EP0234554A2 - Lastbegrenzer - Google Patents
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- EP0234554A2 EP0234554A2 EP87102593A EP87102593A EP0234554A2 EP 0234554 A2 EP0234554 A2 EP 0234554A2 EP 87102593 A EP87102593 A EP 87102593A EP 87102593 A EP87102593 A EP 87102593A EP 0234554 A2 EP0234554 A2 EP 0234554A2
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- lower arm
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/54—Safety gear
- B66D1/58—Safety gear responsive to excess of load
Definitions
- the invention relates to a load limiter, consisting of a U-shaped elastic bracket with an upper arm and a lower arm and an elastic part connecting them, an opening for hanging a lifting cable being provided on the lower arm, a securing element coaxial with the vertical axis of the opening is arranged, which connects the upper arm and the lower arm, and at the end of the upper arm and the lower arm opposite the elastic part, a transverse channel is formed, in which the ends of a convexly curved elastic plate for the actuation of two micro-switches free are arranged, which are arranged in a horizontal plane and shifted up to a certain distance from each other.
- Such load limiters serve to prevent overloading of hoists with one and more speeds and are used in particular in electric wire rope hoists.
- a load limiter is already known from FR-A5-2 38l 709, which has an element sensitive to a load, which consists of two blocks, which are formed by a common flexible, horizontally arranged part are interconnected. Bearing necks are provided on the two blocks, via which the load limiter can be suspended on a hoist. A lifting rope is suspended from one of the blocks via a locking wedge.
- the two blocks are connected by an elastic, twisted plate, on which a lever sits, which at its other end is in contact with a microswitch.
- the blocks are also connected to each other by a safety pin that has a working cycle that allows their relative movement.
- the horizontal arrangement of the common flexible part and the locking bolt leads to an unfavorable load on the locking bolt if the flexible part should break.
- the actuation of the micro-switch by the lever and the winding plate is accompanied by a large hysteresis and inertia of the system, which is why the electrical output signal of the micro-switch cannot follow the dynamically excited rope forces, so that a low overload coefficient cannot be guaranteed. Since only one micro switch is provided, only one threshold level can be controlled.
- a load limiter known from BG-A-37 280 consists of a U-shaped elastic bracket with an upper and a lower arm and a part connecting them. An opening for hanging a hoist rope is provided on the lower arm. A securing element is arranged along the vertical axis of this opening and connects the lower and the upper arm. On the same vertical axis, a second opening is provided on the upper arm for hanging the U-shaped bracket on a hoist. At the end of the upper and lower arm there is a cross channel into which the ends of one convex first elastic plate are freely inserted. Between the upper and the lower arm a second elastic plate is arranged, which is bent opposite to the first and the ends of which are freely inserted in corresponding transverse channels. Between the two elastic plates, two micro-switches are arranged on a hollow cylindrical body in which a cylindrical slide with a support disc is seated. The cylindrical body and the cylindrical slider are fastened by screw connections in the geometric center of the two elastic plates.
- the guiding of the slider along the cylindrical body is accompanied by stresses in the cylindrical structure, the associated resistances and wear of the elements, which results in additional deformations of the elastic plates, especially during the transition processes when dynamic loads with a certain frequency are present in the rope arise, which adversely affects the accuracy of the setting of the micro-switch.
- the object underlying the invention is in the creation of a load limiter which, with a small overall height and a simple structure, has a wide functional range with high operational reliability.
- the elastic plate is expediently encompassed in the transverse direction on the outside by the main plate of the vertical frame.
- This attachment and the hinge-like suspension of the hoist rope preclude the possibility of local bends in the hoist rope.
- the attachment of the two micro-switches to the adjustable vertical frame and the attachment of its main plate to the lower arm enable their stable and independent adjustment.
- the free contact of the elastic plate with the two micro-switches ensures the successive and direct actuation of the micro-switches, which corresponds to two predetermined load levels of the U-shaped elastic clip.
- the change the distance between the transverse channels in which the ends of the elastically deformed plate are arranged is superimposed by the deformations of the upper arm, the connecting elastic part and a section of the lower arm.
- the load limiter consists of a U-shaped elastic bracket with an upper arm 1 and a lower arm 2, which are connected to one another by an elastic part 3.
- an opening 4 is provided for hanging a hoist rope.
- a transverse channel 7 is formed, in which the ends of a convexly curved elastic plate 8 are freely inserted.
