DE102008038901A1 - Antriebseinheit für ein Hebezeug mit reduziertem Druckmittelverbrauch - Google Patents

Antriebseinheit für ein Hebezeug mit reduziertem Druckmittelverbrauch Download PDF

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Abstract

Beschrieben ist eine Ventilanordnung für eine mit einem Druckmedium betriebenes Hebezeug. Ein Motor 10 weist zwei Anschlüsse A, B für ein Druckmedium auf. Bei Zuführung vom Druckmedium zum ersten als Hebenseite wirkenden Anschluss A wird das Hebezeug zum Heben einer Last betrieben, bei Zuführung zur Senkenseite B zum Senken einer Last. Um eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der die im Gesamtbetrieb benötigte Energiemenge verringert wird, ist eine Regelventil-Einheit 50 mit dem Anschluss der Senkenseite B verbunden, an der in Abhängigkeit von mindestens einem ersten Druck der Durchfluss vom Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite B verringert oder erhöht wird. Hierbei wird der Druck so erfasst, dass ein Senken-Lastzustand oberhalb einer Lastschwelle erkannt wird, indem die lastabhängig veränderliche Verdichtungswirkung des Motors 10 detektiert wird. Im Senken-Lastzustand verringert die Regelventil-Einheit 50 den Durchfluss vom Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite B.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein mit einem Druckmedium betriebenes Hebezeug.
  • Unter einem Hebezeug wird eine Baueinheit verstanden mit einem Motor und einer – üblicherweise über ein Getriebe – hiervon angetriebenen Hebevorrichtung für das Anheben und Absenken von Lasten, bspw. mittels einer Kette und einem Lasthaken.
  • Mit einem Druckmedium betriebene Hebezeuge, insbesondere Druckluft-Hebezeuge, haben sich für eine Vielzahl von Anwendungen sehr bewährt.
  • Als Antrieb für mit einem Druckmedium betriebene Hebezeuge kommen verschiedene Motortypen in Frage, bei denen jeweils über Druckmittel-Anschlüsse das Druckmedium dem Motor zugeführt wird. Beim Drehen des Motors expandiert (bei gasförmigem Druckmedium, bspw. Druckluft) bzw. entspannt (bei flüssigem Druckmedium, bspw. Hydrauliköl) das Druckmedium und treibt so den Motor an.
  • In der WO 97/02406 der Anmelderin ist ein Lamellenmotor mit integrierter Bremseinrichtung gezeigt. Ein Lamellenläufer ist in einem Motorraum durch Druckluft antreibbar. Ein Bremselement ist verschiebbar und durch Federn belastet axial direkt neben dem Lamellenläufer angeordnet. Der Larellenläufer bildet so an seiner Stirnseite mit dem Bremselement eine Reibpaarung. Die Reibpaarung ist im Motorraum angeordnet, so dass die im Betrieb dort wirkende Druckluft auf das Bremselement wirkt und dieses entgegen der Federwirkung so verschiebt, dass die Bremse gelöst wird. Diese Konstruktion hat sich in der Praxis außerordentlich bewährt. Sie führt insbesondere zu einer kompakten Bauweise.
  • Zum Betrieb eines Hebezeugs ist im allgemeinen ein umsteuerbarer Motor notwendig, der in einer ersten Drehrichtung zum Heben der Last und in einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung zum Senken der Last betrieben werden kann. Ein solcher Motor weist zwei Anschlüsse für das Druckmedium auf, wobei der Motor bei Zuführung des Druckmediums zum Anschluss der Hebenseite des Motors im Heben-Betrieb und bei Zuführung von Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite in entgegengesetzter Drehrichtung im Senken-Betrieb arbeitet.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinheit für ein mit einem Druckmedium betriebenes Hebezeug vorzuschlagen, mit der der für den Betrieb des Hebezeugs notwendige Energieaufwand insgesamt verringert werden kann.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist die Überlegung, dass in üblichen Betriebszyklen eines Hebezeugs der Motor sowohl im Heben- als auch im Senken-Betrieb arbeitet. Während es im Senken-Betrieb auch Betriebszustände gibt, in denen keine oder nur eine sehr geringe Last angehängt ist und eine Zufuhr von Druckmedium zur gewünschten Bewegung des Hebezeugs benötigt wird, ergeben sich andererseits auch in vielen Fällen Betriebszustände, in denen das Gewicht der Last für die Bewegung des Hebezeugs vollständig ausreichen würde. Es ist daher der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, die hierfür geeigneten Betriebszustände selbsttätig zu erkennen und in den so erkannten Betriebszuständen den Verbrauch an Druckmedium automatisch zu verringern.
  • Erfindungsgemäß ist ein umsteuerbarer Motor vorgesehen mit einem Anschluss auf der Hebenseite und einem weiteren Anschluss auf der Senkenseite. Weiter umfasst der Motor üblicherweise einen Auspuff, durch den das Druckmedium zum überwiegenden Teil abgeführt wird. Der Motor kann hierbei asymmetrisch ausgebildet sein, d. h. so, dass er im Betrieb in Senken-Richtung weniger Leistung liefert, als bei gleichem Betrieb in Heben-Richtung. Bei einem Lamellen-Motor wird dies bspw. durch eine asymmetrische Anordnung der Auspufföffnung am Umfang des Motorraums erreicht.
  • Erfindungsgemäß ist eine Regelventil-Einheit vorgesehen, mit der ein Senken-Lastzustand erkannt wird. Hierunter wird ein Zustand verstanden, in dem der Motor in der Betriebsart Senken betrieben wird und dabei eine Last abgesenkt wird, deren Gewicht oberhalb einer Lastschwelle liegt. Diese Lastschwelle kann, je nach Aufbau und Auslegung des Motors und der Ventilanordnung, über den Betriebsbereich des Motors konstant sein, kann aber ebenso auch variabel und somit von den Betriebsbedingungen, bspw. Drehzahl des Motors, abhängig sein. Die Lastschwelle kann zudem, bspw. durch Auslegung des Ventils, fest vorgegeben sein. Ebenso ist es möglich, dass die Lastschwelle einstellbar ist. Bevorzugt wird die Lastschwelle so gewählt. dass sie mehr als 10% der Nennlast des Hebezeugs beträgt. In Versuchen haben sich Werte für die Lastschwelle von 20–50% der Nennlast als sinnvoll erwiesen. Generell sollte die Lastschwelle zur Erzielung einer größtmöglichen Ersparnis möglichst gering gewählt werden, dabei aber ausreichend hoch, um bei geringen Lasten noch eine sichere Funktion des Senken-Betriebs zu gewährleisten. Bevorzugt ist, dass die Lastschwelle durch eine entsprechende Vorrichtung einstellbar ist. So kann die Lastschwelle am Einsatzort des Hebezeugs, und nicht lediglich werkseitig, für den jeweiligen Einsatzzweck geeignet gewählt werden.
