CH652380A5

CH652380A5 - Hydraulic lift with indirectly acting drive

Info

Publication number: CH652380A5
Application number: CH114/81A
Authority: CH
Inventors: Hermann Schroeder; Fritz Zobeley
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1980-01-25
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1985-11-15
Also published as: DK147556B; DK147556C; DK31581A; IT8119295A0; IT1135156B; DE3002577A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Aufzug mit indirekt wirkendem Antrieb, bei dem ein Fahrkorb unter Zwischenschaltung von Tragmitteln durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit bewegt wird, wobei der bewegliche Teil der Kolben-Zylinder-Einheit eine lose Rolle aufweist und zugleich ein Gegengewicht trägt, welches eine Gewichtskraft in der Höhe der doppelten Summe des Gewichtes von Fahrkorb und daher Nutzlast ausübt, sowie das Tragmittel von einer festen Verankerung in einem Aufzugschacht ausgehend über die lose Rolle und zwei ebenfalls im oder über dem Aufzugsschacht verankerte Umlenk-lollen läuft und an seinem Ende mit dem Fahrkorb verbunden ist und der feststehende Teil der Kolben-Zylinder-Einheit Anschlüsse für Hydraulikleitungen aufweist, welche durch eine Steuerung geregelt an eine Hydraulikpumpe angeschlossen sind. The invention relates to a hydraulic elevator with an indirectly acting drive, in which a car is moved with the interposition of suspension means by a hydraulic piston-cylinder unit, the movable part of the piston-cylinder unit having a loose roller and at the same time a counterweight which exerts a weight in the amount of twice the weight of the car and therefore the payload, and the suspension means runs and starts from a fixed anchorage in an elevator shaft via the loose roller and two deflection rollers also anchored in or above the elevator shaft its end is connected to the car and the fixed part of the piston-cylinder unit has connections for hydraulic lines, which are connected to a hydraulic pump in a controlled manner by a controller.

Durch die DE-OS 27 35 310 ist ein hydraulischer Antrieb bekannt, bei dem die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit über Tragmittel wie Seile, Ketten usw. einen Fahrkorb bewegt. Um eine Wegübersetzung zu erhalten, wird die Kolbenstange nicht direkt mit dem Tragmittel verbunden, sondern sie trägt eine lose Rolle, über die das Tragmittel läuft. Dadurch wird die Hälfte des Kolbenhubes eingespart, d.h. der Fahrkorb legt stets den doppelten Weg des Kolbenhubes zurück. Um Antriebsenergie zu sparen, wird ferner ein Ausgleichsgewicht vorgesehen, welches so konzipiert ist, dass die Gewichtskraft aus dem Fahrkorb und der halben Nutzlast kompensiert wird. Durch diese Anordnung wird Energie gespart, die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit nebst Hydraulikpumpe wird verkleinert und damit verbilligt, allerdings erweist sich die bei leerem Fahrkorbe auf die Kolbenstange wirkende Last From DE-OS 27 35 310 a hydraulic drive is known in which the hydraulic piston-cylinder unit moves a car via suspension means such as ropes, chains, etc. In order to obtain a translation, the piston rod is not connected directly to the suspension element, but carries a loose roller over which the suspension element runs. This saves half the piston stroke, i.e. the car always covers twice the stroke of the piston. To save drive energy, a counterweight is also provided, which is designed so that the weight of the car and half the payload is compensated. This arrangement saves energy, the hydraulic piston-cylinder unit and hydraulic pump are reduced in size and therefore cheaper, but the load acting on the piston rod when the car is empty proves

