DE102014101535A1

DE102014101535A1 - Hebebühne mit einer hydraulischen Arbeitseinrichtung sowie hydraulische Arbeitseinrichtung

Info

Publication number: DE102014101535A1
Application number: DE102014101535.5A
Authority: DE
Inventors: Hans Böck
Original assignee: J A BECKER & SOHNE NECKARSULM & CO KG MASCHF GmbH; MASCHINENFABRIK JA BECKER & SOHNE NECKARSULM & Co KG GmbH
Current assignee: J A BECKER & SOHNE NECKARSULM & CO KG MASCHF GmbH; MASCHINENFABRIK JA BECKER & SOHNE NECKARSULM & Co KG GmbH
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arbeitseinrichtung (12) sowie eine Hebebühne (10), insbesondere eine versenkbare Hebebühne, mit einer Arbeitseinrichtung (12). Die Arbeitseinrichtung (12) weist zwei voneinander beabstandet angeordneten teleskopierbare Hubeinheiten (20, 120) auf, die gemeinsam eine Last synchron heben und senken können, wobei jede der Hubeinheiten (20, 120) zumindest eine erste Teleskopstufe (I) und eine zweite Teleskopstufe (II) umfasst, wobei jede der Hubeinheiten (20, 120) ferner einen doppeltwirkenden primären fundamentseitigen Hubzylinder (22, 122), einen sekundären fundamentseitigen Hubzylinder (26, 126), einen doppeltwirkenden primären lastseitigen Hubzylinder (24, 124) und einen sekundären lastseitigen Hubzylinder (28, 128) aufweist, wobei ein Arbeitsraum (36, 136) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) der jeweiligen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch mit einem Arbeitsraum (50, 150) des primären lastseitigen Hubzylinders (24, 124) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist, wobei ein Ringraum (38, 138) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) der jeweiligen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch mit einem Ringraum (52, 152) des primären lastseitigen Hubzylinders (24, 124) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist, und wobei der Arbeitsraum (64, 164) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26, 126) der jeweiligen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch mit dem Arbeitsraum (78, 178) des sekundären lastseitigen Hubzylinders (28, 128) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Arbeitseinrichtung für eine Hebebühne, insbesondere eine Hubeinrichtung für eine Säulenhebebühne für Fahrzeuge oder Fahrzeugteile, mit zwei voneinander beabstandet angeordneten teleskopierbaren Hubeinheiten, die gemeinsam eine Last synchron heben und senken können. Die Erfindung betrifft ferner eine Hebebühne, insbesondere eine Mehrsäulen-Hebebühne, mit einer derartigen hydraulischen Arbeitseinrichtung.
Arbeitseinrichtungen und Hebebühnen konventioneller Bauart sind im Stand der Technik weithin bekannt. Schwere Lasten, wie etwa Fahrzeuge oder Fahrzeugteile, welche beispielsweise im Schienenfahrzeugbau beträchtliche Abmessungen und Gewichte aufweisen können, werden üblicherweise mit Hebebühnen angehoben, die als mehrsäulige Hebebühnen ausgebildet sind, also etwa zwei oder mehr voneinander beabstandete Hubsäulen aufweisen.
Bei zweisäuligen oder mehrsäuligen Hebebühnen müssen bestimmte Maßnahmen ergriffen werden, um den Gleichlauf der einzelnen Säulen beim Heben oder Senken abzusichern. Mit anderen Worten ist es erforderlich, die Säulen einer Mehrsäulenoder Zweisäulen-Hebebühne in geeigneter Weise zu synchronisieren. Im Stand der Technik sind hierfür verschiedene Ansätze bekannt.
Beispielhaft offenbart die DE 34 33 136 A1 eine Zweisäulen-Hebebühne mit teleskopierbaren Hubsäulen und einer Gleichlaufregelung, die bei jeder Säule ein Potentiometer sowie einen elektronischen Regler vorsieht. Aus der DE 10 2006 056 654 A1 ist eine hydraulische Hubeinrichtung, insbesondere eine Zweisäulen- oder Mehrsäulen-Hebebühne bekannt, die zwei voneinander beabstandete Hubeinheiten aufweist, die zweistufig teleskopierbar sind, wobei zumindest für die erste Stufe eine mechanische Gleichlaufsteuereinrichtung zur Kopplung der zumindest zwei voneinander beabstandeten Hubeinheiten vorgesehen ist. Schließlich offenbart die DE 35 44 238 A1 eine hydraulische Hubeinrichtung, insbesondere eine Säulenhebebühne für Fahrzeuge oder dergleichen, die zwei voneinander beabstandete Hubeinheiten aufweist und ferner mit einer hydraulischen Gleichlaufsicherung versehen ist.
Bei vielen Anwendungsfällen werden Zweisäulen- oder Mehrsäulen-Hebebühnen zumindest teilweise versenkt in einem Boden oder Fundament eingebaut, so dass zu hebende Objekte möglichst ebenerdig der Hebebühne zugeführt werden können. Häufig ist jedoch eine zur Verfügung stehende Einbautiefe für die Hebebühne begrenzt. Um auch bei einer begrenzten Einbautiefe eine gewünschte Hubhöhe erzielen zu können, werden etwa Hebebühnen mit teleskopierbaren Hubeinheiten verbaut. Teleskopierbare Hubeinheiten bringen besondere Herausforderungen für die Synchronisierung bzw. Gleichlaufsicherung mit sich.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Arbeitseinrichtung für eine Hebebühne sowie eine Hebebühne, insbesondere eine Mehrsäulen-Hebebühne für Fahrzeuge oder Fahrzeugteile, anzugeben, die einen sicheren Betrieb erlauben, eine geringe Störungsanfälligkeit aufweisen und möglichst fehlerredundant ausgebildet sein sollen. Ferner soll sich die Hebebühne mit der Arbeitseinrichtung möglichst genau und mit hoher Gleichlaufgüte betreiben lassen. Schließlich soll sich die Arbeitseinrichtung sowie eine damit versehene Hebebühne in besonderem Maße für schwere oder überschwere Lasten eignen und gegebenenfalls selbst bei einem begrenzten verfügbaren (vertikalen) Einbauraum in einem Boden oder Fundament eine beträchtliche realisierbare Hubhöhe bereitstellen können.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine hydraulische Arbeitseinrichtung, insbesondere eine Hubeinrichtung für eine Mehrsäulen-Hebebühne für Fahrzeuge oder Fahrzeugteile, gelöst, mit zumindest zwei voneinander beabstandet angeordneten teleskopierbaren Hubeinheiten, die gemeinsam eine Last synchron heben und senken können, wobei jede der Hubeinheiten zumindest eine erste Teleskopstufe und eine zweite Teleskopstufe umfasst, wobei jede der Hubeinheiten ferner Folgendes aufweist:

– einen doppeltwirkenden primären fundamentseitigen Hubzylinder, wobei der primäre fundamentseitige Hubzylinder einen Arbeitsraum und einen Ringraum aufweist,
– einen sekundären fundamentseitigen Hubzylinder, wobei der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder einen Arbeitsraum aufweist,
– einen doppeltwirkenden primären lastseitigen Hubzylinder, wobei der primäre lastseitige Hubzylinder einen Arbeitsraum und einen Ringraum aufweist,
– einen sekundären lastseitigen Hubzylinder, wobei der sekundäre lastseitige Hubzylinder einen Arbeitsraum aufweist, – wobei der primäre fundamentseitige Hubzylinder und der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder der ersten Teleskopstufe der Hubeinheiten zugeordnet sind, – wobei der primäre lastseitige Hubzylinder und der sekundäre lastseitige Hubzylinder der zweiten Teleskopstufe der Hubeinheiten zugeordnet sind, – wobei der Arbeitsraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders der jeweiligen Hubeinheit hydraulisch mit dem Arbeitsraum des primären lastseitigen Hubzylinders der Hubeinheit verbindbar ist, – wobei der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders der jeweiligen Hubeinheit hydraulisch mit dem Ringraum des primären lastseitigen Hubzylinders der Hubeinheit verbindbar ist, – wobei der Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der jeweiligen Hubeinheit hydraulisch mit dem Arbeitsraum des sekundären lastseitigen Hubzylinders der Hubeinheit verbindbar ist, – wobei der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders der ersten Hubeinheit ferner mit dem Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der zweiten Hubeinheit verbindbar ist, und – wobei der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders der zweiten Hubeinheit ferner hydraulisch mit dem Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der ersten Hubeinheit verbindbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollständig gelöst.