  • Erfindungsgemäß ist die Regelventil-Einheit mit dem Anschluss der Senkenseite verbunden. Mindestens ein erster Druck wird der Regelventil-Einheit zugeführt und dort verarbeitet. Dies kann bspw. durch Vergleich mit einem – festen oder einstellbaren – Druckschwellenwert erfolgen oder, bevorzugt, durch Vergleich des ersten Drucks mit einem zweiten Druck. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs erhöht oder verringert die Regelventil-Einheit im Senken-Betrieb den Durchfluss von Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite.
  • Wie nachfolgend genauer ausgeführt wird, kann ein Druck, in dessen Abhängigkeit die Regelventil-Einheit den Durchfluss im Senken-Betrieb steuert, an verschiedenen Stellen des Systems erfasst werden. Maßgeblich ist, dass ein solcher Druck erfasst wird, dass daraus – d. h. bspw. aus einem Vergleich des Drucks mit einem Druckschwellenwert und/oder aus einem Vergleich des Drucks mit einem anderen Druck des Systems – der beschriebene Senken-Lastzustand erkannt werden kann, indem die lastabhängig veränderliche Verdichtungswirkung des Motors detektiert wird. Die Verdichtungswirkung des Motors ergibt sich daraus, dass sich im Senken-Betrieb mit entsprechender Last der Leistungsfluss derart einstellt, dass nicht mehr der Motor die Hebevorrichtung antreibt, sondern umgekehrt die abzusenkende Last über die Hebevorrichtung – und üblicherweise über ein Getriebe – rückführend wirkend den Motor antreibt, so dass es zu einer Verdichtungswirkung kommt, die als Gegenhalt zur treibenden Last für eine gleichförmige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit in Senken-Richtung sorgt. Diese Verdichtungswirkung ist selbstverständlich mit der Last veränderlich und kann durch Erfassung des Drucks an verschiedenen Stellen im System erkannt werden.
  • Erfindungsgemäß ist die Regelventil-Einheit so ausgebildet, dass sie im Senken-Lastzustand den Durchfluss von Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite verringert. Hierdurch ergibt sich die angestrebte Einsparungswirkung. Die Verringerung des Durchflusses, bevorzugt erzielt über eine Veränderung des Querschnittes an mindestens einer Stelle der Zuleitung, kann im Bereich von 0–100% kontinuierlich oder auch mit einer oder mehreren Stufen erfolgen. Hierbei kann ein Mindestwert für den verbleibenden Querschnitt vorgegeben sein. Die Verringerung des Durchflusses kann im Extremfall bis zum vollständigen Schließen des Anschlusses gehen, wenn der gesteuerte Betrieb des Motors (und das Lösen einer ggf. üblicherweise vorhandenen Bremse) durch anderweitige Vorrichtungen gewährleistet sind. Bevorzugt wird der Durchfluss aber nur verringert und nicht vollständig unterbunden, so dass ohne zusätzliche Elemente der Motor auch im Senken-Lastzustand weiterhin steuerbar ist (d. h. durch Dosierung des zugeführten Druckmediums das Absenken gesteuert wird) und eine ggf. vorhandene Bremse durch das zur Senkenseite zugeführte Druckmedium gelöst werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit wird somit ein Betrieb eines Hebezeugs ermöglicht, der – trotz äußerlich weitgehend unverändertem Steuer- und Betriebsverhalten – eine deutliche Einsparung der im Gesamtbetrieb notwendigen Menge an Druckmedium erlaubt. Die tatsächlich eingesparte Menge an Druckmedium hängt hierbei natürlich zunächst davon ab, in welchem Umfang im Gesamtbetrieb erhebliche Lasten abgesenkt werden. Zudem hängt die Einsparung von der Wahl der Lastschwelle ab. Bisherige Versuche zeigen jedoch ganz erhebliche Einsparungen, wobei eine Gesamtersparnis von ca. 30% im Gesamtbetrieb als realistisch angesehen wird.
  • Demgegenüber ist der mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit verbundene Aufwand gering. Durch eine Ventileinheit wird sowohl der Senken-Lastzustand erkannt als auch in Reaktion hierauf die vorgesehene Steuerfunktion ausgelöst.
  • Wie erläutert ist es möglich, den Senken-Lastzustand aus der Beobachtung eines einzigen Drucks zu erkennen, der bspw. mit einer Druckschwelle verglichen wird. Beispielsweise könnte im Senken-Betrieb der Druck auf der Hebenseite (der im Senken-Betrieb einem Rückstaudruck entspricht) erfasst und in einem Ventil mit einem Druckschwellenwert verglichen werden. Das Ventil kann bspw. mit einer Feder ausgebildet sein, so dass der Senken-Lastzustand erkannt wird, wenn der beobachtete Druck die Federkraft überwindet. Hierbei kann der Druckschwellenwert einstellbar sein, bspw. durch einen einstellbaren Anschlag für die Feder.
  • Bevorzugt wird allerdings nicht nur ein erster, sondern zusätzlich auch ein zweiter Druck erfasst und ein Vergleich des ersten Drucks mit dem zweiten Druck durchgeführt. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs wird der Durchfluss des Druckmediums zum Anschluss der Senkenseite gesteuert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft die Auswahl der Stellen im System, denen die beiden zum Vergleich verwendeten Drücke des Druckmediums entnommen werden, so dass anhand des Vergleichs die Erkennung des Senken-Lastzustandes möglich ist. Wie erläutert ist für die Auswahl der beobachteten Drücke maßgeblich, dass die lastabhängig veränderliche Verdichtungswirkung des Motors erkannt wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Motor einen in einem Motorraum drehbaren Rotor auf, wobei die beiden Anschlüsse relativ zum Umfang des Rotors an verschiedenen Stellen des Motorraums angeordnet sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies nachstehend anhand eines Lamellenmotors beschrieben. In Drehrichtung zwischen den Anschlüssen (bei einem Lamellenmotor im Wesentlichen diametral gegenüber) ist ein Auspuff zum Abführen von Druckmedium vorgesehen. Bei einer solchen Konstellation kann die Verdichtungswirkung des Motors im Senken-Betrieb erfasst werden, indem der erste Druck in einem Bereich des Motors (oder einer Zuleitung hierzu) entnommen wird, der in Drehrichtung „Senken” des Rotors vor dem oder am Auspuff liegt, während der zweite Druck einem Bereich entnommen wird, der in Drehrichtung „Senken” des Rotors nach dem Auspuff liegt. Die Entnahme des Drucks und Zuleitung zur Regelventil-Einheit kann somit an einer Vielzahl von Stellen des Motors, bspw. durch Stichleitungen erfolgen. Im Senken-Lastzustand wird der zweite Druck aufgrund der Verdichtungswirkung des Motors größer sein, als der erste Druck. Die Differenz zwischen den beiden Drücken ist von der Last abhängig. So kann die Regelventil-Einheit durch Bestimmung des Differenzdrucks und Vergleich mit einer Differenzdruckschwelle, die der gewünschten Lastschwelle entspricht, den Senken-Lastzustand erkennen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden keine separaten Stichleitungen zum Inneren des Motors vorgesehen, sondern bestehende Anschlüsse genutzt. Wird nur ein einziger Druck erfasst, so geschieht dies bevorzugt am Anschluss der Hebenseite. Im Fall der Erfassung von zwei Drücken zum Vergleich wird bevorzugt der erste Druck am Anschluss der Senkenseite oder am Auspuff erfasst, während der zweite Druck am Anschluss der Hebenseite erfasst wird. Hierbei ist es nicht erforderlich, den Druck unmittelbar am Motor zu erfassen, sondern es können wie zuvor beschrieben bevorzugt die Zuleitungen zu den Anschlüssen an beliebiger Stelle genutzt werden. Die Regelventil-Einheit kann hierbei entweder direkt mit den Zuleitungen bzw. Anschlüssen verbunden sein, oder es können bspw. Rückschlagventile vorgesehen sein, z. B. um im Heben-Betrieb keinen Druck zu erfassen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Regelventil-Einheit so ausgelegt, dass sie nur beim Senken einer Last wirksam wird, die oberhalb der Lastschwelle liegt, während das Ventil unterhalb der Lastschwelle im Senken-Betrieb nicht wirksam wird, d. h. freien Durchfluss des Druckmediums zur Senkenseite ermöglicht. Zusätzlich wird beabsichtigt, dass das Ventil im Heben-Betrieb ohne Einfluss auf den Betrieb des Motors ist.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Bremse, bspw. eine heute üblicherweise bei Hebezeugen eingesetzte Reibbremse. Diese kann direkt am Motor vorgesehen sein und mit dem Rotor eine Reibpaarung bilden oder separat angeordnet, aber mindestens mit einem Teil drehfest mit dem Rotor gekoppelt sein. Sie ist durch Zufuhr von Druckmedium unter ausreichendem Öffnungsdruck lösbar. Gemäß der Weiterbildung ist die Bremse so angeschlossen, dass sie durch Zufuhr des Druckmediums zu einem der Anschlüsse (Hebenseite, Senkenseite) zumindest zum Teil gelöst wird, ohne dass eine spezielle Ventilvorrichtung zum Lösen der Bremse separat vom Betrieb des Motors erforderlich ist. Eine solche automatisch wirkende Bremse garantiert im Betrieb mit Lasten eine hohe Sicherheit. Diese Konstruktion einer Bremse lässt sich auch mit der Energiesparfunktion der vorliegenden Erfindung verwenden. Während bei einem einfachen Absperren der Druckluft auf der Senkenseite die damit verbundene Entlastung der Bremse jeden Betrieb verhindern würde, gewährleistet die erfindungsgemäße Ventilfunktion der Durchflussverringerung nur im Senken-Lastzustand weiterhin die Beaufschlagung der Bremse mit Druckmedium, so dass diese den Rotor zum Absenken der Last freigibt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist für die Steuerung des Hebezeugs ein Steuerventil vorgesehen, mit dem zwischen Heben-Betrieb und Senken-Betrieb umgeschaltet werden kann. Das Steuerventil ist hierbei bevorzugt zwischen einer Zuführung für das Druckmedium und den Anschlüssen des Motors vorgesehen, so dass das Druckmedium je nach gewünschtem Betrieb des Motors wahlweise zu den Anschlüssen der Heben- oder Senkenseite zugeführt wird, je nach Stellung des Steuerventils. Die erfindungsgemäß vorgesehene Regelventil-Einheit ist dann bevorzugt in der Leitung vom Steuerventil zum Anschluss der Senkenseite des Motors vorgesehen.
  • Andere Weiterbildungen der Erfindung betreffen die mit dem Anschluss der Senkenseite verbundene Regelventil-Einheit. Bevorzugt ist diese so ausgebildet, dass im Senken-Betrieb bei steigender Differenz zwischen dem beobachteten ersten und zweiten Druck der Durchfluss von Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite immer stärker verringert wird. Während im Prinzip auch ein Schaltventil verwendet werden könnte, das in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen zwei oder mehr Schaltzuständen (bspw. Stufen mit unterschiedlichen freien Querschnitten in der Zuleitung zur Senkenseite) umschaltet, wird es in der Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass die Regelventil-Einheit stufenlos in Abhängigkeit von der Druckdifferenz den Durchgang zum Anschluss der Senkenseite des Motors öffnet bzw. schließt. Je höher somit die jeweils abgesenkte Last ist, umso stärker kann der Durchfluss von Druckmedium verringert und so eine Ersparnis erzielt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Regelventfl-Einheit ein Durchfluss-Steuerventil und ein Durchschaltventil. Das Durchschaltventil bewirkt, dass mindestens ein zur Erkennung des Senken-Lastzustandes beobachteter Druck nur im Senken-Betrieb zum Durchfluss-Steuerventil durchgeschaltet wird. So wird eine Beeinflussung des Betriebs im Heben-Betrieb vermieden. Das Durchfluss-Steuerventil steuert in Abhängigkeit von dem durchgeschalteten Druck den Durchfluss des Druckmediums zum Anschluss der Senkensei te.
  • Bevorzugt ist das Durchschaltventil so angeschlossen, dass es im Senken-Betrieb den Druck des Anschlusses der Hebenseite mit dem Durchfluss-Steuerventil verbindet. Das Durchschaltventil kann bspw. als 3/2 Wegeventil ausgebildet sein. Es ist bevorzugt druckgesteuert. So kann es bspw. im Senken-Betrieb automatisch mit dem Steuerdruck eines Steuerventils beaufschlagt werden und dann zum Durchfluss-Steuerventil durchschalten, während es ohne Druckbeaufschlagung in einer Nullstellung den Durchgang zum Durchfluss-Steuerventil sperrt.
  • Bevorzugt weist das Durchfluss-Steuerventil einen Schieber auf, wobei auf der einen Seite des Schiebers Druckmedium mit dem ersten Druck und auf der anderen Seite des Schiebers Druckmedium mit dem zweiten Druck ansteht. Der Schieber kann sich durch die anstehenden Drücke verschieben, so dass er eine Schiebestellung entsprechend der Druckdifferenz einnehmen wird. Bevorzugt ist das Durchfluss-Steuerventil nun so ausgebildet, dass die Verschiebebewegung des Schiebers zur Öffnung bzw. zum Schließen mindestens einer Durchgangsöffnung zum Anschluss der Senkenseite führt.
  • Gemäß einer Weiterbildung wirkt zusätzlich eine Feder auf den Schieber, so dass dieser in eine Bewegungsrichtung vorgespannt ist. Mit der Feder kann die Lastschwelle vorgegeben werden, ab der ein Senken-Lastbetrieb erkannt wird (wenn nämlich die Druckdifferenz so groß ist, dass sich der Schieber gegen die Feder um einen zum Verringern der Durchgangsöffnung notwendigen Betrag verschiebt). Bevorzugt ist die Feder zwischen einem Anschlag und dem Schieber vorgesehen, wobei die Position des Anschlags einstellbar ist, um eine gewünschte Einstellung der Lastschwelle zu bewirken.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist der Schieber als Kolben mit mindestens einer Öffnung ausgebildet, wobei die Durchgangsöffnung zwischen der Öffnung und einem Verschluss gebildet ist, der in einer Schließstellung die Öffnung verschließt.
