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Die
Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Hubeinrichtung, insbesondere
Zweisäulen- oder
Mehrsäulen-Hebebühne, mit
den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
einer bekannten hydraulischen Hubeinrichtung dieser Art (
DE-OS 32 35 829 ) sind die
als Teleskopzylinder ausgebildeten Stempel an ihren oberen Enden
mit Hilfe einer gemeinsamen Hebetraverse fest und starr zu einer
Einheit verbunden. Diese Hebetraverse erstreckt sich als starres
Teil über sämtliche
Stempel. Dadurch entfällt
die Notwendigkeit von Gleichlaufsteuerungen, weil durch die starre Verbindung
der oberen Stempelenden mit der allen gemeinsamen Hebetraverse der
Gleichlauf beim Heben und Absenken erzielt ist.
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Aus
DE-Z Technische Rundschau, 1967, Nr. 33, S. 5 sind mechanische Gleichlaufsteuereinrichtungen
bekannt, bei denen eine Kraftverteilung mit Hilfe mechanischer Glieder
in Form von Zahnstange, Ritzeln und Welle kraft- und formschlüssig erzielt wird.
Man hat derartige mechanische Gleichlaufsteuereinrichtungen für einstufige
Hubeinrichtungen schon eingesetzt.
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Aus
der
DE-AS 26 57 831 ist
ein hydraulischer Teleskopkolbenantrieb für Hubvorrichtungen bekannt,
der aus einem Zylinder und drei ineinander verschiebbaren Teleskopkolben
besteht.
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Sicherheitseinrichtungen
mechanischer Art zur Absicherung der letzten hydraulischen Stufe
sind bekannt (
FR-27
07 971 B1 ). Diese sind jedoch aufwändig, teuer und erfordern relativ
viel Platz und ferner Wartung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hubeinrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei
der trotz der zweistufigen Ausbildung je Teleskopzylinder mit einfachen
Mitteln eine zuverlässige
Synchronisierung der Hub-/Senkbewegung beider Teleskopzylinder ermöglicht ist
und die auch hohen Sicherheitsanforderungen genügt.
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Die
Aufgabe ist bei einer hydraulischen Hubeinrichtung der eingangs
genannten Art gemäß der Erfindung
durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Obwohl eine mechanische
Gleichlaufsteuereinrichtung, die z.B. je Hubeinheit ein Zahnstangengetriebe aufweist,
die über
eine beiden gemeinsame Welle zwangsgekoppelt sind, bei einstufigen
Hubeinheiten schon bekannt ist, war man jedoch in dem Vorurteil verhaftet,
dass Hubeinheiten, die jeweils einen zumindest zweistufigen Teleskopzylinder
aufweisen, einer Gleichlaufregelung nicht oder nur auf sehr komplizierte
und dabei unzuverlässige,
z.B. hydraulische, Weise zugänglich
sind. Dieses Vorurteil ist überwunden.
Es wurde die Erkenntnis gewonnen, dass bei einem zumindest zweistufigen
Teleskopzylinder die zweite Stufe mit der ersten Stufe hydraulisch
verbunden und zwangsgekoppelt werden kann und somit eine mechanische
Gleichlaufregleung, die jeweils an der ersten Teleskopstufe angreift,
mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Gleichlaufregelung ermöglicht werden
kann. Die Gleichlaufregelung ist hinsichtlich des Aufbaus einfach,
kostengünstig
und betriebssicher. Somit ist mit einfachen Mitteln eine hydraulische
Hubeinrichtung mit zumindest zwei Teleskopzylindern geschaffen,
die jeweils mindestens zweistufig sind und gleichwohl eine einfache
und betriebssichere Synchronisierung beim Heben und Senken erfahren.
Ferner ist eine Sicherheitseinrichtung verwirklicht, die einfach,
kostengünstig,
ohne großen
Platzbedarf und zuverlässig
ist.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht einer hydraulischen Hubeinrichtung in Form
einer Zweisäulen-Hebebühne,
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2 einen
schematischen axialen Längsschnitt
entlang der Linie II-II der Hubeinrichtung in 1,
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3 einen
schematischen senkrechten Schnitt ähnlich demjenigen in 2 einer
hydraulischen Hubeinrichtung gleicher Art, die mit einer Sicherheitseinrichtung
versehen ist, wobei die Hubeinheit, da diese 2 entspricht,
nur in Teilen dargestellt ist.
