SE422315B - OVERLOAD PROTECTION FOR HYDRAULIC DRIVE CRANES - Google Patents

Description

8004154-4 En kranarms vertikala svängområde ligger både under och över horisontalplanet. De kända överlastskydden kan an- ses fungera tillfredsställande vid armvinklar riktade nedåt från horisontalplanet, under förutsättning att överlast- skyddet är anordnat att hindra vipparmen att svänga utåt- -uppåt. 8004154-4 The vertical turning area of a crane arm is both below and above the horizontal plane. The known overload guards can be considered to function satisfactorily at arm angles directed downwards from the horizontal plane, provided that the overload guard is arranged to prevent the rocker arm from pivoting outwards.

Vid armvinklar över horisontalplanet kommer ett mot- satt funktionsförhållande att råda, eftersom den arbetsrikt-- ning hos hydrauloylindern som under horisontalplanet inne- bär en minskning av lastmomentet, vid ett armläge över hori- sontalplanet kommer att orsaka en ökning av lastmomentet.At arm angles above the horizontal plane, an opposite operating condition will prevail, since the working direction of the hydraulic cylinder which below the horizontal plane means a decrease of the load torque, at an arm position above the horizontal plane will cause an increase of the load torque.

Detta sker på grund av att kranarmens svängrörelse uppåt- -inåt stoppas, medan svängrörelsen nedåt-utåt tillåtes. Krav på att kranen skall kunna arbeta även ovanför horisontel- planet kan uppstå vid exempelvis lyftning eller hämtning av last på en hög byggnadsplats. Nämnda funktion hos kranens överlastskydd kan vid dylika förhållanden förorsaka att kranarmscylindrarnas överströmlningsventiler öppnar på grund av det ökade oljetrycket. Stiger lastmomentet utöver tillåtna värden, kan detta få till följd att kranekipagets stabilitet äventyras. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att till- handahålla ett överlastskydd, som fungerar tillfredsstäl- lande, oberoende av om kranarmen befinner sig över eller under horisontalplanet. Detta åstadkommas principiellt genom att organ, som direkt eller indirekt avkänner vipp- armens lutning i förhållande till horisontalplanet, sam- verkar med ett organ som känner av kranens lastmoment och att dessa två organ är anslutna till ett styrsystem för kranens rörelser och påverkar detta så, att last- momentökande rörelser av kranen hindras.This is due to the fact that the upward movement of the crane arm is stopped inwards, while the downward outward movement is allowed. Requirements for the crane to be able to work even above the horizontal plane can arise when, for example, lifting or retrieving cargo on a high construction site. Said function of the crane's overload protection can in such conditions cause the overflow valves of the crane arm cylinders to open due to the increased oil pressure. If the load moment rises beyond the permitted values, this can result in the crane crew's stability being jeopardized. The object of the present invention is to provide an overload protection which functions satisfactorily, regardless of whether the crane arm is above or below the horizontal plane. This is achieved in principle by means which means, which directly or indirectly sense the inclination of the rocker arm in relation to the horizontal plane, co-operate with a means which senses the crane's load torque and that these two means are connected to a control system for the crane's movements. that load-increasing movements of the crane are prevented.

Uad som utmärker uppfinningen framgår av efter- Följande krav. 8004154-4 Uppfinningen skall i det Följande närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, varå fig. 1 är en schematisk vy av en utföringsform enligt uppfinningen, fig. 2 är en vy av en annan utföringsform av uppfinningen, med ett alternativt utförande av det vinkelavkännande organet. Fig. 3 är en schematisk vy av en utföringsform med ett indirekt vinkelavkännande organ.The features which characterize the invention appear from the following claims. The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view of an embodiment according to the invention, Fig. 2 is a view of another embodiment of the invention, with an alternative embodiment of the angular sensing the body. Fig. 3 is a schematic view of an embodiment with an indirect angle sensing means.

I Fig. 1 visas en kran 1, som består av en pelare 2, en lyftarm 3, en vipparm 4 och en förlängningsarm, ett s.k. utskjut 5. Lyftarmens rörelser styres av en hydraulisk lyftcylinder 6 och vipparmene av en hydraulisk cylinder 7.Fig. 1 shows a crane 1, which consists of a pillar 2, a lifting arm 3, a rocker arm 4 and an extension arm, a so-called extension 5. The movements of the lifting arm are controlled by a hydraulic lifting cylinder 6 and the rocker arms by a hydraulic cylinder 7.

Utskjutet 5 manövreras medelst en hydraulcylinder 8.The extension 5 is operated by means of a hydraulic cylinder 8.

Styrningen av de olika krandelarnas rörelser till- går på Följande sätt. En hydraulpump 9 startas och tryck- sätter en ledning till styrventilerna 10, betecknade med 1Da, 1Db, 1Dc, 10d, 1Ûe och 1DF, För styrning av kranens rörelser. De olika styrventilerna 10 manövreras manuellt.The control of the movements of the various crane parts is done in the following way. A hydraulic pump 9 is started and pressurizes a line to the control valves 10, denoted by 1Da, 1Db, 1Dc, 10d, 1Ûe and 1DF, For controlling the movements of the crane. The various control valves 10 are operated manually.