  • Während die erfindungsgemäß vorgesehene Regelventil-Einheit prinzipiell an verschiedenen Stellen des Systems eingesetzt werden kann, bspw. in einer vom Motor separaten Handsteuerung, ist es bevorzugt, dass das Ventil direkt in oder an dem den Motor umge benden Gehäuse angebracht ist. So können bewährte Bauformen beibehalten werden und es ist auch mit geringem Aufwand eine Nachrüstung bestehender Hebezeugeinrichtungen möglich.
  • In Versuchen hat sich die Erfindung als besonders geeignet zur Verwendung mit einem Druckluftmotor erwiesen. Wie untenstehend im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Detail erläutert wird, lassen sich mit der Erfindung bei einem Lamellenmotor ohne sonstige erhebliche Änderung des Betriebsverhaltens wesentlich Einsparungen erzielen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch mit anderen Typen von Motoren erfolgreich verwendet werden.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1a ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Antriebseinheit eines Hebezeugs;
  • 1b ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Antriebseinheit eines Hebezeugs;
  • 2a einen Längsschnitt durch einen Lamellenmotor der Antriebseinheit aus 1;
  • 2b einen Querschnitt durch den Lamellenmotor aus 2a;
  • 3a eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Durchfluss-Steuerventils;
  • 3b eine Frontansicht des Durchfluss-Steuerventils aus 3a;
  • 3c einen Längsschnitt des Durchfluss-Steuerventils aus 3a, 3b;
  • 4a eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Regelventil-Einheit;
  • 4b eine Frontansicht der Regelventil-Einheit aus 4a;
  • 4c einen Längsschnitt der Regelventil-Einheit aus 4a, 4b entlang der Linie A-A in 4b;
  • 4d einen Längsschnitt entlang der Linie B-B in 4c durch einen Motor mit der weiteren Ausführungsform der Regelventil-Einheit;
  • 5 in Diagrammform eine Darstellung von Luftverbrauch und Senkgeschwindigkeit im Senken-Betrieb eines Druckluftmotors mit und ohne Regelventil-Einheit in Abhängigkeit von der angehängten Last.
  • 1a zeigt eine Antriebseinheit für ein Hebezeug.
  • Das eigentliche Hebezeug, d. h. die aus Motor, Getriebe und Hebevorrichtung sowie der dargestellten Antriebseinheit bestehende Gesamtbaugruppe ist in den Zeichnungen nicht vollständig dargestellt. 1 zeigt hiervon lediglich den Motor 10 mit zugehöriger Bremse 12, wie er in der Längsschnitt-Darstellung von 2a im Detail gezeigt ist. Eine Welle 11 des Motors treibt über ein Getriebe die eigentliche Hebevorrichtung, z. B. eine Kettennuss mit daran angehängter Kette und Lasthaken an.
  • Bei dem Motor 10 des dargestellten Druckluft-Hebezeugs handelt es sich um einen Lamellenmotor mit integrierter Bremse. Wie aus 2a, 2b ersichtlich, ist in einem durch eine Motorbuchse 14 gebildeten Motorraum exzentrisch ein Rotor 16 mit radial verschieblichen Lamellen 18 angeordnet. Der Motor 10 weist einen Druckluftanschluss der Hebenseite A und einen weiteren Druckluftanschluss der Senkenseite B auf. Gegenüber den Druckluftanschlüssen A, B ist an der Buchse 14 ein Anschluss für den Auspuff 20 angeordnet. (Der Anschluss 20 ist bei dem gezeigten asymmetrischen Motor nicht symmetrisch mittig gegenüber den Anschlüssen A, B, sondern verschoben hin zum Anschluss der Senkenseite B angeordnet.)
  • Beim Betrieb des Motors 10 in Heben-Richtung (links drehend in 2b) wird Druckluft zum Anschluss der Hebenseite A zugeführt, so dass durch die Lamellen 18 und die Motorbuchse 14 berandete Zwischenräume beaufschlagt werden. Bei der Drehung des Rotors 16 vergrößern sich die Zwischenräume, so dass die Druckluft expandiert. Sie wird schließlich zum Großteil über eine Auspuffleitung 20 zu einem Ablass 15 abgegeben.
  • Beim Betrieb in Senken-Richtung (rechts drehend in 2b) wird Druckluft durch den Anschluss B der Senkenseite zugeführt. Durch die unsymmetrische Anordnung des Auspuffs 20 ist das Leistungsvermögen des Motors 10 in Senken-Richtung geringer als in Heben-Richtung.
  • Wie in 2a gezeigt ist ein axial verschiebliches Bremselement 22 axial direkt neben dem Rotor 16 angeordnet. Mit einem auf der Oberfläche angebrachten Reibbelag bildet es eine Reibpaarung mit der Stirnfläche 24 des Rotors 16. Federelemente (in 1 nicht dargestellt) wirken auf das Bremselement 22 und beaufschlagen es mit einer Kraft in axialer Richtung, die die Elemente der Reibpaarung aufeinander drückt. Das Bremselement ist so gehalten, dass es sich axial bewegen, aber gegenüber dem Gehäuse nicht verdrehen kann. Eine weitere Reibpaarung ist gebildet zwischen dem Rotor 16 und dem mit einem Bremsbelag versehenen Deckel 26, so dass der Rotor 16 beidseitig gebremst ist.
  • Das Bremselement 22 ist mit einer Stufe versehen, so dass zwischen den axialen Flächen des abgestuften Teils des Bremselements 22 und einer Stufe 28 des Gehäuses ein Druckraum 30 gebildet ist. Der Druckraum 30 hat in diesem Ausführungsbeispiel die Form eines umlaufenden Ringraumes.
  • Im Betrieb des Motors 10 erfolgt durch Beaufschlagung eines der beiden Anschlüsse A, B mit Druckluft automatisch ein Lösen der Bremse, während bei nachlassender Druckluftversorgung der Rotor 16 zwischen den beidseitigen Reibpaarungen automatisch stillgesetzt wird:
  • Beim Anfahren des Motors, wenn Druckluft über den Anschluss A oder B zugeführt wird, gelangt die Druckluft in die Lamellenzwischenräume. Da der Rotor 16 zwischen den Reibpaarungen stillgesetzt ist, kommt es zunächst nicht zum Anlaufen des Motors 10 bzw. Drehung des Rotors 16. Stattdessen wirkt der Druck in den Lamellenzwischenräumen auf das axial verschiebliche Bremselement 22, so dass dieses beginnt, sich gegen die Kraft der Federn vom Rotor 16 zu lösen.