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Die
in den Zeichnungen gezeigte hydraulische Hubeinrichtung ist hier
als Zweisäulen-Hebebühne 10 gestaltet,
die zwei in Abstand voneinander angeordnete Hubeinheiten 11 und 12 aufweist,
welche gemeinsam eine Last synchron heben und senken können. Jede
Hubeinheit 11 und 12 weist einen zumindest zweistufigen
Teleskopzylinder 13 bzw. 14 auf. Diese sind jeweils
für sich
in einer bodenseitigen Vertiefung, Grube od. dgl. zumindest im wesentlichen versenkt
angeordnet und jeweils für
sich wirksam, ohne daß eine
beide Teleskopzylinder 13, 14 verbindende Brücke vorhanden
ist. Die Teleskopzylinder 13, 14 sind mit dem
erforderlichen Längsabstand
bei Anordnung hintereinander oder Querabstand voneinander angeordnet.
Am freien oberen Ende jedes Teleskopzylinders 13, 14 können nicht
weiter dargestellte Aufnahmen, Auffahrrampen od. dgl. zum Heben
und Senken z.B. von Fahrzeugen angeordnet sein, wobei die Auffahrrichtung
für die
Fahrzeuge in 1 durch Pfeil 15 verdeutlicht
ist oder quer dazu verläuft.
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Jeder
Teleskopzylinder 13, 14 ist zumindest zweistufig.
Einzelheiten sind nachfolgend anhand von 2 am Beispiel
des dort gezeigten Teleskopzylinders 13 näher erläutert. Die
erste Stufe des Teleskopzylinders 13 weist ein äußeres Zylinderrohr 16 und
einen darin verschiebbaren Kolben 17 auf, der als beidseitig
wirkender Scheibenkolben 18 ausgebildet ist. Der Kolben 17 ist
am in 2 unten befindlichen einen Ende 19 eines
Hohlzylinders 20 fest angebracht. Der Hohlzylinder 20 stellt
somit gewissermaßen
die Kolbenstange des Scheibenkolbens 18 dar, wobei der
Hohlzylinder 20 und auch der Scheibenkolben 18 im
Inneren des äußeren Zylinderrohres 16 verschiebbar
und dabei dicht geführt
sind, derart, daß beidseitig
des Scheibenkolbens 18 Druckräume 21 bzw. 22 gebildet
sind. Im Zylinderrohr 16 ist im oberen Bereich ein Rohr 23 enthalten,
das mit seinem in 2 unteren Ende einen Axialanschlag
für den
Scheibenkolben 18 bildet. Das äußere Zylinderrohr 16 mitsamt
dem Scheibenkolben 18 und dessen Hohlzylinder 20 bildet
die erste Stufe des Teleskopzylinders 13. Der Hohlzylinder 20 ist
beim Heben mit dem aus der ersten Stufe, und dabei aus dem Druckraum 22,
verdrängten
Druckmittel gespeist. Hierzu enthält der Hohlzylinder 20 in
seiner Wandung 24 mindestens eine Durchlaßöffnung 25 für das Druckmittel.
Ober diese Öffnung 25 steht
das Innere 26 des Hohlzylinders 20 permanent in
Verbindung mit dem Druckraum 22. In diesem Inneren 26 des
Hohlzylinders 20 ist ein weiterer Kolben 27 verschiebbar
aufgenommen, der als Plungerkolben ausgebildet ist. Am ausfahrenden
freien Ende des Kolbens 27 ist, wie nicht weiter gezeigt
ist, die besagte Aufnahme für
die Last angebracht. Mit diesem Ende ist der Kolben 27 in
Pfeilrichtung 28 aus dem Teleskopzylinder 13 ausfahrbar,
in gleicher Weise wie der Hohlzylinder 20 dies in Pfeilrichtung 29 ebenfalls
und dabei gleichzeitig ist.
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Beim
Betrieb Heben wird in den Druckraum 21 Druckmittel, z.B.
Hydrauliköl,
mit Druck eingeleitet, das die dem Druckraum 21 zugewandte
Fläche des
Scheibenkolbens 18 beaufschlagt, der dadurch mitsamt dem
daran festen Hohlzylinder 20 in Pfeilrichtung 29 ausgeschoben
wird. Dabei verdrängt
der Scheibenkolben 18 mit seiner dem anderen Druckraum 22 zugewandten
Kolbenfläche
in diesem Druckraum 22 enthaltenes Druckmittel, das dadurch durch
die mindestens eine Öffnung 25 in
das Innere 26 gedrängt
wird. Der dortige Raum stellt ebenfalls einen Druckraum dar. Mit
dem in diesen Druckraum 26 gedrängten Druckmittel wird der
Kolben 27 mit seiner zugewandten wirksamen Kolbenfläche beaufschlagt,
wodurch der Kolben 27 in Pfeilrichtung 28 ausgestoßen wird.