När pumpen 9 trycksätter ledningen Fram till styrventilerna 10, påverkas dessutom en eltryckströmbrytare 11 så, att den aktiveras. Därigenom tillåter den passage av ström från strömkällan 12. Denna ström leds dels via en andra tryck- strömbrytare 13 och en tidefördröjningsenhet 14 Fram till Fyra elmagnetiskt styrda blockeringsventiler l5, 16, 17 och 18 och dels till ett vipparmens 4 vinkelCX1 med hori- sontalplanet avkännande organ 19. Från det vinkelavkännande organet 19 leds strömmen, beroende på organets läge, an- tingen till den blockeringsventil 16, som kan blockera flödet till vipparmecylinderne 7 kolvstângesida eller den blockeringsventil 17, som kan blockera hydraulflödet från vipparmscylinderns kolvstångssida. De övriga två blockeringa- ventilerna 15 och 18 kan blockera hydraulflödet till lyft- cylinderns kolvstångssida resp. utskjutete 3 hydraul- oylinders 6 kolvsida. Samtliga de Fyra blockeringeventilerne 8004154-4 fungerar lika. När de känner av en viss spänning, aktive- ras de och ställer sig i aktiverat läge,vilket, när det gäller dessa ventiler, innebär att de släpper igenom hydraulflöde i båda kiktningar. Bryts den ström de känner av, ställer de sig automatiskt i blockerande läge, dvs. ett läge, i vilket medelst en backventil hydraulflödet blockeras i ena riktningen, samtidigt som flödet i mot- satt riktning släpps fram.In addition, when the pump 9 pressurizes the line up to the control valves 10, an electric pressure switch 11 is actuated so that it is activated. Thereby it allows the passage of current from the current source 12. This current is led partly via a second pressure switch 13 and a time delay unit 14 Up to Four electromagnetically controlled blocking valves 15, 16, 17 and 18 and partly to an angle CX1 of the rocker arm 4 with the horizontal plane sensing means 19. From the angular sensing means 19, the current is directed, depending on the position of the means, either to the blocking valve 16, which can block the flow to the piston rod side of the rocker arm cylinder 7, or to the blocking valve 17, which can block the hydraulic flow from the piston rod side of the rocker arm cylinder. The other two blocking valves 15 and 18 can block the hydraulic flow to the piston rod side of the lifting cylinder resp. projecting 3 hydraulic cylinders 6 piston side. All the four blocking valves 8004154-4 work equally. When they sense a certain voltage, they are activated and put in the activated position, which, in the case of these valves, means that they let hydraulic flow through in both directions. If the current they sense is interrupted, they automatically put themselves in a blocking position, ie. a position in which the hydraulic flow is blocked in one direction by means of a non-return valve, at the same time as the flow in the opposite direction is released.

När eltryckströmbrytaren 11 slås till, släpps ström fram till en andra eltryckströmbrytare 13. Denna står nor- malt i sitt icke aktiverade lägs, i vilket den släpper Fram ström. För att den skall aktiveras, dvs. bryta ström- men, fordras att trycket vid lyftoylinderns 6 kolvsida överstiger ett visst, Förutbestämt, maximalt värde, I sitt oaktiverade läge släpper strömbrytaren Fram ström, som leds vidare via en tidsfördröjningsenhet 14 till samt- liga Fyra bloekeringsventiler 15-18. Till de två ventilerna 16 och 17, som styr hydraulflödet till resp. från vipparms- cylinderns 7 kolvstångssida, leds strömmen från den andra tryckströmbrytaren 13 via två halvledarelement, lämpligen dioder, QÛ resp. 21. När trycket i lyftcylindern 6 når ett visst värde, aktiveras tryokströmbrytaren 13 och ström- men genom den bryts. Eftersom hydraultrycket vid lyftcy- linderns kolvsida direkt är beroende av lastmomentet, kommer strömmen att brytas, när lastmomentet överstiger ett visst maximalt värde. När detta inträffar, kommer blockeringsventilerna 15-18 ej längre att känna av någon ström, och de kommer att ställa sig i blockerande läge.When the electrical pressure switch 11 is turned on, power is released to a second electrical pressure switch 13. This is normally in its inactivated position, in which it releases forward current. In order for it to be activated, ie. break the current, it is required that the pressure at the piston side of the lifting cylinder 6 exceeds a certain, Predefined, maximum value. In its inactivated position, the switch Fram releases current, which is passed on via a time delay unit 14 to all four blocking valves 15-18. To the two valves 16 and 17, which control the hydraulic flow to resp. from the piston rod side of the rocker arm cylinder 7, the current is conducted from the second pressure switch 13 via two semiconductor elements, suitably diodes, QÛ resp. 21. When the pressure in the lifting cylinder 6 reaches a certain value, the pressure switch 13 is activated and the current through it is cut off. Since the hydraulic pressure at the piston side of the lifting cylinder is directly dependent on the load torque, the current will be interrupted when the load torque exceeds a certain maximum value. When this occurs, the blocking valves 15-18 will no longer sense any current, and they will be in the blocking position.

Samtidigt kommer en av de två blockeringsventilerna 16 och 17 att aktiveras genom att ström, som härrör från den strömkrets som går via det vinkelavkännande organet 19, aktiverar den av de två blockeringsventilerna, som förhindrar lastmomentökande yörelser av vipparmen. 5 8004154-4 Det vinkelavkännande organet 19 utgöres av en lut- ningsindikator, vilken består av en nedhängande arm som när vipparmen 4 befinner sig i lutande läge, kommer i kon- takt med ett av två kontaktdon 19a, 19b. Kontaktdonen leder ström vidare till var sin av de blookeringsventiler 16, 17, som i oaktiverat tillstånd blockerar hydraulflödet till resp. från vipparmsoylinderns 7 kolvstångssida. Den blockeringsventil 16, som kan blockera hydraulflödet till vipparmscylinderns 7 kolvstångssida, ingår i samma ström- krets som det kontaktdon 19b som den nedhängande armen kommer i kontakt med, när vipparmen lutar nedåt och den blockeringsventil 17 som kan blockera hydraulflödet från vipparmscylinderns kolvstångssida ingår i samma strömkrets som det kontaktdon 19a, som den nedhängande armen kommer i kontakt med, när vipparmen lutar uppåt.At the same time, one of the two blocking valves 16 and 17 will be activated by current originating from the circuit passing through the angular sensing means 19, activating that of the two blocking valves, which prevents load-increasing movements of the rocker arm. The angle sensing means 19 consists of a inclination indicator, which consists of a hanging arm which, when the rocker arm 4 is in an inclined position, comes into contact with one of two connectors 19a, 19b. The connectors direct current to each of the blocking valves 16, 17, which in the inactivated state blocks the hydraulic flow to resp. from the piston rod side of the rocker arm cylinder 7. The blocking valve 16, which can block the hydraulic flow to the piston rod side of the rocker arm cylinder 7, is included in the same circuit as the connector 19b with which the hanging arm comes into contact, when the rocker arm tilts downwards and the blocking valve 17 which can block the hydraulic flow from the piston arm cylinder circuit as the connector 19a with which the hanging arm comes into contact when the rocker arm is tilted upwards.