Q Q

2.— 2.—

2 2nd

aus dem Ausgleichsgewicht als mehr sehr nachteilig, da sie die Kolbenstange auf Druck beansprucht. Ausserdem wird dieser Nachteil noch dadurch verstärkt, dass als bewegliches Teil der Kolben-Zylinder-Einheit die Kolbenstange herangezogen wird, welche ein geringes Widerstandsmoment gegen Biegung aufweist und somit insbesondere bei grossen Hüben zum Schutz gegen Ausknicken unter der Druckkraft erheblich dimensioniert sein muss, was die Gestehungskosten der Anlage beeinflusst. from the balance weight as more very disadvantageous because it puts pressure on the piston rod. In addition, this disadvantage is exacerbated by the fact that the piston rod is used as a movable part of the piston-cylinder unit, which has a low moment of resistance to bending and thus must be considerably dimensioned, especially in the case of large strokes, to protect against buckling under the compressive force, which is the Production costs of the plant influenced.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellungskosten einer hydraulischen Aufzugsanlage durch die Optimierung der statischen Verhältnisse des Kolben-Zylinder-Antriebes so weit als denkbar zu vermindern. In contrast, the invention has for its object to reduce the manufacturing costs of a hydraulic elevator system by optimizing the static conditions of the piston-cylinder drive as far as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als bewegliches Teil der Kolben-Zylinder-Einheit ein Zylinder vorgesehen ist, dass eine Kolbenstange als nicht bewegliches Teil fest an ihren beiden Enden verankert und unter Vorspannimg in Höhe der Nutzlast stehend ausgeführt ist, und dass die Steuerung der Kolben-Zylinder-Einheit als geschlossenes System ausgeführt ist. According to the invention, this object is achieved in that a cylinder is provided as the movable part of the piston-cylinder unit, that a piston rod, as a non-movable part, is firmly anchored at its two ends and is designed to be pre-stressed at the payload, and in that the control the piston-cylinder unit is designed as a closed system.

Dadurch, dass der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit als bewegliches Teil ausgeführt wird, erreicht man eine Materialeinsparung, da das Widerstandsmoment des rohr-förmigen Zylinders bei gleichem Aufwand bekanntüch beträchtlich hoher ist. Die Kolbenstange selbst kann durch eine Vorspannung in Höhe der Nutzlast Q frei von Druckspannungen gehalten werden, was eine erhebliche Verringerung ihres Querschnittes zulässt und als Folge davon eine Kostenminderung durch Materialersparnis bewirkt. Ebenso lässt sich durch einen geschlossenen Kreislauf der Hydraulik die Steuerung vereinfachen und somit ebenfalls kostengünstig gestalten. The fact that the cylinder of the piston-cylinder unit is designed as a movable part results in a material saving, since the section modulus of the tubular cylinder is known to be considerably higher with the same effort. The piston rod itself can be kept free of compressive stresses by a preload in the amount of the payload Q, which allows a considerable reduction in its cross-section and, as a result, a cost reduction through material savings. Likewise, the control can be simplified by a closed circuit of the hydraulics and thus also designed cost-effectively.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann Anspruch 2 entnommen werden. An advantageous development of the invention can be found in claim 2.

Durch den geschlossenen Kreislauf werden nicht nur eine Reihe von elektromagnetischen Ventilen eingespart, vielmehr kann auch der herkömmliche Ölbehälter eingespart werden, es ist nur noch ein kleines über gewöhnliche Rückschlagventile an die Hydraulikleitung angeschlossenes Ausgleichsgefäss notwendig, welches die Leckölverluste zu ergänzen hat. The closed circuit not only saves a number of electromagnetic valves, it can also save the conventional oil tank, all that is required is a small expansion tank connected to the hydraulic line via conventional check valves, which has to supplement the leakage oil losses.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kolbenstange zwei von ihren Enden ausgehende konzentrische Bohrungen aufweist, welche in Kanäle münden, die zu den Zylinderräumen führen, und dass die Kolbenstange an ihren Enden Anschlüsse für die Hydraulikleitungen aufweist, welche in die Bohrungen der Kolbenstange einmünden. A further embodiment of the invention is characterized in that the piston rod has two concentric bores extending from its ends, which open into channels that lead to the cylinder spaces, and that the piston rod has at its ends connections for the hydraulic lines which run into the bores open the piston rod.