Erfindungsgemäß kann nämlich auch bei einer Mehrsäulen-Hebebühne mit einer Arbeitseinrichtung, die zumindest zwei teleskopierbare Hubeinheiten aufweist, eine hydraulische Gleichlaufsteuerung oder Synchronisierung erzielt werden. Dies kann dadurch ermöglicht werden, dass einerseits jede der Hubeinheiten eine Mehrzahl von miteinander verschalteten Hubzylindern aufweist, die darüber hinaus jedoch ferner mit entsprechenden Hubzylindern der jeweils anderen Hubeinheit verbindbar sind, um den Gleichlauf beider Hubeinheiten zu gewährleisten. Mit anderen Worten wird ein mehrfach gekoppeltes Master-Slave-System realisiert, das einerseits die Teleskopierbarkeit ermöglicht und andererseits die hydraulische Synchronisierung gewährleistet, ohne dass es aufwändige Einrichtungen zur mechanischen und/oder elektrischen Synchronisierung bedarf.
Die Hubeinheiten können verallgemeinernd auch als Arbeitseinheiten bezeichnet werden. Die Primärzylinder der Hubeinheiten können etwa als Hauptzylinder bezeichnet werden. Die Sekundärzylinder der Hubeinheiten können etwa als Nebenzylinder bezeichnet werden. Die Anordnung und Verschaltung der primären und sekundären fundamentseitigen und lastseitigen Hubzylinder kann bewirken, dass sich die zumindest zwei Hubeinheiten wie eine Druckwaage verhalten und demgemäß, bei entsprechender Auslegung der Wirkflächen (Durchmesser der Zylinder bzw. Kolben, Durchmesser der Kolbenstangen etc.), eine automatische Synchronisierung beider Hubeinheiten erlauben.
Die Hubeinheiten können ferner derart gestaltet werden, dass auch die erste Teleskopstufe und die zweite Teleskopstufe jeder Hubeinheit synchron ausfahren. Demgemäß kann etwa die zweite Teleskopstufe jeder Hubeinheit durch die erste Teleskopstufe zwangsgesteuert werden und gemeinsam mit der ersten Teleskopstufe gleiche (relative) Hubwege realisieren.
Die jeweiligen primären und sekundären fundamentseitigen und lastseitigen Hubzylinder jeder Hubeinheit erlauben ferner eine gewisse Redundanz. Im Falle eines Ausfalls eines der Zylinder kann aufgrund der (internen) hydraulischen Verschaltung in der Hubeinheit sowie der (externen) Verschaltung der Hubeinheit mit zumindest einer anderen Hubeinheit sichergestellt werden, dass kein Einfahren des beschädigten Hubzylinders erfolgt. Somit können sich die Funktionssicherheit und die Bedienersicherheit deutlich erhöhen.
Die fundamentseitigen primären und sekundären Hubzylinder können beispielsweise mit ihrer Kolbenstange bodenseitig bzw. fundamentseitig aufgenommen sein. Demgemäß kann ein jeweiliger Zylinder, der die Kolbenstange sowie einen Kolben der Kolbenstange umgibt, relativ zum Boden bzw. Fundament verfahren werden. Die jeweiligen Zylinder der fundamentseitigen Hubzylinder können (in jeder Hubeinheit) fest miteinander verbunden sein. Die Zylinder der fundamentseitigen Hubzylinder können ferner mit Zylindern der primären und sekundären lastseitigen Hubzylinder dieser Hubeinheit fest verbunden sein. Demgemäß können Kolben (mitsamt ihrer Kolbenstangen) der lastseitigen Hubzylinder relativ zu den Zylindern der lastseitigen Hubzylinder und der fundamentseitigen Hubzylinder und relativ zum Boden bzw. zum Fundament verfahren werden. Ein Ausfahren der Kolbenstangen der lastseitigen Hubzylinder kann ein Verfahren einer diesen gemeinsamen Lastaufnahme bewirken, welche an die zu hebenden Objekte ankoppeln kann.
Die doppeltwirkenden primären (fundamentseitigen bzw. lastseitigen) Hubzylinder können insbesondere als Differentialkolbenzylinder ausgestaltet sein. Die sekundären fundamentseitigen und lastseitigen Hubzylinder können, zumindest in einigen Ausgestaltungen, als einfach wirkende Zylinder ausgestaltet sein. Demgemäß können die sekundären Hubzylinder beispielhaft als Plungerkolbenzylinder gestaltet sein.
Die parallele Anordnung der primären und der sekundären Hubzylinder bei jeder Teleskopstufe der Hubeinheiten kann ferner die Fähigkeit der Arbeitseinrichtung zur Aufnahme seitlicher Lasten bzw. von Momenten, die seitliche Lasten verursachen können, verbessern. Die jeweiligen primären und sekundären Hubzylinder können voneinander beabstandet sein und somit seitlich einwirkenden Kräften ein höheres Gegenmoment entgegensetzen.
Es ist bevorzugt, wenn die Arbeitsräume der primären fundamentseitigen Hubzylinder der zumindest zwei Hubeinheiten über eine Speiseleitung mit einer gemeinsamen Pumpe verbindbar sind. Demgemäß können die zumindest zwei Hubeinheiten in einfacher Weise und ohne besondere Gleichlaufregelung durch eine gemeinsame Pumpe gespeist werden. Eine solche Gestaltung ist deutlich einfacher realisierbar als eine Gleichlaufregelung auf Basis zweier regelbarer Pumpen, von denen jede einer Hubeinheit zugeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind auch der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder und der sekundäre lastseitige Hubzylinder jeder Hubeinheit als doppeltwirkende Zylinder ausgebildet und weisen ferner einen Ringraum auf, wobei der Ringraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders jeder Hubeinheit ferner hydraulisch mit dem Ringraum des sekundären lastseitigen Hubzylinders der Hubeinheit verbindbar ist, und wobei der Ringraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der ersten Hubeinheit ferner hydraulisch mit dem Ringraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der zweiten Hubeinheit verbindbar ist.