När lastmomentet når sitt maximalt tillåtna värde, händer Följande. Trycket i lyftcylindern 6 når det förut- bestämda värdet, vid vilket den andra tryckströmbrytaren 13 slås ifrån. Därmed bryts strömmen till tre av de Fyra blockeringeventilerna, som ställer in sig i sina oaktive- rade lägen, i vilka hydraulflöde igenom dem blockeras i ena riktningen. Beroende på vipparmens 4 läge i För- hållande till horisontalplanet kommer lutningsindika- torn 19 att släppa fram ström till en av de två blocke- ringsventilerna 16 eller 17 i ledningen till vipparms- cylindern 7, vilken ventil sålunda kommer att förbli i sitt aktiverade läge. Härigenom kommer endast en av vipp- armens rörelseriktningar att blockeras. När vipparmen lutar uppåt och det maximala lastmomentet är uppnått, kan den endast röra sig uppåt-inåt, dvs. utföra rörelser som innebär minskning av lastmomentet. På samma sätt kan vipparmen 4, när den lutar nedåt, endast röra sig nedåt- -inåt, dvs. utföra rörelser som innebär minskning av lastmomentet. Oberoende av vipparmens vinkeleó i förhållande 8004154-4 till horisontalplanet kommer, när maximalt tillåtet last- moment är uppnått, nedåtriktade rörelser av lyftarmen 3, när den är uppåtriktad, eller utåtriktade rörelser av för- längningsarmen 5 ej att tillåtas, vilket innebär att alla tänkbara lastmomentökande rörelser av kranen förhindras, när lastmomentet uppnått sitt maximalt tillåtna värde.When the load torque reaches its maximum permissible value, the following happens. The pressure in the lifting cylinder 6 reaches the predetermined value, at which the second pressure switch 13 is switched off. This cuts off the power to three of the Four blocking valves, which adjust to their inactivated positions, in which hydraulic flow through them is blocked in one direction. Depending on the position of the rocker arm 4 in relation to the horizontal plane, the inclination indicator 19 will release current to one of the two blocking valves 16 or 17 in the line to the rocker arm cylinder 7, which valve will thus remain in its activated position. As a result, only one of the rocker arms' directions of movement will be blocked. When the rocker arm is tilted upwards and the maximum load torque is reached, it can only move upwards-inwards, ie. perform movements that reduce the torque. In the same way, the rocker arm 4, when inclined downwards, can only move downwards, ie. perform movements that reduce the torque. Regardless of the angle of the rocker arm in relation to 8004154-4 to the horizontal plane, when the maximum permissible load moment is reached, downward movements of the lifting arm 3, when it is upward, or outward movements of the extension arm 5 will not be allowed, which means that all conceivable load torque increasing movements of the crane are prevented, when the load torque has reached its maximum permissible value.

Ledningarna till lyftoylinderns 6 kolvsida, vipp- armsoylinderns 7 kolvsida samt båda sidor av förlängninge- armens 5 hydraulcylinder 8 är försedda med pilotstyrda mothållsventiler (overcanter values) 22, 23, 24 och 25.The lines to the piston side of the lifting cylinder 6, the piston side of the rocker arm cylinder 7 and both sides of the hydraulic cylinder 8 of the extension arm 5 are provided with pilot-controlled overheat valves 22, 23, 24 and 25.

Dessas uppgift är att tillförsäkra att inga Ofiillåtfia sänkrörelser utföres med lastens hjälp. Üverlastskyddet, som det är beskrivet ovan, på- verkar endast rörelser som har betydelse för lastmomentets storlek, dvs. rörelser som kan medföra ökning av moment- armens storlek.Their task is to ensure that no unintentional lowering movements are performed with the help of the load. The overload protection, as described above, only affects movements that are important for the size of the load torque, ie. movements that can lead to an increase in the size of the torque arm.

En tidsfördröjningsenhet 14 är inkopplad efter den andra tryckströmbrytaren 13. Denna enhets 14 uppgift är att hindra att strömmen till blockeringsventilerna bryts, om tryckstrümbrytaren 13 momentant slås ifrån.A time delay unit 14 is connected after the second pressure switch 13. The function of this unit 14 is to prevent the power to the blocking valves from being cut off if the pressure switch 13 is momentarily switched off.

Detta kan inträffa vid tillfälliga trycktoppar i lyft- cylindern 6, vilka trycktoppar kan bero på svängningar eller gungningar, som uppstår p.g.a. oversam lasthantering.This can occur at temporary pressure peaks in the lifting cylinder 6, which pressure peaks may be due to oscillations or oscillations which occur due to overload cargo handling.

Tidsfördröjningsenheten upprätthåller rätt strömnivä fram till blockeringsventilerna 15-18 under 0,3 - 0,5 s efter det att tryckströmbrytaren 13 har slagits ifrån.The time delay unit maintains the correct current level up to the blocking valves 15-18 for 0.3 - 0.5 s after the pressure switch 13 has been switched off.

