander getrennt werden, ist gemäß Anspruch 6 vorgesehen, dass am umlenkrollenseitigen Ende der Zugstange in einer Seileinbindung ein Sicherungsseil angeordnet ist, welches an beiden Längsseiten des Gehäuses aufgewickelt ist.

Dieses Sicherungsseil hält Gehäuse und Zugstange beieinander.

Um auch hier flexibel zu sein, ist gemäß Anspruch 7 vorgesehen, dass für das Sicherungsseil einstellbare Endanschläge vorgesehen sind, die je nach der eingestellten Haltekraft gewählt werden. Zur Vereinfachung für das Bedienungspersonal ist vorgesehen, dass die Druckbeaufschlagung der Druckmittelzylinder in bar der jeweiligen maximalen Zugkraft in KN entspricht und zum Einstellen der maximalen Zugkraft eine Codierung vorgesehen ist, derart, dass mindestens ein Schaltelement und maximal alle fünf Schaltelementpaare in Einraststellung sind (siehe oben) .

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Zugkraftbegrenzer in seitlicher Ansicht und im Schnitt

Fig. 2 Zugkraftbegrenzer gemäß Figur 1 in um 90° gedrehter Stellung

In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Zugkraftbegrenzer dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Er besteht aus einem Gehäuse 2, in dem eine Zugstange 3 axial verschiebbar gelagert ist.

Die Zugstange 3 ist mit einem Gabelkopf 4 verbunden, in dem vier um die Gehäuselängsachse symmetrisch angeordnete Druckmittelzylinder (Hydraulikzylinder) 5 angeordnet sind, die sich mit ihren Kolben 6 gegen die Stirnseite des Gehäuses 2 anlegen. Bei 7 ist der Anschluss für eine Druckpumpe angedeutet, die die Zylinderräume der Druckmittelzylinder 5 beispielsweise mit Hydrauliköl beaufschlägt. Auf der dem Gabelkopf 4 entgegen gesetzten Seite des Gehäuses 2 ist eine Umlenkrolle 8 gelagert.

Sowohl durch die Achse der Umlenkrolle als auch durch das Auge des Gabelkopfes 4 ist ein Versteckbolzen 9 bzw. 10 eingesteckt.

In die Wand des Gehäuses 2 sind im vorliegenden Beispiel zehn Schaltelemente A bis E angeordnet.

Die Schaltelemente A bis E sind zu 5 Paaren zusammengefasst , derart, dass drei Paare A bis C sich gegenüber liegen und die Paare D und C um 90° zu den Paaren A bis C angeordnet sind. Die Schaltelemente A bis E wirken mit Aufnahmeelementen 11 zusammen, die in die Zugstange 3 eingelassen sind.

Umlenkrollenseitig ist an der Zugstange 3 ein Sicherungsseil 12 mit Hilfe einer Seileinbindung 13 angeschlagen, wobei die Enden des Seils seitlich neben dem Gehäuse aufgerollt sind, wie es in Figur 1 schematisch dargestellt ist.

Auf den Stirnflächen der Schaltelemente A bis E sind Betätigungsorgane 14 vorgesehen, mit denen sie in die Einraststellung mit definierter Haltekraft bewegt werden.

Claims

Zugkraftbegrenzer

P a t e n t a n s p r ü c h e

Zugkraftbegrenzer für den Einsatz insbesondere zur Bergung schwerer sensibler Lasten bestehend aus einem Gehäuse (2), an dessen einem Ende eine Umlenkrolle (8) für das Zugmittel und an dessen entgegen gesetztem Ende ein als Gabelkopf (4) ausgebildetes Anschlagelement vorgesehen ist, und in dessen Innerem eine axial zusammen mit dem Kgbelkopf (4) bewegliche Zugstange (3) angeordnet ist, die von mehreren jeweils paarweise zusammenwirkenden, einzeln betätigbaren, am Gehäuse (2) befestigten Schaltelementen (A-E) mit einstellbarer Haltekraft in zentrierter Stellung gehalten ist.

2. Zugkraftbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zehn Schaltelemente (A-E) vorgesehen sind, von denen sechs paarweise gegenüberliegend und die vier restlichen ebenfalls paarweise gegenüberliegend, jedoch um 90° zur ersten Gruppe gedreht an der Zugstange (3), anliegen.

3. Zugkraftbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichent , dass die Vorspannkraft (Haltekraft) in den einzelnen

Schaltelementpaaren unterschiedlich ist.

4. Zugkraftbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Gabelkopf (4) mehrere sich gegen die Gehäusestirnwand abstützende, eine Axialbewegung der Zugstange (3) bewirkende Druckmittelzylinder (5) vorgesehen sind.

5. Zugkraftbegrenzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelzylinder (5) mittels einer Handpumpe mit Druck beaufschlagbar sind.

6. Zugkraftbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am umlenkrollenseitigen Ende der Zugstange (3) in einer Seileinbindung (13) ein Sicherungsseil (12) angeordnet ist, welches an beiden Längsseiten des Gehäuses (2) aufgewickelt ist.

7. Zugkraftbegrenzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das Sicherungsseil (12) einstellbare Endanschläge vorgesehen sind.

8. Zugkraftbegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbeaufschlagung der Druckmittelzylinder (5) in bar der jeweiligen maximalen Zugkraft in KN entspricht und zum Einstellen der maximalen Zugkraft eine Codierung vorgesehen ist, derart, dass mindestens ein Schaltelementpaar (A-E) und maximal alle fünf Schaltelementpaare in Einraststellung sind.