Durch diese Gestaltung lassen sich verschiedene Vorteile realisieren. Beispielhaft können die sekundären fundamentseitigen Hubzylinder als Rückzugszylinder fungieren. So ist es vorstellbar, die (etwa bodenseitig angeordneten) Ringräume der sekundären fundamentseitigen Hubzylinder der Hubeinheiten mit einer gemeinsamen Pumpe zu verbinden. Demgemäß kann es bevorzugt sein, wenn die Ringräume der sekundären fundamentseitigen Hubzylinder der Hubeinheiten über eine Speiseleitung mit einer gemeinsamen Pumpe verbindbar sind. Somit kann ein Druckmittel (etwa ein Hydrauliköl) eingeleitet werden, wodurch sich die Hubeinheiten der Arbeitseinrichtung kontrolliert und gleichlaufgesteuert absenken lassen können.
Gemäß verschiedener Ausgestaltungen können die primären fundamentseitigen Hubzylinder und die sekundären fundamentseitigen Hubzylinder selektiv mit ein und derselben Pumpe gekoppelt werden. Die Pumpe kann entsprechend gesteuert oder geregelt werden, um in gewünschter Weise ein Anheben oder ein Absenken der Arbeitseinrichtung bewirken zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der primäre lastseitige Hubzylinder und der sekundäre lastseitige Hubzylinder jeder Hubeinheit mit einer gemeinsamen Lastaufnahme gekoppelt, wobei die Lastaufnahmen der Hubeinheiten mechanisch unabhängig voneinander sind. Demgemäß besteht keine (mechanische) Verbindung zwischen der Lastaufnahme der ersten Hubeinheit und der Lastaufnahme der zweiten Hubeinheit. Dies kann insbesondere Bauraumvorteile mit sich bringen, da etwa ein Bereich zwischen beiden Hubeinheiten freigehalten werden kann. Wie vorstehend bereits angedeutet, weisen mechanische Gleichlaufsicherungen für Hubeinheiten, insbesondere für Teleskophubeinheiten, verschiedene Nachteile auf. Beispielhaft kann eine mechanische Gleichlaufsicherung durch Zahnstangen erfolgen, die mit den entsprechenden Hubzylindern gekoppelt sind. Dies ist jedoch mit einem gewissen baulichen Aufwand verbunden und insbesondere bei teleskopierbaren Hubeinheiten sehr aufwändig.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen der Arbeitsraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders und der Arbeitsraum des primären lastseitigen Hubzylinders jeder Hubeinheit aneinander angepasste Wirkflächen, insbesondere gleiche Wirkflächen, auf, wobei der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders und der Ringraum des primären lastseitigen Hubzylinders jeder Hubeinheit aneinander angepasste Wirkflächen, insbesondere gleiche Wirkflächen, aufweisen.
Die Wirkflächen der Arbeitsräume werden im Wesentlichen durch einen Kolbendurchmesser oder Zylinderdurchmesser in diesem Bereich definiert. Die Wirkflächen der Ringräume (bei doppeltwirkenden Hubzylindern) werden im Wesentlichen durch den Kolbendurchmesser oder Zylinderdurchmesser definiert, wobei ein Querschnitt der an den Kolben angebundenen Kolbenstange abgezogen wird, um die Wirkfläche zu bestimmen.
Durch die genannte Maßnahme können die primären fundamentseitigen Hubzylinder und die primären lastseitigen Hubzylinder vereinheitlicht werden, so dass sich fertigungstechnische Vorteile ergeben können. Die Arbeitsräume der primären Zylinder jeder Hubeinheit können miteinander hydraulisch verbunden sein, so dass beim Ausfahren der Hubeinheit sowohl der Arbeitsraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders als auch der Arbeitsraum des primären lastseitigen Hubzylinders jeder Hubeinheit mit dem Druckmittel befüllt werden können..
Gemäß verschiedener Ausgestaltungen ist es auch bei den sekundären fundamentseitigen und lastseitigen Hubzylindern von Vorteil, wenn die Arbeitsräume aneinander angepasste Wirkflächen, im Wesentlichen gleiche Wirkflächen, aufweisen. Ferner kann es von Vorteil sein, wenn die Ringräume der sekundären fundamentseitigen und lastseitigen Hubzylinder aneinander angepasste Wirkflächen, insbesondere gleiche Wirkflächen, aufweisen.
Es versteht sich, dass sich die Wirkflächen der Arbeitsräume der primären und der sekundären Hubzylinder sowie die Wirkflächen der Ringräume der primären und sekundären Hubzylinder voneinander unterscheiden können. Gleichwohl kann eine zumindest teilweise Vereinheitlichung der Wirkflächen der Arbeitsräume und der Ringräume die Fertigung der Hubeinheiten vereinfachen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sämtliche Hubeinheiten gleiche Hublängen aufweisen. Demgemäß kann eine verringerte Teilevielfalt die Fertigung deutlich rationalisieren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen der Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders und der Arbeitsraum des sekundären lastseitigen Hubzylinders jeder Hubeinheit aneinander angepasste Wirkflächen auf, wobei der Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der ersten Hubeinheit und der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders der zweiten Hubeinheit aneinander angepasste Wirkflächen aufweisen, und wobei der Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der zweiten Hubeinheit und der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders der ersten Hubeinheit aneinander angepasste Wirkflächen aufweisen.
Dies kann etwa dadurch erzielt werden, dass ein Zylinderdurchmesser bzw. Kolbendurchmesser der sekundären Hubzylinder derart gewählt wird, dass eine sich ergebende Kreisfläche im Wesentlichen eine Wirkfläche ergibt, die einer Ringraum-Wirkfläche der primären Hubzylinder entspricht, die sich aus einer Kreisfläche (Zylinderdurchmesser bzw. Kolbendurchmesser) abzüglich eines Querschnitts einer Kolbenstange des Kolbens ergibt.
Gemäß dieser Gestaltung kann, in Anbetracht der Verschaltung der Hubeinheiten, regelmäßig dieselbe Hubkraft auf die primären und sekundären fundamentseitigen Hubzylinder einwirken, wodurch die hydraulische Synchronisierung gewährleistet ist. Die interne Verschaltung zwischen den fundamentseitigen und lastseitigen Hubzylindern jeder Hubeinheit kann ferner bewirken, dass auch auf die sekundären und primären lastseitigen Hubzylinder dieselbe Hubkraft wirkt.
Die Kräftegleichgewichte ermöglichen einen hochpräzisen Gleichlauf, ohne dass es aufwändiger elektrischer/elektronischer oder mechanischer Gleichlaufsteuerungseinrichtungen bedarf.
Es ist allgemein bevorzugt, wenn der primäre fundamentseitige Hubzylinder einer Hubeinheit als Master-Zylinder für den sekundären fundamentseitigen Hubzylinder der anderen Hubeinheit ausgebildet ist, wobei insbesondere der Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders mit dem Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders der jeweils anderen Hubeinheit hydraulisch verbindbar ist. Auf diese Weise kann sich eine doppelte Maser-Slave-Verschaltung zwischen den beiden Hubeinheiten ergeben, die weiter zur Gleichlaufsteuerung beiträgt. Bei entsprechender Auslegung der Wirkflächen kann sich bei einem bestimmten Hub des primären fundamentseitigen Hubzylinders ein beitragsmäßig gleicher Hub des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders ergeben.