I fig. 2 visas ett utförande av uppfinningen, vilket skiljer sig från det i fig. 1 visade endast däri- genom, att det vinkelavkännande organet har utförts på ett alternativt sätt. I stället för en lutningsindikator användes här två tryckströmbrytare 26, 27, som är an- slutna till var sin av förlängningsarmens 5 hydraul- cylinders 8 sidor. Genom att dessa är anordnade att 8004154-4 aktiveras, när de känner av tryck, kommer de att känna av vilken sida av hydrauloylindern som är trycksatt, vilket i sin tur beror på vipparmens 4 vinkel CX' i förhållande till horisontalplanet. De båda tryckströmbrytarna 25 och 27 är på motsvarande sätt som lutningsindikatorn 19 (fig. 1) anslutna till strömkällan 12 via första tryckström- brytaren 11. De leder i aktiverat tillstånd ström till var sin av de blockeringsventiler 16, 17, som kan blockera hydraulflödet till eller Frånvipparmsoylinderns 7 kolv- stångssida. När vipparmen 4 lutar nedåt,aktiveras tryck- strömbrytaren 27, som kommer att leda ström till blockeringa- ventilen 16, vilken Följaktligen förblir i aktiverat läge, även om lastmomentet när sitt maximala värde och tryckström- brytaren 13 slås ifrån. Härigenom olockeras endast hydraul- flödet från vipparmscylinderns 7 kolvstångssida, under det att hydraulflödet till densamma tillåts, dvs. rörelser nedåt-inåt av vipparmen är möjliga och rörelser uppåt-utåt hindras. På motsvarande sätt kommer, när vipparmen lutar uppåt, rörelser uppåt-inåt av vipparmen 4 att tillåtas, och rörelser nedåt-utåt att hindras. Üverlastskyddet enligt denna utföringsform kommer alltså att fungera likadant som det i Fig. 1 visade.Fig. 2 shows an embodiment of the invention, which differs from that shown in Fig. 1 only in that the angle sensing means has been embodied in an alternative manner. Instead of a tilt indicator, two pressure switches 26, 27 are used here, which are connected to each of the sides of the hydraulic cylinders 8 of the extension arm 5. By arranging these to be activated, when they sense pressure, they will sense which side of the hydraulic cylinder is pressurized, which in turn depends on the angle CX 'of the rocker arm 4 relative to the horizontal plane. The two pressure switches 25 and 27 are connected in the same way as the inclination indicator 19 (fig. 1) to the current source 12 via the first pressure switch 11. In the activated state they direct current to each of the blocking valves 16, 17, which can block the hydraulic flow to or the 7 piston rod side of the rocker arm cylinder. When the rocker arm 4 is tilted downwards, the pressure switch 27 is activated, which will supply power to the blocking valve 16, which consequently remains in the activated position, even if the load torque reaches its maximum value and the pressure switch 13 is switched off. As a result, only the hydraulic flow is blocked from the piston rod side of the rocker arm cylinder 7, while the hydraulic flow to it is allowed, ie. Downward-inward movements of the rocker arm are possible and upward-outward movements are prevented. Correspondingly, when the rocker arm is tilted upwards, upward-inward movements of the rocker arm 4 will be allowed, and downward-outward movements will be prevented. The overload protection according to this embodiment will thus function in the same way as that shown in Fig. 1.

I Fig. 3 visas en tredje variant av det vinkelav- kännande organet. I denna utföringsform utgöres det vinkel- avkännande organet av ett vinkelna< mellan vipparmen 4 och horisontalplanst indirekt avkännande organ, som består av två tryckströmbrytare 28 resp. 29. Dessa är båda anslutna till lyftcylinderns 6 kolvsida så, att de känner av det tryck, som råder där. Båda matas med ström via den första tryckströmbrytaren 11.Fig. 3 shows a third variant of the angle sensing member. In this embodiment, the angular sensing means is constituted by an angular means between the rocker arm 4 and the horizontal plane indirectly sensing means, which consists of two pressure switches 28 and 28, respectively. 29. These are both connected to the piston side of the lifting cylinder 6 so that they sense the pressure prevailing there. Both are supplied with power via the first pressure switch 11.

När trycket i lyftcylindern 6 uppgår till ett visst företa värde, slås tryckströmbrytaren 28 ifrån och bryter strömmen till blockeringsventilerna 15, 16 och 18. Dessa blockerar därvid hydraulflödet till För- -8004154-4 längningsarmens 5 hydrauloylindars B kolvsida, lyftcylin- derns 6 kolvstångssida och från vipparmscylinderns 7 kolv- stångssida. I detta läge tillåts Följaktligen uppåtriktade rörelser av lyftarmen 3, inåtriktade rörelser av förläng- ningsarmen 5 och uppåtriktade rörelser av vipparmen 4.When the pressure in the lifting cylinder 6 reaches a certain value, the pressure switch 28 is switched off and the power to the blocking valves 15, 16 and 18 is switched off. These thereby block the hydraulic flow to the piston side of the extension arm 5 of the extension arm 5, the lifting cylinder side 6 and the piston rod 6. from the piston rod side of the rocker arm cylinder 7. Consequently, in this position, upward movements of the lifting arm 3, inward movements of the extension arm 5 and upward movements of the rocker arm 4 are allowed.

De två förstnämnda rörelserna innebär alltid, att momen- tet minskar, medan den tredje medför en momentminskning, endast om vipparmen 4 pekar uppåt. Befinner sig kranen i detta läge, är endast momentminskande rörelser tillåtna.The first two movements always mean that the torque decreases, while the third causes a torque reduction, only if the rocker arm 4 points upwards. If the crane is in this position, only torque reducing movements are permitted.

Befinner sig vipparmen 4 däremot i ett nedåtriktat läge, innebär en rörelse uppåt att lastmomentet ökar. När last- momentet stigit till sådant värde att hydraultrycket i lyftcylindarn 6 når ett andra förutbustämt värda, slås tryckströmbrytaren 29 om, så att strömmen till blockeringa- ventilen 17 brytas och i stället enspänning läggas över blockeringsventilen 16. Därigenom tillåts hydraulflöde till vipparmscylinderns 7 kolvstångssida. Detta innebär att vipparmen 4 endast kan röra sig nedåt och att last- momentet minskar. De blockeringsventiler 15, 18, som styr flödet till lyftcylindern 6 och förlängningsarmens 5 hydraulcylinder 8 påverkas ej vid detta tillfälle, efter- som en diod 3 är inkopplad för att hindra ström från tryck- strömbrytaren 29 att nå dessa blockeringsventiler. På detta sätt erhålles ett indirekt vinkelavkännande organ eftersom, när det maximala lastmomantet har uppnåtts, ingen ytterligare ökning av lastmomentet kan ske, oberoende av om vipparmen 4 pekar uppåt eller nedåt. I och med att två olika nivåer känns av i lyftcylindern 6 kan man hindra, att lastmomentet ökar över ett visst maximalt värde.If, on the other hand, the rocker arm 4 is in a downward position, an upward movement means that the load torque increases. When the load torque has risen to such a value that the hydraulic pressure in the lifting cylinder 6 reaches a second predetermined value, the pressure switch 29 is switched on, so that the current to the blocking valve 17 is interrupted and instead a voltage is applied across the blocking valve 16. This allows hydraulic flow to the rocker arm cylinder. This means that the rocker arm 4 can only move downwards and that the load torque is reduced. The blocking valves 15, 18, which control the flow to the lifting cylinder 6 and the hydraulic cylinder 8 of the extension arm 5, are not affected at this time, since a diode 3 is connected to prevent current from the pressure switch 29 to reach these blocking valves. In this way an indirect angular sensing means is obtained because, when the maximum load moment has been reached, no further increase of the load moment can take place, regardless of whether the rocker arm 4 points upwards or downwards. As two different levels are sensed in the lifting cylinder 6, it can be prevented that the load torque increases above a certain maximum value.