  • Gleichzeitig gelangt die Druckluft durch eine Leitung 32 (s. 1) auch in den Druckraum 30.
  • Das Druckmedium wirkt dann auf die axialen Flächen des Bremselements 22, nämlich einerseits auf die innere, an der Stirnfläche 24 anliegende Fläche und andererseits auf die an der Stufe 28 gebildete zusätzliche Ringfläche. Die auf das Bremselement 22 insgesamt wirkende Kraft entspricht dem Produkt aus dem Druck des Druckmediums und der Fläche abzüglich der Kraftwirkung der Federelemente. So wird insgesamt erreicht, dass allein durch den Druck des Druckmediums die Bremse 12 gelöst wird.
  • Im Betrieb bleibt das Bremselement 22 beabstandet vom Rotor 20, solange das Druckmedium zugeführt wird. Beim Abschalten des Druckmediums fällt durch die Kraft der Federelemente automatisch die Bremse wieder ein.
  • 1a zeigt für ein erstes Ausführungsbeispiel einer Antriebseinheit in einem pneumatischen Schaltplan die Beschaltung des Motors 10 mit der Bremse 12. Ein Hauptluftanschluss 40 liefert die zum Betrieb benötigte Druckluft an einen Anschluss P eines Steuerventils 42. Das Steuerventil 42 ist als Umschaltventil ausgebildet, bei dem ein verschieblicher Steuerkolben je nach Schaltstellung verschiedene Verbindungen zwischen dem Hauptluftanschluss 40 und einem Anschluss R für einen schallgedämpften Auslass 15 einerseits und Anschlüssen A (Hebenseite) und B (Senkenseite) des Motors 10 andererseits herstellt. Im gezeigten Beispiel einer Indirekt-Steuerung erfolgt die Verschiebung des Steuerkolbens pneumatisch über Druckluft-Anschlüsse Y, Z. So wird der Steuerkolben zwischen den Schaltstellungen bewegt.
  • Als Alternative zeigt 1b ein zweites Ausführungsbeispiel einer Antriebseinheit, bei der das Steuerventil 42 mit einer Direktsteuerung ausgeführt ist, bei der der Steuerkolben des Steuerventils 42 direkt mechanisch zwischen den Schaltstellungen verschoben wird.
  • In einer mittleren Schaltstellung (gezeigt in 1a, 1b) sind beide Anschlüsse A, B entlüftet (d. h. mit dem Auslass 15 verbunden, dann ist der Motor stillgesetzt). In einer weiteren Schaltstellung (Verschiebung des Kolbens nach rechts in 1a, 1b) wird der Hauptluftanschluss 40 mit der Hebenseite A verbunden, so dass der Motor im Heben-Betrieb läuft. In einer dritten Schaltstellung (Verschiebung nach links in 1a, 1b) ist der Hauptluftanschluss 40 mit der Senkenseite B verbunden, so dass der Motor im Senken-Betrieb läuft.
  • Die Antriebseinheit umfasst weiter eine Drosselrückschlagventilanordnung 46, bei der ein Drosselrückschlagventil in der Zuleitung A zur Hebenseite vorgesehen ist. Das Drosselrückschlagventil ist im Heben-Betrieb ohne Funktion, während es im Senken-Betrieb (wenn durch den Hebenseite-Anschluss A vom Motor 10 komprimierte Stauluft strömt) als Dros sel wirkt, mit der die Senkgeschwindigkeit verringert wird.
  • Am Anschluss B der Senkenseite ist eine Regelventil-Einheit 50 vorgesehen mit einem Durchfluss-Steuerventil 48 und einem Durchschaltventil 49. Das Durchfluss-Steuerventil 48 kann den Durchfluss von Druckmedium durch die Zuleitung zum Anschluss der Senkenseite B regeln, indem im Inneren der freie Querschnitt verändert wird. Im Ruhezustand des Durchfluss-Steuerventils 48 ist der Durchgang frei, so dass vom Steuerventil 42 Druckluft zum Anschluss B der Senkenseite ungehindert fließen kann.
  • Das Durchschaltventil 49 ist zur Erkennung des Senken-Betriebs vorgesehen. Es ist als 3/2 Wege-Ventil ausgeführt, das über eine Steuerleitung 47 mit dem Steuerventil 42, über eine Leitung 44 mit dem Anschluss der Hebenseite A und über eine Leitung 43 mit dem Durchfluss-Steuerventil 48 verbunden ist. In der Ruhestellung (1a, 1b), wenn in der Steuerleitung 47 kein Druck herrscht, trennt das Durchschaltventil 49 die Leitung 44 mit dem Druck der Hebenseite A von der Leitung 43 zum Durchfluss-Steuerventil 48. Bei ausreichend hohem Druck in der Steuerleitung 47 schaltet das Durchschaltventil 49 gegen eine Feder 45 durch und verbindet die Leitung 44 (und damit die Zuleitung zum Anschluss der Hebenseite A) mit der Leitung 43 zum Durchfluss-Steuerventil 48, so dass der Druck der Hebenseite A dort als Vergleichsdruck ansteht.
  • Die Regelventil-Einheit 50 dient dazu, im Betrieb des Motors 10 einen Senken-Lastzustand zu erkennen. Unter einem Senken-Lastzustand wird ein Betriebszustand des Motors 10 verstanden, in dem der Motor 10 im Senken-Betrieb läuft und dabei eine am Hebezeug angehängte Last absenkt. Das Gewicht der abgesenkten Last liegt hierbei oberhalb einer Lastschwelle.
  • Die Erkennung des Senken-Lastzustandes durch die Regelventil-Einheit 50 erfolgt im gezeigten Beispiel durch den Vergleich von zwei Drücken, die an unterschiedlichen Stellen dem System entnommen werden, wobei einer der beiden Drücke nur im Senken-Betrieb mittels des Durchschaltventils 49 zum Vergleich der beiden Drücke zum Durchfluss-Steuerventil 48 weitergeleitet wird. Alternativ könnte das Durchfluss-Steuerventil 48 auch alleine durch den Druck der Hebenseite gesteuert werden, der gegen eine Feder arbeitet (nicht dargestellt).
  • In der in 1a gezeigten Ausführung wird als erster Druck der Druck auf der Senkenseite des Motors (direkt entnommen aus der Zuleitung B) betrachtet. Als zweiter Druck wird der Druck des Druckmediums auf der Hebenseite des Motors (entnommen aus der Zuleitung A) betrachtet. Dieser Druck wird nur im Senkenbetrieb, wenn in der Steuerleitung 47 Druck ansteht, über die Leitung 44 und das Durchschaltventil 49 dem Durchfluss-Steuerventil 48 zugeführt.