Es kann sich insgesamt eine nach außen geschlossene hydraulische Verschaltung zwischen dem Ringraum des primären fundamentseitigen Hubzylinders und dem Ringraum des primären lastseitigen Hubzylinders der einen Hubeinheit sowie dem Arbeitsraum des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders und dem Arbeitsraum des sekundären lastseitigen Hubzylinders der jeweils anderen Hubeinheit ergeben, die ein im Wesentlichen konstantes (Füll-)Volumen aufweist. Beide Hubeinheiten können gemeinsam zwei derartige Verschaltungen bilden. Somit kann sichergestellt werden, dass beide Hubeinheiten bzw. deren Lastaufnahmen synchron ausfahren und einfahren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind in den Kolbenstangen des primären fundamentseitigen Hubzylinders jeder Hubeinheit Druckleitungen ausgebildet, um die Arbeitsräume und Ringräume mit einem Druckmittel zu versorgen. Vorzugsweise sind Druckleitungen in den Kolbenstangen der primären und der sekundären fundamentseitigen Hubzylinder ausgebildet.
Eine Gestaltung nach einem dieser Aspekte hat den wesentlichen Vorteil, dass jede der Hubeinheiten grundsätzlich ohne flexible Hydraulikleitungen auskommen kann. Es sind starre Hydraulikleitungen verwendbar, die vorteilhaft zumindest teilweise in den fundamentseitigen Kolbenstangen ausgebildet sein können. Die Druckleitungen können beispielhaft als sich im Wesentlichen axial erstreckende Bohrungen oder Ausnehmungen in die Kolbenstangen eingebracht sein. Es ist bevorzugt, wenn zumindest einige der fundamentseitigen Kolbenstangen eine Mehrzahl von separaten Druckleitungen aufweist, um sowohl den Ringraum als auch den Arbeitsraum des jeweiligen Hubzylinders mit dem Druckmittel zu versorgen. Demgemäß kann eine Druckleitung, die zur Versorgung des Arbeitsraumes ausgebildet ist, den Kolben des Hubzylinders durchdringen. Eine Druckleitung, die zur Versorgung des Ringraumes des Hubzylinders ausgebildet ist, mündet demgemäß nicht im Arbeitsraum. Eine solche Druckleitung kann beispielhaft eine radiale Ausnehmung oder Bohrung in einer (Außen-)Wand der Kolbenstange umfassen, über die die Druckleitung in den Ringraum mündet.
In vorteilhafter Weiterbildung sind zumindest der primäre fundamentseitige Hubzylinder und der primäre lastseitige Hubzylinder jeder Hubeinheit parallel zueinander angeordnet und weisen insbesondere fest miteinander verbundene Zylinder auf. Alternativ oder zusätzlich sind auch der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder und der sekundäre lastseitige Hubzylinder jeder Hubeinheit parallel zueinander angeordnet und mit fest miteinander verbundenen Zylindern versehen. Weiter bevorzugt sind sämtliche fundamentseitige Hubzylinder einer Hubeinheit parallel zueinander angeordnet und mit fest miteinander verbundenen Zylindern versehen.
Auf diese Weise können die Zylinder der Hubzylinder ein Zwischenmodul der Hubeinheit bilden, das kompakt gestaltet sein kann, und aus dem, jedenfalls im angehobenen Zustand, die Kolbenstangen der Hubzylinder hinausragen.
Herkömmliche Teleskopzylinder weisen regelmäßig konzentrische Gestaltungen auf, also etwa eine Mehrzahl von Hubzylindern, die verschachtelt bzw. ineinander aufgenommen sind. Dies bedingt für jede neue Stufe des Teleskopzylinders eine Durchmesserverringerung, um die nötigen Wandstärken bereitstellen zu können. Wenn jedoch die Hubzylinder, insbesondere deren Zylinder, verschiedener Teleskopstufen parallel zueinander angeordnet sind, also derart beabstandet sind, dass sie sich nicht schneiden, können die Durchmesser vereinheitlicht werden. Dies kann fertigungstechnische Vorteile mit sich bringen und die Herstellung der Hubeinheiten deutlich vereinfachen.
Ferner kann mit der genannten Gestaltung der wesentliche Vorteil einhergehen, dass, bei einer gegebenen Einfahrlänge oder Mindestlänge der teleskopierbaren Hubeinheit, ein Maximalhub ermöglicht ist, der größer als der Maximalhub eines konzentrischen Teleskopzylinders ist.
Es kann sich bei der obigen Gestaltung der weitere Vorteil ergeben, dass die erste Teleskopstufe und die zweite Teleskopstufe jeder Hubeinheit gleichmäßig und mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit ausfahren und einfahren. Es erfolgt beim Ausfahren und Einfahren der Hubeinheiten ferner kein abrupter Sprung im Geschwindigkeitsverlauf. Dies kann bei bekannten (koaxialen) Teleskopzylindern der Fall sein.
In vorteilhafter Weise kommt eine Arbeitseinrichtung nach einem der vorstehend genannten Aspekte bei einer Hebebühne, insbesondere bei einer versenkbaren Hebebühne, zum Einsatz. Eine solche Hebebühne ist zur sicheren Aufnahme schwerer oder überschwerer Lasten geeignet. Die Hebebühne kann insbesondere dann zur Anwendung kommen, wenn eine nutzbare Tiefe im Boden oder Fundament am Aufstellort begrenzt ist, ferner jedoch eine gewisse Hubhöhe erzielt werden soll. Eine versenkbare Hebebühne kann auch als Unterflur-Hebebühne bezeichnet werden. Selbstverständlich ist auch eine im Wesentlichen ebenerdige Anordnung der Hebebühne denkbar, die auch als Überflur-Anordnung bezeichnet werden kann.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine stark vereinfachte schematische Seitenansicht einer Hebebühne mit einer Arbeitseinrichtung, die zwei Hubeinheiten aufweist, in einer abgesenkten Stellung;
2 eine weitere Ansicht einer Hebebühne, die der in 1 gezeigten Hebebühne im Wesentlichen entspricht, in einer ausgefahrenen Stellung; und
3 eine stark vereinfachte schematische Schnittansicht zweier Teleskopzylinder zur Veranschaulichung gestalterischer und geometrischer Zusammenhänge.
1 und 2 zeigen eine schematische, stark vereinfachte geschnittene Darstellung einer Hebebühne, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Die Darstellung in den 1 und 2 muss nicht maßstabsgerecht zueinander sein.
Bei der Hebebühne 10 kann es sich insbesondere um eine Mehrsäulen-Hebebühne oder um eine Zweisäulen-Hebebühne handeln. Die Hebebühne 10 eignet sich zum Heben schwerer Lasten, wie etwa zum Heben von Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen. Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, können beträchtliche Abmessungen und Gewichte aufweisen. Es wird daher häufig auf Hebebühnen 10 zum Heben solcher Lasten zurückgegriffen, die Arbeitseinrichtungen 12 aufweisen, die eine Mehrzahl von Hubsäulen oder Hubeinheiten 20, 120 umfassen. Die Arbeitseinrichtung 12 kann insbesondere als Hubeinrichtung 12 eingesetzt und bezeichnet werden. Beispielhaft ist es vorstellbar, bei der Hebebühne 10 zwei Hubeinheiten 20, 120, vier Hubeinheiten 20, 120 usw. vorzusehen. Jede der Hubeinheiten 20, 120 kann einem Paar zugehörig sein, das in bestimmter Weise miteinander verschaltet ist. Es ist jedoch bspw. auch vorstellbar, mehr als zwei Hubeinheiten 20, 120 sternförmig miteinander zu verschalten.