Diese Hubbewegung der zweiten Stufe 20, 26 und 27 in
Pfeilrichtung 28 erfolgt synchron mit der Hubbewegung der
ersten Stufe 16-20 in Pfeilrichtung 29.
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Soll
die auf diese Weise angehobene Last gegensinnig zu den Pfeilen 28, 29 abgesenkt
werden, so wird die Druckbeaufschlagung in Pfeilrichtung 30 beendet
und hier statt dessen auf gegensinnige Entlüftung geschaltet. Unter der
Wirkung der Last wird dadurch der Kolben 27 gegensinnig
zum Pfeil 28 in den Druckraum 26 eingeschoben,
aus dem das Druckmittel durch die mindestens eine Öffnung 25 in
den Druckraum 22 gelangt, wo es die diesem Druckraum 22 zugewandte
Kolbenfläche
des Scheibenkolbens 18 beaufschlagt, der dadurch mitsamt dem
Hohlzylinder 20 gegensinnig zum Pfeil 29 in 2 nach
unten verschoben wird und dabei mit seiner dem Druckraum 21 zugewandten
Kolbenfläche das
darin befindliche Druckmittel gegensinnig zum Pfeil 30 aus
dem äußeren Zylinderrohr 16 herausdrückt. Am
in 2 unteren Ende des Kolbens 27 ist eine
Platte 31 befestigt, die für diesen Kolben 27 als Axialanschlag
dient.
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Wie
erläutert,
ist somit die zweite Stufe 20, 26 und 27 des
Teleskopzylinders 13 mit der ersten Stufe 16-22 hydraulisch
verbunden und zwangsgekoppelt. Das bedeutet, daß die Hubbewegung, die der
Scheibenkolben 18 mit daran festem Hohlzylinder 20 vollführt, über diese
hydraulische Kopplung auch der zweiten Stufe 20, 26 und 27 mitgeteilt
wird, wodurch ein Gleichlauf zwischen der ersten und der zweiten
Stufe hergestellt ist.
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Die
beiden Teleskopzylinder 13 und 14 sind über eine
mechanische Gleichlaufsteuereinrichtung 36 miteinander
gekoppelt, die je Teleskopzylinder 13, 14 ein
Getriebe 37 bzw. 38 aufweist. Dabei ist das jeweilige
Getriebe 37 bzw. 38 jeweils der ersten Stufe des
jeweiligen Teleskopzylinders zugeordnet. Wie 2 zeigt,
ist das Getriebe 37 des Teleskopzylinders 13 als
Zahnstangengetriebe ausgebildet. Dieses weist eine Zahnstange 39 auf,
die am einen Teleskopteil der ersten Stufe angebracht ist. Beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Zahnstange 39 parallel zum Hohlzylinder 20 der
ersten Stufe ausgerichtet und mit diesem am in 2 oberen
Ende mittels einer dortigen Platte 40 fest verbunden. Mit
der Zahnstange 39 steht ein Ritzel 41 in Getriebeeingriff,
das am anderen Teleskopteil der ersten Stufe angeordnet ist. Beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist dieses Ritzel 41 am räumlich feststehenden äußeren Zylinderrohr 16 gehalten,
und zwar dort in einem Gehäuse 42,
das mit dem in 2 oberen Flansch 43 des äußeren Zylinderrohres 16 verbunden
ist. Die Gleichlaufsteuereinrichtung 36 weist eine Welle 44 auf,
an der das Ritzel 41 des einen Teleskopzylinders 13 und in
analoger Weise ein entsprechendes Ritzel des anderen Teleskopzylinders 14 drehfest
angeordnet sind. Auf diese Weise sind beide Getriebe 37, 38 mechanisch
zwangsgekoppelt.