Det är även tänkbart att kasta om de två blocke- ringsventílerna 16 och 17, varvid samma resultat erhålls.It is also conceivable to reverse the two blocking valves 16 and 17, whereby the same result is obtained.

Den enda skillnaden är att i tryckintervallet mellan de två nivåerna som känns av utav tryckströmbrytarna 28 8064154-4 och 29 en viss rörelse nedåt tillàtes, innan den andra trycknivån uppnås, när vipparmen är riktad uppåt i stället För som i det första utförandet, en uppåtriktad rörelse kan utföras, när vipparmen är riktad nedåt.The only difference is that in the pressure interval between the two levels sensed by the pressure switches 28 8064154-4 and 29 a certain downward movement is allowed, before the second pressure level is reached, when the rocker arm is directed upwards instead of As in the first embodiment, an upward direction movement can be performed, when the rocker arm is directed downwards.

I samtliga utföranden finns en tryckbegränsare 37 för trycknivån på styrventilerna 10. Genom att tryckbe~ gränsaren har ett visst inställningstryok, kommer den också att fungera som ett slags överlastskydd. Stiger trycket över en viss nivå på styrventilerna 10, leder den hydraulflödet Förbi dessa.In all embodiments there is a pressure limiter 37 for the pressure level on the control valves 10. Because the pressure limiter has a certain setting pressure, it will also function as a kind of overload protection. If the pressure rises above a certain level on the control valves 10, it leads the hydraulic flow past them.

De ovan beskrivna utfüringsformerna av uppFin- ningen är att betrakta endast som exempel och många andra utföringsformer är tänkbara inom ramen För efterföljande krav. Det trycket i lyftcylindern 6 avkännande organet 13 kan även utgöras av ett annat hydrauliskt styrt organ än en tryckströmbrytare.The above-described embodiments of the invention are to be considered only as examples and many other embodiments are conceivable within the scope of the appended claims. The pressure sensing means 13 in the lifting cylinder 6 can also be constituted by a hydraulically controlled means other than a pressure switch.

Claims (1)