Die Hubeinheiten 20, 120 können allgemein auch als Arbeitseinheiten bezeichnet werden. Es versteht sich demgemäß, dass die Hubeinrichtung 12 mit den Hubeinheiten 20, 120 nicht nur zum vertikalen Heben und Senken von Lasten eingesetzt werden kann. Vielmehr sind auch Anwendungen denkbar, bei denen die Hubeinheiten 20, 120 nicht vertikal orientiert sind, sondern zumindest gegenüber einer Vertikalrichtung geneigt oder gar horizontal ausgerichtet sein können. Dies kann Anwendungen betreffen, bei denen Lasten seitlich oder zumindest schräg bewegt werden müssen. Die Hubeinheiten 20, 120 können ferner auch bei (vertikal wirkenden) Hebebühnen zu Verwendung kommen, ohne selbst vertikal orientiert eingebaut zu sein. Dabei kann es sich etwa um sogenannte Scherenhebebühnen oder dgl. handeln, bei denen die Hubeinheiten 20, 120 über einen Koppelmechanismus oder Hebelmechanismus mit einer Plattform zur Aufnahme von Lasten gekoppelt sind. Demgemäß können die Hubeinheiten 20, 120 grundsätzlich direkt oder indirekt mit einer Lastaufnahmeplattform gekoppelt sein.
Die Hubeinrichtung 12 ist beispielhaft mit einer Steuereinheit 14 versehen, die etwa Mittel zur Druckerzeugung, Speichermittel, Druckregelmittel, Stromregelmittel, Reinigungs- und Filtermittel und Ähnliches aufweist. Beispielhaft kann die Steuereinheit 14 mit einer Pumpe 18 versehen oder gekoppelt sein.
Die Hubeinrichtung 12 weist eine Grundplatte 16 auf. Insbesondere können sämtliche Hubeinheiten 20, 120 der Hubeinrichtung 12 an der gleichen Grundplatte 16 festgelegt sein. Es ist auch vorstellbar, jeder Hubeinheit 20, 120 eine eigene Grundplatte 16 zuzuordnen. Die Grundplatte 16 kann beispielsweise in einer Grube oder Vertiefung in einem Boden angeordnet sein. Es ist bevorzugt, wenn die Hebebühne 10 als versenkbare Hebebühne 10 ausgestaltet ist. Dies kann beinhalten, dass die Hubeinrichtung 12 bzw. deren Hubeinheiten 20, 120 in einem versenkten Zustand zumindest abschnittsweise, vorzugsweise nahezu vollständig, in eine Grube oder Ausnehmung eingefahren ist. Demgemäß können die Hubeinheiten 20, 120 der Hubeinrichtung 12 in einem ausgefahrenen Zustand (vgl. 2) aus einer solchen Grube oder Ausnehmung herausgefahren werden. Die Grundplatte 16 kann selbstverständlich auch ebenerdig angeordnet sein. Demgemäß muss die Hubeinrichtung 12 nicht unbedingt als versenkbare Hubeinrichtung 12 ausgestaltet sein. Mit anderen Worten kann die Hebebühne 10 sowohl als Unterflurhebebühne als auch als Überflurhebebühne gestaltet sein.
Nachfolgend wird unter besonderer Bezugnahme auf die Hubeinheit 20 eine beispielhafte Ausgestaltung einer der Hubeinheiten 20 der Hubeinrichtung 12 näher erläutert. Gemäß der anhand der 1 und 2 veranschaulichten Gestaltung der Hubeinrichtung 12 ist diese als Zweisäulen-Hubeinrichtung ausgestaltet. Demgemäß ist neben der Hubeinheit 20 eine weitere Hubeinheit 120 vorgesehen. Die Hubeinheiten 20, 120 können im Wesentlichen identisch ausgestaltet sein. Demgemäß beziehen sich die nachfolgenden Ausführungen und Beschreibungen vorrangig auf die Hubeinheit 20, sofern die Hubeinheit 120 in Bezug auf den gerade behandelten Aspekt identisch oder zumindest ähnlich gestaltet ist. Sofern jedoch das Zusammenspielen bzw. die vorteilhafte Kopplung der Hubeinheiten 20 und 120 erläutert wird, wird nachfolgend davon ausgegangen, dass die Vorstellung der Komponenten der Hubeinheit 20 auch eine Vorstellung der Komponenten der Hubeinheit 120 umfasst. Insbesondere im Hinblick auf die mit den Bezugszeichen 21 bis 104 und 120 bis 204 bezeichneten Elemente können sich die Hubeinheiten 20, 120 im Wesentlichen ähnlich sein oder gar identisch ausgebildet sein.
Die Hubeinheit 20 weist eine Lastaufnahme 21 auf, die zur Aufnahme der anzuhebenden Last dient. Die Hubeinheit 20 ist ferner als teleskopierbare Hubeinheit 20 ausgestaltet. Demgemäß weist die Hubeinheit 20 eine erste Teleskopstufe I und eine zweite Teleskopstufe II auf, vergleiche insbesondere 2.
Der ersten Teleskopstufe I ist ein primärer fundamentseitiger Hubzylinder 22 zugeordnet, der insbesondere als doppeltwirkender Hubzylinder ausgestaltet sein kann. Der ersten Teleskopstufe I ist ferner ein sekundärer fundamentseitiger Hubzylinder 26 zugeordnet, der als doppeltwirkender Hubzylinder gestaltet sein kann. Der zweiten Teleskopstufe II ist ein primärer lastseitiger Hubzylinder 24 zugeordnet, der insbesondere als doppeltwirkender Zylinder ausgestaltet sein kann. Der zweiten Teleskopstufe II ist ferner ein sekundärer lastseitiger Hubzylinder 28 zugeordnet, der insbesondere als doppeltwirkender Zylinder ausgestaltet sein kann. Es sind Ausgestaltungen denkbar, bei denen die sekundären Hubzylinder 26, 28 als einfachwirkende Zylinder, etwas als Plungerkolbenzylinder, ausgeführt sind. Doppeltwirkende Zylinder können allgemein als Differentialkolben-Zylinder oder Differentialkolben-Hubzylinder bezeichnet werden.
Der primäre fundamentseitige Hubzylinder 22 weist beispielhaft einen Zylinder 30, einen Kolben 32, und eine Kolbenstange 34 auf. Der Zylinder 30 und der Kolben 32 können einen Arbeitsraum 36 definieren. Vom Arbeitsraum 36 abgetrennt kann ein Ringraum 38 vorgesehen sein, der durch den Zylinder 30, den Kolben 32 und die Stange 34 definiert ist. Im Arbeitsraum 36 kann eine Wirkfläche 40 definiert sein, die beispielhaft einer Stirnfläche bzw. einer Kreisfläche des Kolbens 32 entspricht. Im Ringraum 38 kann ferner eine Wirkfläche 42 definiert sein, die einer rückwärtigen Stirnfläche des Kolbens 32 entsprechen kann. Die Wirkfläche 42 kann durch eine Kreisfläche des Kolbens 32 bzw. des Zylinders 30 definiert sein, wobei eine Querschnittsfläche der Stange 34 abzuziehen ist. Demgemäß ist die Wirkfläche 40 des Arbeitsraums 36 regelmäßig größer als die Wirkfläche 42 des Ringraums 38.
In ähnlicher Weise kann der primäre lastseitige Hubzylinder 24 einen Zylinder 44 und einen Kolben 46 mit einer Kolbenstange 48 aufweisen. Der Zylinder 44 und der Kolben 46 können einen Arbeitsraum 50 definieren. Der Zylinder 44, der Kolben 46 und die Stange 48 können ferner einen Ringraum 52 definieren. Im Arbeitsraum 50 ist eine Wirkfläche 54 ausgebildet. Im Ringraum 52 ist eine Wirkfläche 56 vorgesehen.