  • Auch in der in 1b gezeigten alternativen Ausführung mit Direktsteuerung wird der Steuerleitung 47 das Druckmedium nur im Senkenbetrieb zugeführt, so dass dann das Durchschaltventil 49 durchschaltet und die Leitung 44 von der Zuleitung zum Anschluss der Hebenseite A mit der Leitung 43 zum Durchfluss-Steuerventil 48 verbindet. Der zweite, dem Durchfluss-Steuerventil 48 zugeführte Druck ist somit auch bei dieser Ausführung der Druck des Druckmediums auf der Hebenseite des Motors.
  • Die beiden Drücke werden im Durchfluss-Steuerventil 48 verglichen. Ist der zweite Druck um den Betrag einer Lastschwelle größer als der erste Druck, wird der Querschnitt der Zuleitung B verringert.
  • Hieraus ergibt sich die folgende Funktion der Ventilanordnung im Betrieb des Motors 10:
    Im Heben-Betrieb wird der Hebenseite A Druckluft zugeführt. Das Drosselrückschlagventil 46 besitzt in dieser Durchflussrichtung keine Drosselwirkung. Die Bremse 12 wird hierbei gelöst wie oben beschrieben überwiegend durch den Druck in den Lamellenzwischenräumen auf der Hebenseite sowie zusätzlich durch einen geringen, sich auf der Senkenseite B einstellenden Rückstaudruck (Leitung 32 zum Ringraum 30 der Bremse). Das Durchfluss-Steuerventil 48 befindet sich dann in der Ruhestellung, d. h. der Durchfluss durch den Anschluss der Senkenseite B ist ungehindert.
  • Im Senken-Betrieb wird dem Anschluss der Senkenseite B Druckluft zugeführt. Das Durchfluss-Steuerventil 48 gibt zunächst den Durchfluss frei, so dass Druckluft zum Anschluss B der Senkenseite des Motors 10 fließt. Durch die Druckwirkung auf das Bremselement 22 über die Fläche 24 und unterstützt durch den Druckraum 30 (versorgt über die Leitung 32) wird die Bremse gelöst und der Motor läuft in Senken-Richtung an.
  • Die zur Hebenseite A hin (in Umfangsrichtung zwischen Auspuff 20 und dem Druchluftanschluss A der Hebenseite) komprimierte Luft wird über das Drosselrückschlagventil 46 geleitet, wobei in diesem Fall die Drossel derart wirkt, dass ein Rückstaudruck aufgebaut und aufrechterhalten wird.
  • Dieser durch das Drosselrückschlagventil 46 erzeugte Rückstaudruck steht auch über die Leitung 44 an einem P-Anschluss des Durchschaltventils 49 an. Im Senken-Betrieb schaltet das 3/2 Wegeventil 49 entgegen seiner Druckfeder 45 durch. Es leitet somit in dieser durchgeschalteten Ventilstellung den Rückstaudruck über die Leitung 43 als Steuerdruck zum Durchfluss-Steuerventil 48.
  • Abhängig von der abgesenkten Last stellen sich nun verschiedene Druckverhältnisse ein. Wird keine oder nur sehr geringe Last abgesenkt, so stellt sich an der Regelventil-Einheit 50 kein wesentlicher Druckunterschied zwischen dem ersten Druck (Senken-Leitung B) und dem zweiten Druck (Heben-Leitung A) ein, weil der Motor 10 dann keine starke Verdichtungswirkung in Umfangsrichtung zwischen Auspuff 20 und dem Druckluftanschluss A der Hebenseite erzeugt.
  • Wird hingegen eine hohe Last abgesenkt, bewirkt die entsprechende Beaufschlagung des Motors mit dieser Last eine Verdichtungswirkung, bei der Druckluft in Umfangsrichtung zwischen Auspuff 20 und dem Druckluftanschluss A der Hebenseite stärker verdichtet wird. Diese Verdichtungswirkung steigt mit zunehmender Last. Hierbei ergibt sich eine erhebliche Druckdifferenz der beobachteten Drücke (Hebenseite A und Senkenseite B) an der Regelventil-Einheit 50, wobei der zweite Druck deutlich größer ist als der erste Druck.
  • In diesem Fall wird nun der Senken-Lastzustand erkannt, in dem die Regelventil-Einheit 50 den Durchfluss zum Anschluss B der Senkenseite des Motors 10 verringert, indem der Rückstaudruck über das durchgeschaltete 3/2-Wegeventil 49 und im weiteren Verlauf über die Steuerleitung 43 zum Durchfluss-Steuerventil 48 geleitet wird, welches den Querschnitt einer Durchgangsöffnung verkleinert und somit einen größeren Strömungswiderstand in der Zuleitung des Anschlusses B der Senkenseite darstellt.
  • In der Folge fließt weniger Druckluft zum Anschluss der Senkenseite B. Der Betrieb des Motors in Senken-Richtung wird hierbei aber dennoch aufrechterhalten, allerdings bei deutlich geringerem Verbrauch an zugeführter Druckluft.
  • Die Wirkung der Regelventil-Einheit 50 lässt sich anhand von 5 deutlich zeigen. Hier ist zunächst mit gestrichelter Linie die Senkgeschwindigkeit (linke Seite) und der Luftverbrauch (rechte Seite) für den Fall einer herkömmlichen Ventilanordnung ohne das Regelventil 50 gezeigt.
  • Wie den gestrichelten Linien zu entnehmen ist steigt die Senkgeschwindigkeit mit höherer Last (angegeben in Prozent der Nennlast) an. Der Luftverbrauch ist jedoch nahezu konstant.
  • Mit den durchgezogenen Linien sind die entsprechenden Kurven bei Verwendung des Ventils 50 dargestellt. Bei der gewählten Einstellung der Lastschwelle wird die Durchflussbegrenzung der Ventileinheit 48 etwa ab 30% der Nennlast wirksam.
  • Auf der linken Seite von 5 zeigt sich ab ca. 30% Nennlast eine Verringerung der Senkgeschwindigkeit gegenüber dem Vergleichsgerät (gestrichelte Linie). Im Bereich von ca. 30–ca. 60% der Nennlast steigt die Senkgeschwindigkeit mit steigender Last nicht an, sondern zeigt sogar eine fallende Tendenz. Entsprechend verhält sich auch der Luftverbrauch, der ab einer Last von ca. 30% der Nennlast deutlich absinkt und ab ca. 60% der Nennlast weitgehend konstant, jedoch auf einem erheblich niedrigeren Niveau als beim Vergleichsgerät bleibt (im gezeigten Beispiel ca. 12% hiervon). Wie aus den Kurven zu entnehmen ist, ergibt sich somit im Senkenlastbetrieb eine erhebliche Verringerung des Luftverbrauches (die nur zu einem geringen Teil durch die aufgrund der geringeren Senkgeschwindigkeit längere Laufzeit kompensiert wird). Im Gesamtbetrieb, d. h. wechselnder Heben- und Senken-Betrieb mit verschiedenen Lasten wird die Gesamteinsparung auf ca. 30% relativiert.