1. 8064154-4 1.0 §_a t e n t k¿;;g;1 1. Överlastskydd för hydrauliskt drivna kranar, vars kranarm är sammansatt av åtminstone två armar, en lyftarm (5) och en vipparm (4), vilka armar (5,4) kan svängas i ett vertikalplan medelst hydraulcylindrar, en lyftcylinder (6) resp. en vippoyliner (7), med hjälp av manöverventiler (10), till vilken lyftcylinder är anslutet ett trycket i denna avkännande organ (15), varvid i kranens manöversystem ingår ett antal styrorgan, som är kopplade till dels det tryckavkännande organet och dels ett vipparmens (4) lutning, antingen uppåt eller nedåt, i förhållande till horisontel- planet avkännande organ, vilka styrorgan är anordnade att genom verkan av det tryckavkännande organet (13) vid upp- nående av ett förutbestämt maximalt tryck i lyftcylindern (6) omställa styrorganen så, att hydraulflöde hindras att åstadkomma sådana kranarmsrörelser som ökar lastmomentet utöver ett visst förutbestämt maximalt värdeoch tillåta sådana kranarmsrörelser som minskar lastmomentet från detta värde, bland vilka styrorgan ingår ett styrorgan (15), som är anordnat att vid uppnâende av det förutbestämda maximala trycket i lyftcylindern (6) genom styrorganen blockera sådant hydraulflöde som skulle medföra en sänkning av lyftarmen (3), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, ätt det vipparmens (4) lutning i förhållande till horisontal- planet avkännande organet är anordnat att, när vipparmen är riktad nedåt i förhållande till horisontalplanet, påverka dels ett första styrorgan (16), så att detta tillåter nedåt- riktade rörelser av vipparmen, och dels ett andra styrorgan (17), så att detta hindrar uppåtriktade rörelser av vipparmen och att, när vipparmen är riktad uppåt i förhållande till horisontalplanet, påverka dels det andra styrorganet (17), så att detta tillåter uppåtriktade rörelser av vipparmen (4) och dels det första styrorganet (16), så att detta hindrar nedåtriktade rörelser av vipparmen. 11 8004154-4 2. Uverlastskydd enligt kravet 1 vid kranar försedda med förlängningsarm (5), s.k. utskjut, på vipparmen, vilken förlängningsarm manövreras medelst en hydraulcylinder (3), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att i kranens manöver- system ingår, kopplade till det tryckavkännande organet, även sådana styrorgan som är anordnade att hindra förläng- ningsarmen (5) att förskjutas utåt, när lastmomentet nått ett visst förutbestämt maximalt värde, men att tillåta armen att förskjutas inåt för att minska lastmomentet. 5. Överlastskydd enligt kravet 1 vid kranar med armar, vilkas hydraulcylindrar har kolvsida och kolvstångssida, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att styrorganen utgöres av ett antal blockeringsventiler (15-17) vilka är anar-anade att vid påverkan av det tryckavkännande organet (13) stoppa det hydraulflöde, som orsakar sänkning av lyftarmen (3), och att det vipparmens (4) lutning i förhållande till htrisontal planet avkännande organet är anordnat att, när vipparmen (4) är riktad nedåt i förhållande till horisontalplanet, påverka dels en första blockeringsventil (16), så att denna tillåter nedåtriktade rörelser av vipparmen och dels en andra blocke- ringsventil (17), så att denna hindrar uppåtriktade rörelser av vipparmen samt att, när vipparmen är riktad uppåt i förhållande till horisontalplanet, påverka dels den andra blockeringsventilen, så att denna tillåter unpåtriktade rörelser av vipparmen och dels den första blockeringsventilen, så att denna hindrar nedåtriktade rörelser av vipparmen. 4. Uverlastskydd enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att det styrorgan som är anordnat att hindra förlängningsarmen att förskjutas utåt, när last- momentet har nått ett visst värde, utgöres av en blockeringa- ventil (18), vilken är kopplad till det tryckavkännande organet (13), som känner av trycket vid lyftcylinderns (6) av lasten trycksatta sida, och är anordnad att vid påverkan av detta organ stoppa det hydrauliska flödet till förläng- 8004154-4 12 ningsarmens hydraulcylinders (8) för lastmomentökning verksamma sida. i5. Överlastskydd enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att det vípparmens (4) lutning i förhållande till horisontaipianet avkämanae organet utgörs av en lutningsindikator (19) på vipparmen eller förlängningsarmen. 6. Överlastskydd enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att det vipparmens (4) lutning i förhållande till horisontalplanet avkännande organet utgörs av tryckavkännare (26,27), som känner av tryoksatt sida i den utskjutet manövrerande hydraulcylindern. 7. Överlastskydd enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att det vipparmens (4) lutning i förhållande till horisontalplanet avkännande organet utgörs av ett lutningsvinkeln indirekt avkännande organ, som är kombinerat med det trycket i lyftcylindern (6) avkännande organet, vilket vinkeln indirekt avkännade organ består av två trycket i lyftcylindern avkännade organ (28,29), vilka är anordnade att, när trycket i lyftcylindern uppgår till ett visst värde, påverka blockeringsventilerna (15-18), så att dessa hindrar lastmomentökande rörelser av lyftarmen och utskjutet - när kranen är försedd med sådant - (dvs. nedåt- riktade rörelser av lyftarmen och utåtriktade rörelser av utskjutet ) och vipparmens (4) rörelser i en första av de två för vipparmen möjliga riktningarna (uppåt eller nedåt) och tillåter rörelser i den andra riktningen samt att, när lastmomentet (trycket i lyftcylindern) uppgår till ett andra värde, som är större än det första värdet, påverka de blocke- ringsventiler som styr rörelsen av vipparmen, så att de till- låter vipparmsrörelser i den andra riktningen och hindrar vipparmsrörelser i den första riktningen. 8. Överlastskydd enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att kranens lyft- och vipparmscylindrar på de hydrauliska ledningarna till sina tryckbelastade sidor är utrustade med pilotstyrda mothålls- 13 8Û04154'4 ventiler (overcenter valves) (22,25) och att den utskjutet (5) reglerande hydraulcylindern (8) på båda sina sidors (kolvsida resp. kolvstångssida) hudraulledningar är utrustad med pilotstyrda mothâllsventiler (24,25). 9. Överlastskydd enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v elmagnetiskt styrda blockeringsventiler (15-18), som är anordnade, att när en elektrisk spänning pålägges, ställa in sig i ett läge, vilket de släpper igenom ett hydraulflöde och vid frånslagen ström en backventil in- kopplas, av vilka blockeringsventiler en första (15) är så insatt, att den med backventilen i inkopplat (verksamt) läge blockerar hydraulflödet till lyftcylinderns (6) vid lastmomentökning verksama sida, en andra (16) är så insatt att den med backventilen i inkopplat (verksamt) läge blockerar hydraulflödet till vipparmsoylinderns (7) vid vipparms- sänkning verksamma sida, en tredje (17) är så insatt att den med back-.venfiien i inkopplat (verksamt) läge blocke- rar hydraulflödet från vipparnscylinderns (7) vid vipparms- säkning verksama sida och en fjärde (18) är så insatt att den med backventilen i inkopplat (verksamt) läge blockerar hydraulflödet till förlängningsarmens (5) hydraulcylinders (8) vid lastmomentökning verksamma sida, om förlängningsarm förekomer, styrventiler (10) för styrning av hydraulflödet till pch från kranens olika hydraulcylindrar och däri- genom styrning av kranens rörelser, en första tryckstömbrytare (11), som är anordnad att, när styrventilerna (10) trycksätts, slås till, en strömkälla (12), som är anordnad att mata ström till den första tryckströmbrytaren (11), en andra tryck- strömbrytare (13), som maas med ström från den första tryckströmbrytaren (11), och vilken är anordnad att, när trycket i lyftcylindern (6) överstiger ett förut- bestämt maximalt värde, bryta strömmen till blockerings- ventilerna (15-18), ett vipparmens lutning i förhållande till hori- i 8004154-4 w sontalplanet avkännande organ (19 eller 26,27), som matas med ström via den första tryckströmbrytaren (11). vilket organ är anordnat att, när vipparmen är riktad nedåt, lägga en elektrisk spänning på den andra blockerings- ventilen (16), samt när vipparmen är riktad uppåt, lägga en elektrisk spänning på den tredje blockerings- ventilen (17), varigenom hindras momentökande rörelser av vipparmen (4), och heivieaereiemeni, lämpligen dioder (2o,21), viike är anordnade, att dels hindra den ström som kommer via det vinkelavkännande organet att påverka någon annan blocke- ringsventil än den i beroende av vipparmens momentana läge lämpliga, och dels släppa fram den ström som kommer via den första tryckströmbrytaren (11) till samtliga blocke- ringsventiler. 