In ähnlicher Weise kann der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder 26 einen Zylinder 58 sowie einen Kolben 60 mit einer Kolbenstange 62 umfassen. Der Zylinder 58 und der Kolben 60 können einen Arbeitsraum 64 definieren. Der Zylinder 58, der Kolben 60 und die Stange 62 können einen Ringraum 66 definieren. Im Arbeitsraum 64 ist eine Wirkfläche 68 ausgebildet, die den Arbeitsraum 64 in Richtung auf den Kolben 60 begrenzt. Im Ringraum 66 ist eine Wirkfläche 70 ausgebildet, die auch als Ringfläche bezeichnet werden kann.
In ähnlicher Weise kann der sekundäre lastseitige Hubzylinder 28 einen Zylinder 72 sowie einen Kolben 74 mit einer Kolbenstange 76 umfassen. Der Zylinder 72 und der Kolben 74 können einen Arbeitsraum 78 begrenzen. Der Zylinder 72 sowie der Kolben 74 mit der Kolbenstange 76 können einen Ringraum 80 begrenzen. Im Arbeitsraum 78 kann eine Wirkfläche 82 ausgebildet sein. Im Ringraum 80 kann eine Wirkfläche 84 ausgebildet sein.
Gemeinsam können die Zylinder 30, 44, 58 und 72 ein Zwischenmodul 86 der Hubeinheit 20 definieren. Das Zwischenmodul 86 kann eine parallele Anordnung der Zylinder 30, 44, 58 und 72 umfassen. Jeder der Zylinder 30, 44, 58 und 72 im Zwischenmodul 86 kann die gleiche Länge, vorzugsweise die gleiche Hublänge, aufweisen.
Der Arbeitsraum 36 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 22 ist über eine Verbindungsleitung 88 mit dem Arbeitsraum 50 des primären lastseitigen Hubzylinders 24 verbindbar. Der Ringraum 38 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 22 ist über eine Verbindungsleitung 90 mit dem Ringraum 52 des primären lastseitigen Hubzylinders 24 verbindbar.
Der Arbeitsraum 64 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 ist über eine Verbindungsleitung 92 mit dem Arbeitsraum 78 des sekundären lastseitigen Hubzylinders 28 verbindbar. Der Ringraum 66 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 ist über eine Verbindungsleitung 94 mit dem Ringraum 80 des sekundären lastseitigen Hubzylinders 28 verbindbar. Die Verbindungsleitungen 88, 90, 92 und 94 können insbesondere als starre Verbindungsleitungen im Zwischenmodul 86 ausgeführt sein. Dies ist möglich, da es keine Relativbewegungen zwischen den Zylindern 30, 44, 58 und 72 gibt, in die die Verbindungsleitungen 88, 90, 92 und 94 münden.
Es ist weiter bevorzugt, wenn auch weitere Verbindungsleitungen der ersten Hubeinheit 20 als starre Verbindungsleitungen ausgeführt sein können. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn die Kolbenstange 34 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 22 und vorzugsweise auch die Kolbenstange 62 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 mit starren Leitungen zum Einleiten des Druckmediums versehen sind. Beispielhaft kann die Kolbenstange 34 mit einer ersten Leitung 96 versehen sein, die in den Arbeitsraum 36 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 22 mündet. Ferner kann in der Kolbenstange 34 eine Leitung 98 ausgebildet sein, die in den Ringraum 38 mündet, der dem Arbeitsraum 36 zugeordnet ist.
Bei der Kolbenstange 62 kann eine Leitung 100 ausgebildet sein, die in den Arbeitsraum 64 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 mündet. In der Kolbenstange 62 kann ferner eine Leitung 102 ausgebildet sein, die in den Ringraum 66 mündet, der dem Arbeitsraum 64 zugeordnet ist. Somit können die primären und sekundären Hubzylinder 22, 24, 26 und 28 der ersten Hubeinheit 20 im Wesentlichen über starre Leitungen mit dem Druckmedium versorgt werden. Dies kann der Hubeinrichtung 12 eine hohe Robustheit verleihen.
Der Arbeitsraum 36 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 22 ist über die Leitung 96 mit einer Leitung 106 und einer Speiseleitung 108 verbindbar, in die die Pumpe 18 das unter Druck stehende Druckmedium einleiten kann. Über die Speiseleitung 108 und die Leitung 106 können die Arbeitsräume 36, 136 der primären fundamentseitigen Hubzylinder 22, 122 der ersten Hubeinheit 20 und der mit dieser korrespondierenden zweiten Hubeinheit 120 mit dem Druckmittel versorgt werden. Sofern das Druckmedium in die Arbeitsräume 36, 136 eingeleitet wird, kann der primäre fundamentseitige Hubzylinder 22, 122 ausfahren. Da die jeweiligen primären fundamentseitigen Hubzylinder 22, 122 mit den jeweiligen primären lastseitigen Hubzylindern 24, 124 über die Verbindungsleitungen 88, 188 verbindbar sind, kann gleichermaßen der Arbeitsraum 50, 150 des primären lastseitigen Hubzylinders 24, 124 beströmt werden, so dass auch der primäre lastseitige Hubzylinder 24, 124 ausfährt.
Das Ausfahren der primären Hubzylinder 22, 24, 122, 124 induziert auch das Ausfahren der sekundären Hubzylinder 26, 28, 126, 128. Sofern auf den Lastaufnahmen 21, 121 unterschiedliche Lasten aufliegen würden, könnte bei einer nicht gleichlaufgesteuerten Hubeinrichtung 12 der Fall eintreten, dass sich eine der Hubeinheiten 20, 120 schneller anhebt als die andere, der Hubvorgang könnte nicht gleichlaufgesteuert ablaufen.
Es ist jedoch vorgesehen, die Hubeinheiten 20, 120 in geeigneter Weise miteinander zu verschalten, um für einen Gleichlauf bzw. einen synchronen Hubvorgang sorgen zu können.
Die Hubeinheiten 20, 120 können nach Art einer Druckwaage auf unterschiedliche Belastungen an den Lastaufnahmen 120, 121 reagieren und ein gleichmäßiges, synchrones Ausfahren sicherstellen.
Der Arbeitsraum 64 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 ist über die Leitung 100 in der Kolbenstange 62 und eine sich daran anschließende Leitung 116 mit dem Ringraum 138 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 122 der zweiten Hubeinheit 120 verbindbar. Gleichermaßen ist der Ringraum 38 des primären fundamentseitigen Hubzylinders 22 der ersten Hubeinheit 20 über die Leitung 98 und eine sich daran anschließende Leitung 114 mit der Leitung 200 im Kolben 162 und dem Arbeitsraum 164 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 126 der zweiten Hubeinheit 120 verbindbar.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn die Wirkfläche 68 des Arbeitsraums 64 der Wirkfläche 142 des Ringraums 138 entspricht. Gleichermaßen ist es bevorzugt, wenn die Wirkfläche 42 des Ringraums 38 der Wirkfläche 168 des Arbeitsraums 164 entspricht. Demgemäß können sich auch bei ungleichmäßigen, ungleich verteilten Krafteinwirkungen auf die Lastaufnahmen 21, 121 an den Wirkflächen 42, 68, 142 und 168 im Wesentlichen der gleiche Druck und die gleiche Kraft einstellen.