Durch die Integration der Hydraulikleitung in die Kolbenstange in Form einer Bohrung werden verschleissträch-tige Dichtungen bzw. flexible Anschlüsse an den sich bewegenden Zylinder vermieden, was die Anlage nicht nur By integrating the hydraulic line in the piston rod in the form of a bore, wear-prone seals and flexible connections to the moving cylinder are avoided, which the system not only

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verbilligt, sondern auch deren Sicherheit erhöht, da flexible Anschlüsse wie Schlauchleitungen usw. durch Platzen ausfallen können. cheaper, but also increases their security, since flexible connections such as hose lines, etc. can fail due to bursting.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die einzige Figur zeigt den hydraulischen Antrieb eines Aufzuges und die dazugehörige Steuerung. The single figure shows the hydraulic drive of an elevator and the associated control.

Die Figur zeigt eine hydraulische Kolben-Zylinder-Ein-heit 1, welche dem Antrieb eines Fahrkorbes 2 eines Aufzuges dient. Der Fahrkorb 2 wird dabei indirekt über ein Tragmittel 3 (Seil, Kette usw.) angetrieben, welches über Umlenkrollen 4, 5 und eine lose Rolle 6 läuft. Die Umlenkrollen 4, 5 sind in einer Decke 7 eines Aufzugsschachtes verankert, während die lose Rolle 6, die von dem Tragmittel 3 umschlungen wird, fest mit einem Zylinder 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 verbunden ist. Der Zylinder 8 als beweglicher Teil ist mit einem Gegengewicht 9 versehen, welches gewichtsmässig mit dem Fahrkorbgewicht F und einer Nutzlast Q so im Verhältnis steht, dass 9 eine Gewichtskraft von The figure shows a hydraulic piston-cylinder unit 1, which serves to drive a car 2 of an elevator. The car 2 is driven indirectly via a suspension element 3 (rope, chain, etc.) which runs over deflection rollers 4, 5 and a loose roller 6. The deflection rollers 4, 5 are anchored in a ceiling 7 of an elevator shaft, while the loose roller 6, which is looped around by the suspension means 3, is firmly connected to a cylinder 8 of the piston-cylinder unit 1. The cylinder 8 as a movable part is provided with a counterweight 9, which is related in weight to the car weight F and a payload Q so that 9 has a weight of

Q Q

2 (— + F) 2 (- + F)

2 2nd

aufweist. Dadurch wird bei einer mittleren Auslastung des Fahrkorbes 2 mit der halben zulässigen Nutzlast Q ein vollkommener Gewichtsausgleich erzielt, so dass die gesamte Antriebsanordnung klein dimensioniert und Energie gespart werden kann. Die bei voller Last Q maximal auftretende Last an der Kolben-Zylinder-Einheit 1 beträgt ebenfalls Q, die Gewichtskraft aus der Fahrkorbmasse ist voll ausgeglichen. having. In this way, with a medium load on the car 2 with half the permissible payload Q, a perfect weight balance is achieved, so that the entire drive arrangement can be dimensioned small and energy can be saved. The maximum load occurring at the piston-cylinder unit 1 at full load Q is also Q, the weight force from the car mass is fully balanced.