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Beim
Betrieb "Heben" hat somit eine über das
Druckmittel im Druckraum 21 bewirkte Verschiebung des Scheibenkolbens 18 mit
Hohlzylinder 20 in Pfeilrichtung 29 zur Folge,
daß zugleich
die damit fest verbundene Zahnstange 39 entsprechend in 2 nach
oben verschoben wird und über
das damit kämmende
Ritzel 41 die Welle 44 entsprechend angetrieben
wird, so daß das
andere Ritzel des Getriebes 38 und über dieses dessen Zahnstange
und somit bei diesem Teleskopzylinder 14 dessen erste Stufe
in gleicher Weise ausgeschoben wird. Bei jedem Teleskopzylinder 13, 14 ist
somit über
diese mechanische Gleichlaufsteuereinrichtung 36 eine mechanische Synchronisation
der ersten Stufe gewährleistet. Über diese
Gleichlaufsteuereinrichtung 36 der ersten Stufe und mittels
der jeweiligen hydraulischen Zwangskopplung zwischen der ersten
und zweiten Stufe je Teleskopzylinder 13, 14 sind
diese somit auch bezüglich
ihrer zweiten Stufe miteinander synchronisiert, so daß auch in
dieser zweiten Stufe ein Gleichlauf gewährleistet ist. Der so gewährleistete
Gleichlauf je Teleskopzylinder 13 und 14 in der
ersten und zweiten Stufe ist mit einfachen Mitteln erreicht und
mit Sicherheit gewährleistet,
so daß die
erforderliche Betriebssicherheit der Zweisäulen-Hebebühne 10 gegeben ist.
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Aus
Sicherheitsgründen
ist in der ersten Stufe jedes Teleskopzylinders 13, 14 so,
wie anhand von 2 beim Teleskopzylinder 13 angedeutet
ist, ein Druckwächter 45 vorgesehen,
mittels dessen beim Senken, gegensinnig zu den Pfeilen 28 und 29,
das aus der Druckkammer 26 der zweiten Stufe über die Öffnung 25 zurück in den
Druckraum 22 der ersten Stufe gedrängte Druckmittel erfaßbar ist.
Sollte es bei dieser Senkbewegung passieren, daß der Plungerkolben 27 statt
abzusenken im Hohlzylinder 20 klemmt und hängen bleibt,
so daß über den
Plungerkolben 27 kein Druckmittel aus dem Druckraum 26 durch
die Öffnung 25 und
in den Druckraum 22 gedrängt wird, so wird dieser Druckabfall
im Druckraum 22 vom Druckwächter 45 erfaßt, woraufhin
vom Druckwächter 45 ein
hydraulisches Sperren der Senkbewegung veranlaßt wird.
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Bei
der in 3 gezeigten Hubeinheit 11, bei der ebenfalls
nur ein Teleskopzylinder 13 schematisch in Teilen dargestellt
ist, der demjenigen in 2 entsprechen kann, ist eine
Sicherheitseinrichtung 50 vorgesehen, mittels der die letzte
Stufe, z.B. die zweite Stufe 20, 26 und 27,
gegen Absinken in einem etwaigen Notfall abgesichert ist. Ein derartiger
Fall kann z.B. dann eintreten, wenn die zwischen der ersten Stufe 16 bis 22 und
der zweiten Stufe wirksame Abdichtung Schaden nimmt und dadurch
größere Leckagen
vom Druckraum 26 der zweiten Stufe in den Druckraum 22 hinein
erfolgen und deswegen der ausgeschobene Kolben 27 unter
der Last nachgeben und absinken kann. Dies wird mittels der Sicherheitseinrichtung 50 verhindert.
Die Sicherheitseinrichtung 50 ist beim Beispiel gemäß 3 als
druckmittelbetriebene, insbesondere hydraulische, Einrichtung 51 ausgebildet.
Sie weist eine mit der letzten Stufe, insbesondere deren Kolben 27,
ausfahrende Stützstange 52 auf.
Die Stützstange 52 ist
ebenso wie der Kolben 27 mit dem schematisch angedeuteten
Tragmittel 53 verbunden und wird daher beim Ausfahren des Kolbens 27 und
entsprechendem Heben des Tragmittels 53 mit letzterem in 3 nach
oben bewegt. Wie nachfolgend noch erläutert wird, ist allerdings eine
zugkraftübertragende
Verbindung zwischen der Stützstange 52 und
dem Tragmittel 53 nicht zwingend erforderlich. Es kann
ausreichend sein, wenn die Stützstange 52 mit
ihrem in 3 oberen Ende von unten her
gegen das Tragmittel 53 anfährt. Die hydraulische Einrichtung 51 der
Sicherheitseinrichtung 50 ist in der Lage, die Stützstange 52 und über diese
die letzte Stufe, d.h. den Kolben 27, im geschilderten
Notfall bei Ansprechen der Sicherheitseinrichtung 50 gegen
Absinken in 3 nach unten abzustützen, wodurch
das Tragmittel 53 und damit die darauf ruhende Last abgestützt wird.