Der Arbeitsraum 64 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 ist über die Leitung 92 mit dem Arbeitsraum 78 des sekundären lastseitigen Hubzylinders 28 verbindbar. Gleichermaßen ist der Arbeitsraum 164 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 126 über die Leitung 192 mit dem Arbeitsraum 178 des sekundären lastseitigen Hubzylinders 128 verbindbar.
In verschiedenen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, wenn auch die sekundären fundamentseitigen Hubzylinder 26, 126 und die sekundären lastseitigen Hubzylinder 28, 128 als doppeltwirkende Hubzylinder ausgebildet sind. Auch wenn diese grundsätzlich als einfach wirkende Hubzylinder gestaltet sein können, etwa als so genannte Plungerkolbenzylinder, kann die Ausgestaltung als doppeltwirkender Hubzylinder weitere Funktionalitäten bereitstellen.
So ist es vorstellbar, dass der Ringraum 66 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 26 mit dem Ringraum 80 des sekundären lastseitigen Hubzylinders 28 über die Leitung 94 verbindbar ist. Folgegemäß kann auch der Ringraum 166 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 126 mit dem Ringraum 180 des sekundären lastseitigen Hubzylinders 128 der zweiten Hubeinheit 120 über die Leitung 194 verbindbar sein. In diesem Zusammenhang ist es weiter bevorzugt, wenn die den Ringräumen 66, 80, 166 und 180 zugeordneten Wirkflächen 70, 84, 170 und 184 aneinander angepasst und im Wesentlichen gleich sind.
Es ist ferner bevorzugt, wenn der Ringraum 66 über die Leitung 102, die in der Kolbenstange 62 ausgebildet ist, und über eine sich daran anschließende Leitung 110 sowie eine Leitung 202 in der Kolbenstange 162 mit dem Ringraum 166 des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders 126 der zweiten Hubeinheit 120 verbindbar ist. Beide Ringräume 66, 166 können über die Leitung 110 ferner mit einer Speiseleitung 112 verbindbar sein, die durch die Pumpe 18 mit dem Druckmittel versorgt werden kann. Der Speiseleitung 112 kann ferner ein Druckbegrenzungsventil 118 zugeordnet sein. Bei der gezeigten Konfiguration können die sekundären fundamentseitigen Hubzylinder 26, 126 als sogenannte Rückzugszylinder agieren, wenn deren Ringräume 66, 166 (anstatt der Arbeitsräume 36, 136 der primären fundamentseitigen Hubzylinder 22, 122) mit dem Druckmittel beaufschlagt werden. Auch ein sogenannter Rückzug, also ein Absenken der Hubsäulen 20, 120 kann synchronisiert und im Gleichlauf erfolgen.
Mit der Pumpe 18 kann das Druckmittel in die Arbeitsräume 36, 136 und über die Leitungen 88, 188 in die Arbeitsräume 50, 150 eingespeist werden. Die Arbeitsräume 36, 50, 136, 150 sind hydraulisch miteinander verbunden. Je mehr Druckmittel in die Arbeitsräume 36, 88, 136, 188 eingebracht wird, desto höher fahren die Hubeinheiten 20, 120 aus.
Eine weitere (in sich geschlossene) hydraulische Verbindung kann zwischen den Ringräumen 38, 52 der primären Hubzylinder 22, 24 der ersten Hubeinheit 20 (vergleiche die Leitung 90) und den Arbeitsräumen 164, 178 der sekundären Hubzylinder 126, 128 der zweiten Hubeinheit 120 (vergleiche die Leitung 192) ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen den Hubeinheiten 20, 120 erfolgt über die Leitung 114. Das resultierende Füllvolumen dieser Komponenten ist im Wesentlichen konstant, unabhängig von einer aktuellen Stellung der Hubeinheiten.
Eine weitere (in sich geschlossene) hydraulische Verbindung kann zwischen den Ringräumen 138, 152 der primären Hubzylinder 122, 124 der zweiten Hubeinheit 120 (vergleiche die Leitung 190) und den Arbeitsräumen 64, 78 der sekundären Hubzylinder 26, 28 der ersten Hubeinheit 20 (vergleiche die Leitung 92) ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen den Hubeinheiten 20, 120 erfolgt über die Leitung 116. Das resultierende Füllvolumen dieser Komponenten ist im Wesentlichen konstant, unabhängig von einer aktuellen Stellung der Hubeinheiten.
Eine weitere hydraulische Verbindung kann sich zwischen den Ringräumen 66, 80 der sekundären Hubzylinder 26, 28 der ersten Hubeinheit 20 (vergleiche die Leitung 94) und den Ringräumen 166, 180 der sekundären Hubzylinder 126, 128 der zweiten Hubeinheit 120 (vergleiche die Leitung 194) ergeben. Die Verbindung zwischen den Hubeinheiten 20, 120 erfolgt über die Leitung 110. Die Leitung 110 ist selektiv mit der Pumpe 18 koppelbar, vergleiche die Leitung 112. Zum Absenken der Hubeinheiten 20, 120 können die Ringräume 66, 80, 166, 180 mit dem Druckmittel befüllt werden.
Der primäre fundamentseitige Hubzylinder 22 der ersten Hubeinheit 20 kann als Master-Zylinder für den sekundären fundamentseitigen Hubzylinder 126 der zweiten Hubeinheit 120 fungieren, der dann als Slave-Zylinder agiert. Der primäre fundamentseitige Hubzylinder 122 der zweiten Hubeinheit 120 kann als Master-Zylinder für den sekundären fundamentseitigen Hubzylinder 26 der ersten Hubeinheit 20 fungieren, der dann als Slave-Zylinder agiert. Auf diese Weise wird ein doppeltes Master-Slave-System realisiert.
3 veranschaulicht anhand einer stark vereinfachten schematischen Darstellung gestalterische Unterschiede zwischen einem mit 240 bezeichneten koaxialen Teleskopzylinder und einem mit 260 bezeichneten parallelen Teleskopzylinder. Jeder der Teleskopzylinder 240, 260 ist in 3 in einer eingefahrenen Stellung sowie einer ausgefahrenen Stellung dargestellt.
Es ist bevorzugt, wenn zumindest eine Paarung der Hubzylinder 22, 24, 26 und 28 der ersten Hubeinheit 20 bzw. 122, 124, 126 und 128 der zweiten Hubeinheit 120 (vergleiche 1 und 2) gemäß den Prinzipien des parallelen Teleskopzylinders 260 gemäß 3 ausgestaltet ist. Eine solche Paarung kann etwa durch die primären Hubzylinder 22, 24 oder die sekundären Hubzylinder 26, 28 der Hubeinheit 20 gebildet werden. Ferner kann eine solche Paarung durch die primären Hubzylinder 122, 124 oder die sekundären Hubzylinder 126, 128 der zweiten Hubeinheit 120 gebildet werden. Auch Paarungen zwischen primären Hubzylindern und sekundären Hubzylindern sind denkbar. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist es vorstellbar, sämtliche Zylinder 30, 44, 58 und 72 der ersten Hubeinheit bzw. sämtliche Zylinder 130, 144, 158 und 172 der zweiten Hubeinheit 120 als parallele Zylinder im Sinne des Teleskopzylinders 260 auszuführen.
Der Veranschaulichung in 3 liegen Darstellungen vollständig eingefahrener Teleskopzylinder 240, 260 zugrunde. Die Teleskopzylinder 240, 260 weisen im eingefahrenen Zustand eine Minimallänge L_{min a} bzw. L_{min b} auf, die zur Veranschaulichung bewusst gleich gewählt wurde.