  • Nachfolgend wird im Hinblick auf 3a3c eine erste Ausführungsform eines Durchfluss-Steuerventils 148 einer Regelventil-Einheit 150 beschrieben. Die Regelventil-Einheit 150 ist, wie aus 2b ersichtlich, direkt am Motorgehäuse unterhalb der Motorbuchse 14 in der Zuleitung der Senkenseite B angeordnet. Sie umfasst ein in 2b nur schematisch dargestelltes Durchschaltventil 49 sowie das in 3a3c gezeigte Durchfluss-Steuerventil 148, das als zylindrische Baugruppe mit einer mittleren Austrittsöffnung 152 ausgebildet ist.
  • Wie aus dem Längsschnitt 3c hervorgeht umfasst das Durchfluss-Steuerventil 148 einen in einer äußeren Hülse 156 axial verschieblich angeordneten Kolben 154 mit einer zentralen Bohrung 158. Die äußere Hülse 156 ist fest mit einem feststehenden Verschlussstopfen 160 verbunden, wobei der Stopfen 160 so angeordnet ist, dass an ihm vorbei strömende Druckluft durch Bohrungen 151 zur Austrittsöffnung 152 strömen kann. Je nach Stellung des Kolbens 154 in Abhängigkeit vom Rückstaudruck bilden dessen Bohrung 158 und der Stopfen 160 eine Durchgangsöffnung 162 von variablem Querschnitt. Die Durchgangsöffnung 162 bildet die Verbindung zwischen einem Ventileingang 164 und der Austrittsöffnung 152.
  • Innerhalb der äußeren Hülse 156 sind beidseits des Kolbens 154 Druckräume gebildet, in denen ein anstehender Druck in Richtung auf eine axiale Verschiebung des Kolbens 154 wirkt. Ein in 3c links des Kolbens 154 dargestellter erster Druckraum 166 wird mit dem ersten Druck (aus dem Anschluss der Senkenseite B) über eine Bohrung 153 beaufschlagt, während ein in 3c rechts dargestellter zweiter Druckraum 168 mit dem zweiten Druck (Rückstaudruck der Hebenseite A) über die Leitung 44, das Durchschaltventil 48 und die Steuerleitung 43 beaufschlagt ist. Der verschiebliche Kolben 154 wirkt somit als Druckwaage, in der die beiden Drücken verglichen werden und sich eine Axialposition entsprechend dem Vergleich der Drücke einstellt. Hierbei ist der Kolben 154 durch eine Feder 170 zusätzlich beaufschlagt, so dass er sich in der Ruhestellung am rechtsseitigen Anschlag befindet (Durchgangsöffnung 162 voll geöffnet).
  • Das so aufgebaute Durchfluss-Steuerventil 148 realisiert die oben erläuterte Funktion innerhalb der Regelventil-Einheit 50 gemäß 1a, 1b. Übersteigt der Druck im zweiten Druckraum 168 den Druck im ersten Druckraum 166 um einen Betrag, der durch die Kraft der Feder 170 vorgegeben ist, so beginnt der Kolben 154 sich nach links zu verschieben, so dass sich der Querschnitt der Öffnung 162 verringert. So stellt sich im Senkenlastzustand, wenn der zweite Druck erheblich höher ist als der erste Druck, eine Axialposition des Kol bens 154 derart ein, dass sich die Zufuhr von Druckluft zur Senkenseite B wie gewünscht verringert.
  • Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform 250 einer Regelventil-Einheit im Hinblick auf 4a4d erläutert.
  • Auch die Regelventil-Einheit 250 ist wie in 4d dargestellt direkt am Motorgehäuse angebracht. Sie umfasst ein Durchschaltventil 249 und ein Durchfluss-Steuerventil 248.
  • Das Durchschaltventil 249 weist einen in einer Bohrung axial verschieblich angeordneten Schaltkolben 247 auf. Abhängig von einem Steuerdruck, der über die Leitung 47 vom Steuerventil 42 zugeführt wird (siehe 1a, 1b) verschiebt sich der Kolben 247. In seiner Grundstellung trennt der Schaltkolben 247 die Leitung 44 vom Anschluss der Hebenseite A von der Leitung 43 zum Durchfluss-Steuerventil 248. Wird über die Leitung 47 ein Steuerdruck zugeführt, so verschiebt sich der Kolben 247 so, dass die Leitungen 44 und 43 verbunden sind und dem Durchfluss-Steuerventil 248 der Druck der Hebenseite A zugeführt wird.
  • Das Durchfluss-Steuerventil 248 ist als Druckwaage-Ventil mit einem in einer Bohrung axial verschieblichen Kolben 254 ausgebildet. Auf dem Kolben 254 wirken einerseits die Kraft einer Feder 270 und der Druck vom Anschluss der Senkenseite B und von der anderen Seite (sofern das Durchschaltventil 249 durchschaltet) der über die Leitung 43 zugeführte Druck vom Anschluss der Hebenseite A. Entsprechend den jeweiligen Kraftverhältnissen stellt sich eine Axialposition des Kolbens 254 ein, bei der dieser je nach Position die quer verlaufende Bohrung zum Anschluss der Senkenseite B des Motors 10 (siehe 4d) mehr oder weniger verschließt.
  • Somit realisiert die Regelventileinheit 250 die oben erläuterte Funktion gemäß 1a, 1b. Im Heben-Betrieb befindet sich der Kolben 254 in einer Ruheposition, in der der Zugang zur Senkenseite B vollständig geöffnet ist. Im Heben-Betrieb schaltet das Durchschlagventil 249 den Druck vom Anschluss der Hebenseite A zum Durchfluss-Steuerventil 248 durch. Beim Absenken einer nur geringen Last reicht der dortige Rückstaudruck allerdings nicht aus, um am Durchfluss-Steuerventil 248 den Kolben 254 gegen die Kraft der Feder 270 zu verschieben. Erst im Senken-Lastzustand, d. h. wenn die abgesenkte Last oberhalb einer durch die Feder 270 vorgegebenen Lastschwelle liegt, ergibt sich am Anschluss der Nebenseite A ein ausreichend hoher Rückstaudruck vor dem Drosselrückschlagventil 46, so dass sich der Kolben 254 gegen die Feder 270 verschiebt und so dem freien Querschnitt im Zugang zum Anschluss der Senkenseite B wie gewünscht verringert.
  • Zu den gezeigten Ausführungen sind eine Anzahl von Alternativen denkbar:
    • – Statt der am Motor 10 vorgesehenen integrierten Bremse 12 kann eine separate Bremseinheit vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit lässt sich hierbei in gleicher Weise realisieren.
    • – Während bei den gezeigten Ausführungen von Durchfluss-Steuerventilen 148, 248 der Anschlag der Feder 170, 270 jeweils fest war, kann es vorteilhaft sein, diesen Anschlag verstellbar auszuführen, bspw. indem die Feder 170, 270 auf einer Schraube anliegt, so dass die Anschlagposition durch Drehen der Schraube veränderlich ist. So lässt sich die Lastschwelle einstellen, ab der die Regelventil-Einheit wirksam wird. Wie aus 5 ersichtlich, verhält sich die dortige Vorrichtung bis ca. 30% der Nennlast (Lastschwelle) gegenüber einer nicht mit der Regelventil-Einheit versehenen Vorrichtung identisch. Diese Lastschwelle ist durch die Federkraft, und damit insbesondere durch Verschiebung des Anschlags der Feder 170, 270 einstellbar.