Die eigentliche hydraulische Antriebseinrichtung besteht aus der Kolben-Zylinder-Einheit 1 mit zugehöriger Steuerung 10 und einer Hydraulikpumpe 11. Als beweglicher Teil der Kolben-Zylinder-Einheit 1 ist, wie bereits eingangs erwähnt, der Zylinder 8 ausgebildet. Eine Kolbenstange 12 mit einem mittig angeordneten und mit der Kolbenstange fest verbundenen Kolben 13 ist an beiden Enden fest in einem Fundament 14 verankert. Zur Vermeidung von Druckbeanspruchung ist die Kolbenstange 12 mit einer Zugkraft ^ Q vorgespannt, so dass die Kolbenstange niemals auf Knickung beansprucht wird, sie kann deshalb ohne Rücksicht auf ein Widerstandsmoment gegen Biegung als i einer Zugstab dimensioniert werden, was zu einem minimal möglichen Durchmesser der Kolbenstange 12 führt, was sich auch in den Beschaffungskosten der gesamten Anlage niederschlägt. Die Zuführung der Hydraulikflüssigkeit erfolgt über Hydraulikleitungen 15a, 15b, welche im Bereich der Enden der Kolbenstange 12 in zu dieser konzentrische Bohrungen 16a, 16b münden. Die Bohrungen 16a, 16b sind als Sackbohrungen ausgeführt, welche im Bereich des Kolbens 13 enden und dort über Kanäle 17a, 17b in s die Zylinderräume 18a, 18b führen, welche durch den Kolben 13 voneinander getrennt sind. Die Hydraulikflüssigkeit zum Antrieb der Kolben-Zylinder-Einheit 1 wird durch eine Hydraulikpumpe 11 gefördert, der Strom der Flüssigkeit wird durch zwei mit der Hydraulikpumpe und den io Hydraulikleitungen 15a, 15b in Reihe geschaltete elektromagnetisch steuerbare Rückschlagventile 19a, 19b gesteuert, so dass ein geschlossener Kreislauf entsteht. Die Rückschlagventile sind dabei so angeordnet, dass bei Ausfall der Hydraulikpumpe 11 ein unkontrollierter Rückfluss der 15 Hydraulikflüsigkeit unterbunden wird. Zwischen den Rückschlagventilen 19a, 19b und der Hydraulikpumpe 11 sind mindestens zwei einfache Rückschlagventile 20a, 20b vorgesehen, welche einerseits an die Hydraulikleitung 15a bzw. 15b angeschlossen sind und andererseits in ein Ausgleichs-20 gefäss 21 münden, welches Hydraulikflüssigkeit enthält, um Leckölverluste in den Zylinderräumen 17a bzw. 17b auszugleichen. The actual hydraulic drive device consists of the piston-cylinder unit 1 with associated control 10 and a hydraulic pump 11. As already mentioned at the beginning, the cylinder 8 is designed as a movable part of the piston-cylinder unit 1. A piston rod 12 with a piston 13 arranged in the center and firmly connected to the piston rod is firmly anchored in a foundation 14 at both ends. To avoid compressive stress, the piston rod 12 is preloaded with a tensile force ^ Q, so that the piston rod is never subjected to buckling, it can therefore be dimensioned as a tensile rod regardless of a moment of resistance to bending, which results in a minimum possible diameter of the piston rod 12 leads, which is also reflected in the procurement costs of the entire system. The hydraulic fluid is supplied via hydraulic lines 15a, 15b, which open in the region of the ends of the piston rod 12 into bores 16a, 16b concentric to the latter. The bores 16a, 16b are designed as blind bores which end in the region of the piston 13 and lead there via channels 17a, 17b into the cylinder spaces 18a, 18b, which are separated from one another by the piston 13. The hydraulic fluid for driving the piston-cylinder unit 1 is conveyed by a hydraulic pump 11, the flow of the fluid is controlled by two electromagnetically controllable check valves 19a, 19b connected in series with the hydraulic pump and the hydraulic lines 15a, 15b, so that a closed one Cycle arises. The check valves are arranged so that if the hydraulic pump 11 fails, an uncontrolled backflow of the hydraulic fluid is prevented. Between the check valves 19a, 19b and the hydraulic pump 11, at least two simple check valves 20a, 20b are provided, which are connected on the one hand to the hydraulic line 15a or 15b and on the other hand open into a compensating tank 20 which contains hydraulic fluid to prevent leakage oil losses in the Compensate cylinder spaces 17a and 17b.