- two bearing necks 9 are arranged for hanging the U-shaped elastic clamp on a lifting mechanism, not shown.
- the elastic plate 8 is free in contact with sensors from two micro switches l0.
- the micro switches l0 are on the Height of a horizontal plane 18 arranged through the geometric center of the elastic plate 8.
- the two microswitches l0 are axially displaced from each other by a distance which determines two levels of critical loading of the U-shaped elastic clamp.
- the microswitch l0 are rigidly attached to two plates ll, which are separately and axially adjustable on a vertical frame l2, which is axially adjustable connected to a main plate l3, which is attached to the lower arm 2.
- the elastic plate 8 is enclosed in the transverse direction on the outside by the main plate 13.
- the load limiter works in the following way:
- the center of the elastic plate 8 When there is no load on the lifting hook, the center of the elastic plate 8 has its maximum distance from the sensors of the two micro-switches l0.
- the U-shaped elastic clamp opens, the convexly curved elastic plate 8 being directed more straightly, actuating the micro-switches l0 towards one another in accordance with the dynamically modulated force values of the hoist rope.
- the micro switch l0 is set by the vertical frame l2 and the two plates ll. The electrical signals from the two microswitches l0 control the operation of the hoist.
- the self-adjustment is ensured via the bearing necks 9 and the opening 4 for hanging the rope without local bends occurring in the rope itself.
- the game ⁇ between the head 5 of the locking screw l6 and the upper arm l limits the predetermined force of the hoist, after which the additional load is transferred directly to the upper arm l by the locking screw l6.
- the nut 6 and the counter nut l7 create a predetermined load on the elastic part 3 and the sections of the upper arm 1 and the lower arm 2 up to the axis of the locking screw l6. If the elastic part 3 is destroyed, the locking screw l6 transmits the load directly to the upper arm l.
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- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Lastbegrenzer, bestehend aus einer U-förmigen elastischen Klammer mit einem oberen Arm und einem unteren Arm und einem sie verbindenden elastischen Teil, wobei am unteren Arm eine Öffnung zum Aufhängen eines Hubseils vorgesehen ist, koaxial zur vertikalen Achse der Öffnung ein Sicherungselement angeordnet ist, welches den oberen Arm und den unteren Arm verbindet, und an dem dem elastischen Teil gegenüberliegenden Ende des oberen Arms und des unteren Arms jeweils ein Querkanal ausgebildet ist, in denen die Enden einer konvex gekrümmten elastischen Platte für die Betätigung von zwei Mikroausschaltern frei angeordnet sind, die in einer horizontalen Ebene angeordnet und bis zu einem bestimmten Abstand zueinander verschoben sind.
- Solche Lastbegrenzer dienen zur Vorbeugung gegen Überlastung von Hubwerken mit einer und mehreren Geschwindigkeiten und werden insbesondere bei Elektroseilzügen verwendet.
- Aus der FR-A5-2 38l 709 ist bereits ein Lastbegrenzer bekannt, der ein gegen eine Last empfindliches Element aufweist, welches aus zwei Blöcken besteht, die durch ein gemeinsames flexibles horizontal angeordnetes Teil miteinander verbunden sind. An den beiden Blöcken sind Lagerhälse vorgesehen, über die der Lastbegrenzer an einem Hubwerk aufgehängt werden kann. An den einen Blöcken ist über einen Sperrkeil ein Hubseil aufgehängt. Die beiden Blöcke sind durch eine elastische gewundene Platte verbunden, an der ein Hebel sitzt, welcher an seinem anderen Ende mit einem Mikroausschalter in Kontakt steht. Die Blöcke sind außerdem miteinander durch einen Sicherungsbolzen verbunden, der ein Arbeitsspiel hat, welches ihre relative Bewegung ermöglicht.
- Die horizontale Anordnung des gemeinsamen flexiblen Teils und des Sicherungsbolzens führt zu einer ungünstigen Belastung des Sicherungsbolzens, wenn das flexible Teil brechen sollte. Die Betätigung des Mikroausschalters durch den Hebel und die gewundene Platte ist von einer großen Hysterese und Trägheit des Systems begleitet, weswegen das elektrische Ausgangssignal des Mikroausschalters den dynamisch erregten Seilkräften nicht folgen kann, so daß ein niedriger Überlastungskoeffizient nicht gewährleistet werden kann. Da nur ein Mikroausschalter vorgesehen ist, ist lediglich eine Steuerung von nur einem Schwellenniveau möglich.