    • – Wie weiter aus der Kennlinie 5 (linke Seite) ersichtlich, zeigt sich bei der dort untersuchten Vorrichtung ein Regelverhalten hauptsächlich im Bereich von ca. 30% bis ca. 65% der Nennlast. Der Verlauf der Kennlinie in diesem Bereich kann insbesondere durch Wahl der Federkennlinie beeinflusst werden. Während die dargestellte Kennlinie sich bei linearer Federcharakteristik einstellte, könnte mit nicht-linearer Federcharakteristik ein anderes Regelverhalten realisiert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 97/02406 [0005]

Claims (15)

  1. Antriebseinheit für ein mit einem Druckmedium betriebenes Hebezeug mit – einem Motor (10) mit mindestens zwei Anschlüssen (A, B) für ein Druckmedium, wobei bei Zuführung des Druckmediums zu einem Hebenseite-Anschluss (A) das Hebezeug zum Heben einer Last betrieben wird und bei Zuführung des Druckmediums zu einem Senkenseite-Anschluss (B) das Hebezeug zum Senken der Last betrieben wird, – wobei eine Regelventil-Einheit (50, 150, 250) mit dem Anschluss der Senkenseite (A) verbunden ist, an der in Abhängigkeit mindestens von einem ersten Druck der Durchfluss des Druckmediums zum Anschluss der Senkenseite (B) verringert oder erhöht wird, – wobei mindestens der erste Druck des Druckmediums so erfasst wird, dass hierdurch ein Senken-Lastzustand oberhalb einer Lastschwelle erkannt wird, indem die lastabhängig veränderliche Verdichtungswirkung des Motors (10) detektiert wird, – wobei die Regelventil-Einheit (50, 150, 250) im Senken-Lastzustand den Durchfluss von Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite (B) verringert.
  2. Einheit nach Anspruch 1, bei der – an der Regelventil-Einheit (50, 150, 250) in Abhängigkeit von einem Vergleich des ersten Drucks mit einem zweiten Druck der Durchfluss des Druckmediums zum Anschluss der Senkenseite (B) verringert oder erhöht wird, – und die beiden Drücke des Druckmediums so erfasst werden, dass hierdurch ein Senkenlastzustand oberhalb einer Lastschwelle erkannt wird, indem die lastabhängig veränderliche Verdichtungswirkung des Motors (10) detektiert wird.
  3. Einheit nach Anspruch 2, bei der – der Motor (10) einen Rotor (16) aufweist, der sich in einem Motorraum dreht, wobei die beiden Anschlüsse (A, B) an verschiedenen Stellen des Motorraumes angeordnet sind, – wobei am Motorraum ein Auspuff (20) zum Abführen von Druckmedium vorgesehen ist, – und wobei der erste Druck einem Bereich des Motors (10) oder einer Zuleitung zu einem solchen Bereich entnommen wird, der in Drehrichtung des Motors (10) beim Senken der Last vor dem oder am Auspuff (20) angeordnet ist, – und der zweite Druck einem Bereich des Motors (10) oder einer Zuleitung zu einem solchen Bereich entnommen wird, der in Drehrichtung eines Motors beim Senken der Last nach dem Auspuff (20) angeordnet ist.
  4. Einheit nach Anspruch 2 oder 3, bei der – der erste Druck am Anschluss der Senkenseite (B) oder am Auspuff (20) erfasst wird, – und der zweite Druck am Anschluss der Hebenseite (A) erfasst wird.
  5. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – die Regelventil-Einheit (50, 150, 250) so ausgelegt ist, dass sie beim Senken einer Last wirksam wird, die oberhalb einer Lastschwelle liegt, – wobei die Regelventil-Einheit (50, 150, 250) unterhalb der Lastschwelle im Senkenbetrieb nicht wirksam wird.
  6. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – eine durch das Druckmedium lösbare Bremse (12) am Motor (10) vorgesehen oder mit dem Motor (10) gekoppelt ist, wobei die Bremse (12) so angeschlossen ist, dass sie durch Zufuhr des Druckmediums zu einem der Anschlüsse mindestens teilweise gelöst wird.
  7. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – die Regelventil-Einheit (50, 150, 250) so ausgebildet ist, dass bei steigender Differenz der Drücke der Durchfluss vom Druckmedium zum Anschluss der Senkenseite (B) immer stärker verringert wird.
  8. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – die Regelventil-Einheit (50, 150, 250) ein Durchfluss-Steuerventil (48, 148, 248) zur Steuerung des Durchflusses des Druckmediums zum Anschluss der Senkenseite (B) – und ein Durchschaltventil (49, 149, 249) zum Durchschalten eines Drucks zum Durchfluss-Steuerventil (48, 148, 248) nur im Senken-Betrieb aufweist.
  9. Einheit nach Anspruch 8, bei der – das Durchschaltventil (49, 149, 249) im Senken-Betrieb den Druck des Anschlusses der Hebenseite (A) mit dem Durchfluss-Steuerventil (48, 148, 248) verbindet.
  10. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – die Regelventil-Einheit (150, 250) einen Schieber (154, 254) aufweist, wobei auf der einen Seite des Schiebers Druckmedium mit dem ersten Druck und auf der anderen Seite des Schiebers Druckmedium mit dem zweiten Druck ansteht, so dass sich der Schieber je nach Ergebnis des Vergleiches verschiebt, – wobei die Verschiebebewegung des Schiebers zur Öffnung bzw. zum Schließen einer Durchgangsöffnung (162, 262) zum Anschluss der Senkenseite (B) führt.
  11. Einheit nach Anspruch 10, bei der – zusätzlich eine Feder (170, 270) auf den Schieber (154, 254) wirkt.
  12. Einheit nach Anspruch 11, bei der – die Feder (170, 270) zwischen einem Anschlag und dem Schieber vorgesehen ist, – wobei der Anschlag einstellbar ist, um eine gewünschte Einstellung der Lastschwelle zu bewirken.
  13. Einheit nach einem der Ansprüche 10–12, bei der – der Schieber (154) eine Öffnung (158) aufweist, – wobei die Durchgangsöffnung (162) zwischen der Öffnung (158) und einem Verschluss (160) gebildet ist, der in einer Schließstellung die Öffnung (158) verschließt.
  14. Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – die Regelventil-Einheit (50, 150, 250) in oder an einem Gehäuse des Motors (10) angebracht ist.
  15. Hebezeug mit – einem Motor (10), einem Getriebe und einer Hebevorrichtung aufweist, – wobei der Motor (10) über das Getriebe die Hebevorrichtung so antreibt, dass eine dort hängende Last gehoben oder abgesenkt wird.
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