Die hydraulische Einrichtung 51 weist einen hydraulischen
Stützzylinder 54 auf,
der mit der Stützstange 52 verbunden sein
kann. Beim Ausführungsbeispiel
in 3 hingegen ist die Einrichtung 51 besonders
einfach gestaltet, da hierbei die Stützstange 52 bereits
einen Teil des Stützzylinders 54 bildet,
z.B. einen Plungerkolben 55 des Stützzylinders 54. Somit
bilden die Stützstange 52 und
der Plungerkolben 55 des Stützzylinders 54 ein
einziges einstückiges
durchgehendes, stangenförmiges
Bauteil. Der Plungerkolben 55 ist im Zylindergehäuse 56 des
Stützzylinders 54 aufgenommen
und darin translatorisch verschiebbar innerhalb der Zylinderbohrung 57.
Der Stützzylinder 54 ist an
die Druckversorgung der ersten Stufe 16 bis 22 angeschlossen,
z.B. über
ein 2/2-Wegeventil.
Hierzu dient ein Anschluss 58, der mit der Zylinderbohrung 57 in
Verbindung steht.
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Aus 3 ist
ersichtlich, dass ein Teil des Stützzylinders 54, insbesondere
dessen mit der Stützstange 52 verbundener
oder gemäß 3 als Stützstange
ausgebildeter Kolben 55, mit dem ausfahrenden Kolben 27 der
zweiten Stufe und dem davon angehobenen Tragmittel 53 mitbewegt
wird, z.B. durch Anstoßen
am Tragmittel 53 oder durch Verbindung damit. Der andere
Teil des Stützzylinders 54, z.B.
dessen Zylindergehäuse 56,
ist mit der ersten Stufe 16 bis 22, z.B. mit deren
ausfahrendem Kolben 17 und Zylinderhäuse 20, verbunden über die
Platte 40, die am oberen Ende des Hohlzylinders 20 und des
Zylindergehäuses 56 angreift.
Von Vorteil ist es ferner, wenn entsprechend dem Beispiel gemäß 3 die
Zahnstange 39 zugleich am Zylindergehäuse 56 ausgebildet
oder daran angebracht ist. Man erkennt, dass bei dieser Gestaltung
das Zylindergehäuse 56 mit
sich daran befindlicher Zahnstange 39 im Vergleich mit
dem Beispiel gemäß 2 kein
solches Bauteil darstellt, das zusätzlich vorhanden ist und entsprechende
Kosten macht. Es ist lediglich erforderlich, ausgehend vom Beispiel
gemäß 2 das
dortige mit Verzahnung zur Bildung der Zahnstange 39 vorgesehene
Bauteil mit der Zylinderbohrung 57 und dem Anschluss 58 zu
versehen, wobei als zusätzliches
Element der Sicherheitseinrichtung 50 die Stützstange 52 mit
Plungerkolben 55 vorzusehen sind, die zusammen ein einstückiges,
stangenförmiges
Bauteil darstellen.
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Beim
Betrieb Heben wird über
den Anschluss 58 Druckmittel, z.B. Hydrauliköl, mit Druck
in die Zylinderbohrung 57 eingeleitet und darüber der Plungerkolben 55 mit
seiner stirnseitigen Druckseite beaufschlagt, derart, dass der Plungerkolben 55 mit Stützstange 52 gleichermaßen wie
der Kolben 57 ausgefahren wird. Im Notfall bei Versagen
der Abdichtung der zweiten Stufe gegenüber der ersten Stufe und drohendem
Ansinken des Kolbens 27 unter Last wird mittels des Stützzylinders 54 mit
Stützstange 52 das
Tragmittel 53 und die darauf befindliche Last weiterhin
in Position gehalten und somit ein Absinken verhindert.
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Bei
einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitseinrichtung 50 als elektrische,
eletromechanische, mechanische od. dgl. Einrichtung ausgebildet.
In diesem Fall weist eine solche Sicherheitseinrichtung z.B. ebenfalls
die Stützstange 52 und
ferner eine mit dieser zusammenwirkende elektrische, elektromechanische, mechanische
od. dgl. Bremseinrichtung auf, die im Notfall an der Stützstange 52 angreift
und deren Absinken unter Last verhindert.