- Ein aus der BG-A-37 280 bekannter Lastbegrenzer besteht aus einer U-förmigen elastischen Klammer mit einem oberen und einem unteren Arm und einem sie verbindenden Teil. Am unteren Arm ist eine Öffnung zum Aufhängen eines Hubseils vorgesehen. Längs der vertikalen Achse dieser Öffnung ist ein Sicherungselement angeordnet, welches den unteren und den oberen Arm verbindet. Auf derselben vertikalen Achse ist am oberen Arm eine zweite Öffnung zum Aufhängen der U-förmigen Klammer an einem Hubwerk vorgesehen. Am Ende des oberen und des unteren Arms gibt es je einen Querkanal, in die die Enden einer konvexen ersten elastischen Platte frei eingesetzt sind. Zwischen dem oberen und dem unteren Arm ist eine zweite elastische Platte angeordnet, die zu der ersten entgegengesetzt gebogen ist und deren Enden in entsprechende Querkanäle frei eingesetzt sind. Zwischen den beiden elastischen Platten sind zwei Mikroausschalter an einem hohlen zylindrischen Körper angeordnet, in dem ein zylindrisches Gleitstück mit einer Stützscheibe sitzt. Der zylindrische Körper und das zylindrische Gleitstück sind durch Schraubenverbindungen in der geometrischen Mitte der beiden elastischen Platten befestigt.
- Die Aufhängung dieses bekannten Lastbegrenzers an dem Hubwerk erfordert eine große Totbauhöhe des Hubwerks in der oberen Endlage des Hubhakens. Bei einer Abweichung des Hubseils in Ebenen senkrecht zu seiner Aufhängungsachse kommt es zu einer Seilbiegung, was zusätzliche Spannungen und Ermüdungen im Seil ergibt. Die Befestigung des zylindrischen Körpers und des G leitstücks in Öffnungen in den beiden elastischen Platten führt zu einer Spannungskonzentration und zu einer Reduzierung der Ermüdungsfestigkeit in den mittleren Querschnitten der elastischen Platten. Die Führung des Gleitstücks längs des zylindrischen Körpers ist von Spannungen in dem zylindrischen Aufbau, von den damit verbundenen Widerständen und einem Verschleiß der Elemente begleitet, was zusätzliche Deformationen der elastischen Platten, besonders bei den Übergangsvorgängen ergibt, wenn im Seil dynamische Belastungen mit einer bestimmten Frequenz entstehen, was sich nachteilig auf die Exaktheit der Einstellung der Mikroausschalter auswirkt.
- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines Lastbegrenzers, welcher bei kleiner Gesamtbauhöhe und bei einfachem Aufbau einen weiten Funktionsbereich bei hoher Betriebssicherheit aufweist.
- Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Lastbegrenzer der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den beiden Enden des oberen Arms zwei Lagerhälse zum Aufhängen der U-förmigen elastischen Klammer an einem Hubwerk ausgebildet sind, daß die elastische Platte mit Fühlern der beiden Mikroausschalter frei in Kontakt steht, und daß die Mikroausschalter starr an zwei Platten angebracht sind, welche getrennt und axial einstellbar an einem vertikalen Gestell sitzen, welches durch eine Hauptplatte an dem unteren Arm einstellbar befestigt ist.
- Zweckmäßigerweise ist dabei die elastische Platte in Querrichtung außen von der Hauptplatte des vertikalen Gestells umfaßt.
- Die Befestigung des erfindungsgemäßen Lastbegrenzers an dem Hubwerk durch zwei Lagerhälse, welche seitlich an der U-förmigen Klammer angebracht sind, verkleinert seine Bauhöhe. Diese Befestigung und das scharnierartige Aufhängen des Hubseils schließen die Möglichkeit für lokale Biegungen des Hubseils aus. Die Befestigung der beiden Mikroausschalter an dem einstellbaren vertikalen Gestell und die Befestigung seiner Hauptplatte an dem unteren Arm ermöglichen ihre stabile und voneinander unabhängige Einstellung. Der freie Kontakt der elastischen Platte mit den beiden Mikroausschaltern sichert die aufeinanderfolgende und direkte Betätigung der Mikroausschalter, die zwei vorgegebenen Belastungsniveaus der U-förmigen elastischen Klammer entspricht. Die Veränderung der Entfernung zwischen den Querkanälen, in denen die Enden der elastisch deformierten Platte angeordnet sind, wird von den Deformationen des oberen Arms, des verbindenden elastischen Teils und eines Abschnitts des unteren Arms überlagert.
- Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. l eine Seitenansicht des Lastbegrenzers und
- Fig. 2 den Schnitt A-A von Fig. l.
- Der Lastbegrenzer besteht aus einer U-förmigen elastischen Klammer mit einem oberen Arm l und einem unteren Arm 2, welche durch einen elastischen Teil 3 miteinander verbunden sind. Am unteren Arm 2 ist eine Öffnung 4 zum Aufhängen eines Hubseils vorgesehen. Koaxial zur vertikalen Achse l5 der Öffnung 4 ist ein Sicherungselement in Form einer Sicherungsschraube l6 angeordnet, die durch den oberen Arm l hindurchgeht und im unteren Arm 2 so verschraubt und gesichert ist, daß ein vorgegebenes Spiel Δ zwischen dem Schraubenkopf 5 und dem oberen Arm l besteht. Auf der Sicherungsschraube l6 sitzen zwischen den beiden Armen l und 2 anliegend am oberen Arm l eine Mutter 6 und eine Gegenmutter l7. An dem dem elastischen Teil 3 gegenüberliegenden Ende des oberen Arms l und des unteren Arms 2 ist jeweils ein Querkanal 7 ausgebildet, in denen die Enden einer konvex gekrümmten elastischen Platte 8 frei eingesetzt sind. An den beiden Enden des oberen Arms l sind zwei Lagerhälse 9 zum Aufhängen der U-förmigen elastischen Klammer an einem nicht gezeigten Hubwerk angeordnet. Auf ihrer inneren Seite steht die elastische Platte 8 mit Fühlern von zwei Mikroausschaltern l0 frei in Kon takt. Die Mikroausschalter l0 sind auf der Höhe einer horizontalen Ebene l8 angeordnet, die durch die geometrische Mitte der elastischen Platte 8 geht. Die beiden Mikroausschalter l0 sind zueinander axial bis zu einem Abstand verschoben, welcher zwei Niveaus kritischer Belastung der U-förmigen elastischen Klammer bestimmt. Die Mikroausschalter l0 sind starr an zwei Platten ll befestigt, welche getrennt und axial einstellbar an einem vertikalen Gestell l2 sitzen, welches axial einstellbar mit einer Hauptplatte l3 verbunden ist, die an dem unteren Arm 2 angebracht ist.
- Die elastische Platte 8 ist in Querrichtung außen von der Hauptplatte l3 umfaßt.
- Der Lastbegrenzer arbeitet auf folgende Weise:
- Bei Null-Last am Hubhaken hat die Mitte der elastischen Platte 8 ihren maximalen Abstand zu den Fühlern der beiden Mikroausschalter l0. Bei Belastung des Hubseils öffnet sich die U-förmige elastische Klammer, wobei die konvex gebogene elastische Platte 8 gerader gerichtet wird, wobei sie die Mikroausschalter l0 entsprechend den dynamisch modulierten Kraftwerten des Hubseils aufeinander betätigt. Durch das vertikale Gestell l2 und die beiden Platten ll werden die Mikroausschalter l0 eingestellt. Die elektrischen Signale der beiden Mikroausschalter l0 steuern den Betrieb des Hubwerks. Bei Abweichung der geometrischen Achse des Hubseils wird die Selbsteinstellung über die Lagerhälse 9 und die Öffnung 4 zum Aufhängen des Seils gesichert, ohne daß lokale Biegungen im Seil selbst entstehen. Das Spiel Δ zwischen dem Kopf 5 der Sicherungsschraube l6 und dem oberen Arm l beschränkt die vorgegebene Kraft des Hubwerks, wonach die zusätzliche Belastung durch die Sicherungsschraube l6 direkt auf den oberen Arm l übertragen wird. Durch die Mutter 6 und die Gegenmutter l7 entsteht eine vorgegebene Belastung des elastischen Teils 3 und der Abschnitte des oberen Arms l und des unteren Arms 2 bis zur Achse der Sicherungsschraube l6. Bei Zerstörung des elastischen Teils 3 überträgt die Sicherungsschraube l6 die Belastung direkt auf den oberen Arm l.
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