Zur Funktion der Anlage ist zu sagen, dass zunächst die Hydraulikpumpe 11 in Betrieb genommen wird, und 25 zwar rechts- oder linksgängig, je nachdem, ob der Fahrkorb 2 gehoben oder gesenkt werden soll. Wenn der nötige Hydraulikdruck vor den Rückschlagventilen 19a, 19b aufgebaut ist, werden durch Betätigung der elektrisch in Reihe geschalteten Elektromagnete der steuerbaren Riickschlag-30 ventile 19a, 19b die Hydraulikleitungen 15a, 15b für die Strömung der Hydraulikflüssigkeit zu den Zylinderräumen 18a bzw. 18b frei. Durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit verschiebt sich der Zylinder 8 entlang der Kolbenstange 12. Über ein Tragmittel 3, welches die mit dem Zy-35 linder 8 verbundene lose Rolle 6 umschlingt, wird der Fahrkorb 2 gehoben oder gesenkt. Die zwischen der losen Rolle 6 und dem Fahrkorb 2 sich befindenden Rollen 4, 5 dienen lediglich der Umlenkung. Durch die lose Rolle 6 hingegen wird eine Wegübersetzung von 2:1 erreicht, d.h. 40 der Fahrkorb 2 legt die doppelte Wegstrecke des Zylinders 8 zurück, was den Vorteil bietet, dass die Hublänge des Zylinders um die Hälfte gegenüber dem direkten hydraulischen Antrieb gekürzt werden kann, was räum- und kostensparend ist. Selbstverständlich können auch an Stelle 45 der einen losen Rolle 6 mehrere lose Rollen treten, wenn dies die äuseren Umstände erfordern sollten. Die Wegübersetzung betrüge bei zwei losen Rollen bereits das Vierfache, so dass auch grosse Förderhöhen des Fahrkorbes 2 möglich sind. Regarding the function of the system, it must be said that the hydraulic pump 11 is first put into operation, 25 right-handed or left-handed, depending on whether the car 2 is to be raised or lowered. When the necessary hydraulic pressure is built up in front of the check valves 19a, 19b, the hydraulic lines 15a, 15b are free for the flow of the hydraulic fluid to the cylinder spaces 18a and 18b by actuation of the electromagnets of the controllable check valves 30a, 19b which are electrically connected in series. The cylinder 8 is displaced along the piston rod 12 by the pressure of the hydraulic fluid. The elevator car 2 is raised or lowered by means of a suspension element 3 which wraps around the loose roller 6 connected to the cylinder 35. The rollers 4, 5 located between the loose roller 6 and the car 2 are only used for deflection. The loose roller 6, on the other hand, achieves a 2: 1 translation, i.e. 40 the car 2 covers twice the distance of the cylinder 8, which has the advantage that the stroke length of the cylinder can be shortened by half compared to the direct hydraulic drive, which saves space and costs. Of course, a plurality of loose rollers 6 can also take the place of 45 one loose roller 6 if the external circumstances so require. The distance translation would be four times with two loose rollers, so that large heights of elevator car 2 are possible.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Hydraulic elevator with an indirectly acting drive, in which a car is moved with the interposition of suspension elements by a hydraulic piston-cylinder unit, the movable part of the piston-cylinder unit having a loose roller and at the same time carrying a counterweight, which exerts a weight in the amount of twice the weight of the car and half the payload, as well as the suspension means, starting from a fixed anchorage in an elevator shaft, running over the loose roller and two deflection rollers also anchored in or above the elevator shaft and at the end with the The car is connected and the fixed part of the piston-cylinder unit has connections for hydraulic lines, which are connected to a hydraulic pump in a controlled manner by a control system, characterized in that a cylinder () is a movable part of the piston-cylinder unit (1). 8) it is provided that a piston rod (12) as a non-movable part is anchored at both ends and is under tension at the level of the payload (Q) and that the control (10) of the piston-cylinder unit (1) is designed as a closed system.

2. Hydraulic elevator according to claim 1, characterized in that the closed system of the control (10) from a reversible in its direction of rotation hydraulic pump (11) with in series in the hydraulic lines (15a, 15b) switched on electromagnetically controllable check valves (19a, 19b) and that a connection to a compensating vessel (21) is provided between the hydraulic pump (11) and the check valves (19a, 19b), these connections being controlled by simple check valves (20a, 20b) against the hydraulic pressure of the hydraulic lines ( 15a and 15b) can be shut off.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Hydraulic elevator according to claim 1, characterized in that the piston rod (12) has two concentric bores (16a, 16b) extending from its ends, which open into channels (17a, 17b) which lead to the cylinder spaces (18a, 18b) lead, and that the piston rod (12) has at its ends connections for the hydraulic lines (15a, 15b) which open into the bores (16a, 16b) of the piston rod (12).