1 10. Överlastskydd enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t a v elmagnetiskt styrda blockeringsventiler (15-18), som är anordnade, att när en elektrisk spänning pålägges, ställa in sig i ett läge, i vilket de släpper igenom ett hydraulflöde och, vid frånslagen ström en backventil inkopplas, av vilka blockeringsventiler en första (15) är så insatt, att den med backventilen i inkopplat (verksamt) läge blocke- rar hydraulflödet till lyftcylinderns (6) vid lastmoment- ökning verksama sida, en andra (16) är så insatt, att den med backventilen i inkopplat (verksamt) läge blockerar hydraulflödet till vipparmscylinderns (7) vid vipparms- sänkning verksama sida, en tredje (17) är-så insatt, att den med backventilen i inkopplat (verksamt) läge blockerar hydraulflödet från vipparmscylinderns (7) vid vipparms- sänkning verksamma sida och en fjärde (18) är så insatt, ett den med beerveniiien i inkopplat (verksamt) läge blocke- rar hydraulflödet till förlängningsarmens (5) hydraulcylinders (8) vid lastmomentökning verksamma sida, om förlängninge- arm förekommer, styrventiler (10) för styrning av hydraulflödet till och från kranens olika hydraulcylindrar och därigenom styrning av kranens rörelser, 15 8004154-4 en första tryckströmbrytare (11), som är anordnad att, när styrventilerna trycksätts, slås till, en strömkälla (12), som är anordnad att mata ström till nämnda första tryokströmbrytare, en andra och en tredje tryckströmbrytare (28,29), vilka är anordnade att fungera som ett vipparmens lutning, snett nedåt eller uppåt mot horisontalplanet indirekt av- kännande organ och är kopplade till lyftcylindern (6), av vilka tryckströmbrytare den andra (28) är anordnad att, när trycket i lyftcylindern uppgår till ett första förut- bestämt värde, bryta strömmen till den första (15), den andra (16) och den fjärde (18) blockeringsventilen, och den tredje tryckströmbrytaren (29) är anordnad att, när trycket i lyftcylindern uppgår till ett andra förutbestämt värde dels bryta strömmen till den tredje blockeringsventi- len (17) och dels sluta strömkretsen till den andra blocke- ringsventilen (16), ett halvledarelement, lämpligen en diod (50), vilket är anordnat att dels hindra den ström som kommer via den tredje tryckströmbrytaren (29) att påverka den första (15) och den fjärde (18) blockeringsventilen och dels tillåta den ström som kommer från den andra tryck- strömbrytaren att påverka den tredje blockeringsventilen (17). 11. Uverlastskydd enligt kravet 10, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a V, att den andra tryckströmbrytaren (28) är anordnad att, när trycket i lyftcylindern (6) uppgår till ett första förutbestömt värde, bryta strömmen till den första (15), den tredje (17) och den fjärde (18) av blockeringsventilerna, och att den tredje tryckströmbryta- ren (29) är anordnad att, när trycket uppgår till ett andra förutbestämt värde, dels bryta strömmen till den andra blockeringsventilen (16) och dels koppla ström till den tredje blockeringsventilen (17). 12. Överlastskydd enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att efter det trycket i lyftcylindern avkännande organet (15) resp. det första trycket i lyftcylindern avkännande organet (28), och före blockeringsventilerna (15-18) är insatt en tidsfördröjande enhet (14).1. 8064154-4 1.0 §_a tentk¿ ;; g; 1 1. Overload protection for hydraulically driven cranes, whose crane arm is composed of at least two arms, a lifting arm (5) and a rocker arm (4), which arms (5,4 ) can be swiveled in a vertical plane by means of hydraulic cylinders, a lifting cylinder (6) resp. a rocker cylinder (7), by means of control valves (10), to which lifting cylinder a pressure is connected in this sensing means (15), the crane control system including a number of control means, which are connected partly to the pressure sensing means and partly to a rocker arm (4) inclination, either upwards or downwards, in relation to the horizontal plane sensing means, which control means are arranged to, by the action of the pressure sensing means (13) upon reaching a predetermined maximum pressure in the lifting cylinder (6), adjust the control means so , that hydraulic flow is prevented from producing such crane arm movements which increase the load torque beyond a certain predetermined maximum value and allow such crane arm movements which reduce the load torque from this value, among which control means include a control means (15) which is arranged to achieve the predetermined maximum pressure. (6) by the control means blocking such hydraulic flow which would lead to a lowering of the lifting arm (3), can The inclination of the rocker arm (4) relative to the horizontal plane is arranged to, when the rocker arm is directed downwards relative to the horizontal plane, act on a first guide means (16), so that this allows downward movements of the rocker arm, and on the other hand a second guide means (17), so that this prevents upward movements of the rocker arm and, when the rocker arm is directed upwards relative to the horizontal plane, partly influences the second guide means (17), so that it allows upward movements of the rocker arm (4) and on the one hand the first guide means (16), so that this prevents downward movements of the rocker arm. 11 8004154-4 2. Overload protection according to claim 1 for cranes provided with an extension arm (5), so-called projection, on the rocker arm, which extension arm is operated by means of a hydraulic cylinder (3), characterized in that the crane operating system is included, coupled to the pressure sensing means, also such control means which are arranged to prevent the extension arm (5) from displaced outwards, when the load moment has reached a certain predetermined maximum value, but to allow the arm to be displaced inwards to reduce the load moment. Overload protection according to Claim 1 for cranes with arms, the hydraulic cylinders of which have a piston side and a piston rod side, characterized in that the control means consist of a number of blocking valves (15-17) which are designed to act upon the pressure sensing means (13). ) stop the hydraulic flow which causes lowering of the lifting arm (3), and that the inclination of the rocker arm (4) relative to the horizontal plane is arranged to, when the rocker arm (4) is directed downwards relative to the horizontal plane, act on a first blocking valve (16), so that it allows downward movements of the rocker arm and a second blocking valve (17), so that it prevents upward movements of the rocker arm and, when the rocker arm is directed upwards relative to the horizontal plane, influences the second blocking valve , so that it allows unintentional movements of the rocker arm and the first blocking valve, so that it prevents downward movements of the rocker parmen. Overload protection according to Claim 2, characterized in that the control means arranged to prevent the extension arm from being displaced outwards, when the load torque has reached a certain value, is constituted by a blocking valve (18), which is coupled to the pressure sensing means (13), which senses the pressure at the pressurized side of the lifting cylinder (6), and is arranged to stop the hydraulic flow to the extension arm hydraulic cylinders (8) for load torque increase when actuating this means. active page. i5. Overload protection according to one of the preceding claims, characterized in that the inclination of the tilting arm (4) relative to the horizontal plane of the member consists of a inclination indicator (19) on the tilting arm or the extension arm. Overload protection according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the inclination of the rocker arm (4) relative to the horizontal plane consists of a pressure sensor (26, 27) which senses the pressurized side of the extended operating hydraulic cylinder. Overload protection according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the inclination of the rocker arm (4) relative to the horizontal plane consists of an inclination angle indirectly sensing means, which is combined with the pressure in the lifting cylinder (6). ) sensing means, which angle indirectly sensing means consists of two means in the lifting cylinder sensing means (28,29), which are arranged to, when the pressure in the lifting cylinder reaches a certain value, actuate the blocking valves (15-18), so that they prevent load-increasing movements of the lifting arm and the extension - when the crane is equipped with such - (ie downward movements of the lifting arm and outward movements of the extension) and the movements of the rocker arm (4) in a first of the two possible directions for the rocker arm (up or down) and allows movements in the second direction and that, when the load moment (the pressure in the lifting cylinder) amounts to a second value, which is greater than the first value, they affect the blocks ring valves that control the movement of the rocker arm, so that they allow rocker arm movements in the second direction and prevent rocker arm movements in the first direction. Overload protection according to one of the preceding claims, characterized in that the crane's lifting and rocker arm cylinders on the hydraulic lines to their pressure-loaded sides are equipped with pilot-controlled stop valves (22,25) and that the projecting (5) regulating hydraulic cylinder (8) on both side (piston side or piston rod side) skin roll lines is equipped with pilot-controlled stop valves (24,25). Overload protection according to one of the preceding claims, characterized by electromagnetically controlled blocking valves (15-18), which are arranged so that when an electrical voltage is applied, they set themselves in a position which they let through a hydraulic flow and when the current is switched off a non-return valve is switched on, of which blocking valves a first (15) is so inserted that it with the non-return valve in engaged (operative) position blocks the hydraulic flow to the side of the lifting cylinder (6) when the torque increases, a second (16) is so inserted that it the non-return valve in engaged (operative) position blocks the hydraulic flow to the side of the rocker arm cylinder (7) when the rocker arm is lowered, a third (17) is inserted so that it with the non-return valve in engaged (active) position blocks the hydraulic flow from the rocker cylinder (7) ) when the rocker arm is engaged and a fourth (18) is inserted so that it with the non-return valve in the engaged (operative) position blocks the hydraulic flow to the hydraulic cylinders (8) of the extension arm (5) ) in the case of load torque increase, if extension arm is present, control valves (10) for controlling the hydraulic flow to pch from the crane's various hydraulic cylinders and thereby controlling the movements of the crane, a first pressure switch (11), which is arranged to, when the control valves (10) pressurized, switched on, a power source (12), which is arranged to supply power to the first pressure switch (11), a second pressure switch (13), which is supplied with current from the first pressure switch (11), and which is arranged that, when the pressure in the lifting cylinder (6) exceeds a predetermined maximum value, break the current to the blocking valves (15-18), a tilt of the rocker arm relative to the horizontal means (19 or 26) of the horizontal plane 8004154-4 w 27), which is supplied with current via the first pressure switch (11). which means is arranged to, when the rocker arm is directed downwards, apply an electrical voltage to the second blocking valve (16), and when the rocker arm is directed upwards, to apply an electrical voltage to the third blocking valve (17), thereby preventing torque increase movements of the rocker arm (4), and heivieaereiemeni, suitably diodes (20, 21), which are arranged, on the one hand, to prevent the current which comes via the angular sensing means from influencing any other blocking valve than and on the other hand release the current that comes via the first pressure switch (11) to all blocking valves. Overload protection according to one of the preceding claims, characterized by electrically magnetically controlled blocking valves (15-18), which are arranged so that when an electrical voltage is applied, they set themselves in a position in which they let a hydraulic flow through and, when switched off, current a non-return valve is connected, of which blocking valves a first (15) is so inserted that it with the non-return valve in engaged (operative) position blocks the hydraulic flow to the operative side of the lifting cylinder (6) when the torque increases, a second (16) is so inserted, that it with the non-return valve in engaged (active) position blocks the hydraulic flow to the side of the rocker arm cylinder (7) when the rocker arm is lowered, a third (17) is inserted so that it with the non-return valve in engaged (active) position blocks the hydraulic flow from the rocker arm cylinder (7) side acting on the rocker arm lowering and a fourth (18) is so inserted, the one with the beer valve in engaged (active) position blocks the hydraulic flow to the hydraulic cylinder of the extension arm (5) inders (8) side at load torque increase, if extension arm is present, control valves (10) for controlling the hydraulic flow to and from the crane's various hydraulic cylinders and thereby controlling the crane's movements, 8004154-4 a first pressure switch (11), which is arranged that, when the control valves are pressurized, a power source (12) is turned on, which is arranged to supply power to said first pressure switch, a second and a third pressure switch (28, 29), which are arranged to function as a tilt of the rocker arm, obliquely downwards. or upwardly towards the horizontal plane indirect sensing means and are connected to the lifting cylinder (6), of which pressure switch the second (28) is arranged to, when the pressure in the lifting cylinder reaches a first predetermined value, break the current to the first (15). ), the second (16) and the fourth (18) blocking valve, and the third pressure switch (29) are arranged to, when the pressure in the lifting cylinder amounts to a second predetermined value, the current to the third blocking valve (17) and on the other hand close the circuit to the second blocking valve (16), a semiconductor element, suitably a diode (50), which is arranged to block the current coming via the third pressure switch (29). ) to actuate the first (15) and the fourth (18) blocking valve and on the one hand to allow the current coming from the second pressure switch to actuate the third blocking valve (17). Overload protection according to Claim 10, characterized in that the second pressure switch (28) is arranged to, when the pressure in the lifting cylinder (6) reaches a first predetermined value, cut off the current to the first (15), the third (17) and the fourth (18) of the blocking valves, and that the third pressure switch (29) is arranged to, when the pressure reaches a second predetermined value, partly break the current to the second blocking valve (16) and partly switch power to the third blocking valve (17). Overload protection according to one of the preceding claims, characterized in that after the pressure in the lifting cylinder the sensing means (15) resp. the first pressure in the lifting cylinder sensing means (28), and before the blocking valves (15-18) a time-delaying unit (14) is inserted.