3 zeigt eine maximal ausgefahrene Stellung des koaxialen Teleskopzylinders 240. Der Teleskopzylinder weist einen (basisseitigen) Zylinder 242 auf, in dem ein Kolben 244 aufgenommen ist, an den sich eine Kolbenstange 246 anschließt, die gleichzeitig als mittlerer Zylinder fungiert. In der Kolbenstange 246 ist ein oberer Kolben 248 aufgenommen. An den oberen Kolben 248 schließt sich eine Kolbenstange 250 an. Die Komponenten des Teleskopzylinders 240 können im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sein.
Demgegenüber weist der Teleskopzylinder 260 beispielhaft eine basisseitige untere Kolbenstange 262 auf, die in einen Kolben 264 mündet. Der Kolben 264 ist in einem Zylinder 266 aufgenommen, der gemeinsam mit einem weiteren Zylinder 270 in einem Zylindergehäuse 268 aufgenommen ist. Die Zylinder 266 und 270 können insbesondere parallel zueinander beabstandet im Zylindergehäuse 268 aufgenommen sein. Das Zylindergehäuse 268 kann als integrales Bauteil, umfassend die Zylinder 266 und 270, gestaltet sein. Es versteht sich jedoch, dass das Zylindergehäuse 268 alternativ auch durch Befestigungselemente oder Verbindungselemente gebildet sein kann, die zwei grundsätzlich voneinander unabhängige Zylinder 266, 270 miteinander verbinden. Im Zylinder 270 ist ein Kolben 272 aufgenommen, an den sich eine obere Kolbenstange 274 anschließt.
Die Durchmesser ϕ_KS1b der Kolbenstange 262, 274 können vereinheitlicht sein. Demgemäß können die Kolbenstangen 262, 274 ähnlich oder gar identisch gestaltet sein. Dies kann auch für Dichtungen und ähnliche Komponenten gelten. Gleichwohl ist es möglich, bei den Zylindern 266, 270 Durchmesserunterschiede zu berücksichtigen, etwa um eine hydraulische Gleichlaufregelung gemäß den 1 und 2 realisieren zu können. Der Zylinder 266 kann einen Durchmesser ϕ_K1b aufweisen. Der Durchmesser des Zylinders 270 kann mit ϕ_K2b bezeichnet sein. Die Anpassung kann über entsprechend gestaltete Kolben 264, 272 erfolgen.
Aus 3 wird ersichtlich, dass die parallele Gestaltung des Teleskopzylinders 260 gegenüber der koaxialen Gestaltung des Teleskopzylinders 240 von Vorteil sein kann, da sich bei gegebener Einzugslänge oder Minimallänge L_{min b} ein größerer Maximalhub L_{Hmax b} ergeben kann. Im gewählten Beispiel kann der Maximalhub mit L_{Hmax b} bezeichnet sein. Demgegenüber kann der Maximalhub des Teleskopzylinders 240 mit L_{Hmax a} bezeichnet sein. Folgegemäß kann sich eine Differenz ergeben, die mit ΔL bezeichnet ist. Dies ist möglich, obwohl sich die Durchmesser ϕ_KS1a und ϕ_KS1b der jeweiligen oberen Kolbenstangen 240, 274 im Wesentlichen entsprechen. Dies kann auf den nachfolgend beschriebenen Gründen beruhen.
Beim parallelen Teleskopzylinder 260 kann jeder der Zylinder 266, 270 für die zugehörigen Kolbenstangen 262 und 274 einen in etwa gleichen wirksamen Hub bereitstellen. Der wirksame Hub der Kolbenstange 262 und der wirksame Hub der Kolbenstange 274 ist daher einheitlich mit L_H1b bezeichnet. Der Maximalhub L_{Hmax b} des Teleskopzylinders 260 ist ferner durch erforderliche Führungslängen L_Fb der Kolben 262, 264 und der Kolben 272, 274 in den Zylindern 266, 270 limitiert. Die minimale Führungslänge L_Fb kann bei beiden Paarungen etwa gleich sein. Ferner muss noch eine erforderliche minimale Wandstärke bei den Zylindern 266, 270 bzw. beim Zylindergehäuse 268 berücksichtigt werden.
Die maximale Auszugslänge L_{Hmax a} des koaxialen Teleskopzylinders 240 ergibt sich durch einen maximalen Hub L_H1a der Kolbenstange 246, die als mittlerer Zylinder fungiert und einen maximalen Hub L_H2a der Kolbenstange 250. Der Hub L_H1a ist regelmäßig etwas größer als der Hub L_H2a. Die Diskrepanz kann dadurch bedingt sein, dass aufgrund der bei der koaxialen Gestaltung des Teleskopzylinders 240 erforderlichen Mindestdurchmesser der einzelnen Teleskopstufen höhere minimale Führungslängen erforderlich sind. Beispielhaft kann beim basisseitigen Zylinder 242 ein Durchmesser ϕ_K1a erforderlich sein, um einen äußeren Durchmesser ϕ_Z1a und einen inneren Durchmesser ϕ_K2a bei der Kolbenstange 246 gewährleisten zu können, die als mittlerer Zylinder fungiert. Dies ergibt sich durch notwendige Mindestdurchmesser und Mindestwandstärken.
Die Durchmesserwerte bei der Kolbenstange 246 können notwendig sein, um einen gewünschten (Mindest-)Durchmesser ϕ_KS1a der Kolbenstange 250 gewährleisten zu können. Insbesondere der große Durchmesser des Zylinders 242 kann eine relativ große minimale Führungslänge L_F1a erforderlich machen. Bei der als mittlerer Zylinder fungierenden Kolbenstange 246 kann sich eine minimale Führungslänge ergeben, die mit L_F2a bezeichnet ist. Gemeinsam mit Hinzufügungen für erforderliche Wandstärke (für den Zylinder 242 sowie für die als mittlerer Zylinder fungierende Kolbenstange 246 in etwa gleich groß) kann dies zur besagten Reduzierung der maximal erreichbaren Hubhöhe führen.
Die Komponenten des koaxialen Teleskopzylinders 240 sind allesamt unterschiedlich ausgeführt. Demgemäß ist eine hohe Teilevielfalt erforderlich, auch bei Dichtringen und sonstigen Befestigungselementen. Die Fertigung des koaxialen Teleskopzylinders 240 kann demgemäß mit einem erhöhten Aufwand verbunden sein.
Es versteht sich, dass die Darstellung des parallelen Teleskopzylinders 260 in 3 zu Veranschaulichungszwecken lediglich schematisch und als Prinzipdarstellung erfolgt ist. Insbesondere kann jeder der Kolben 264 und 272 als doppeltwirkender Kolben gemäß der voranstehend beschriebenen Aspekte ausgestaltet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3433136 A1 [0004]
DE 102006056654 A1 [0004]
DE 3544238 A1 [0004]

Claims

Hydraulische Arbeitseinrichtung, insbesondere Hubeinrichtung (12) für eine Mehrsäulen-Hebebühne (10) für Fahrzeuge oder Fahrzeugteile, mit zumindest zwei voneinander beabstandet angeordneten teleskopierbaren Hubeinheiten (20, 120), die gemeinsam eine Last synchron heben und senken können, wobei jede der Hubeinheiten (20, 120) zumindest eine erste Teleskopstufe (I) und eine zweite Teleskopstufe (II) umfasst, wobei jede der Hubeinheiten (20, 120) ferner Folgendes aufweist: – einen doppeltwirkenden primären fundamentseitigen Hubzylinder (22, 122), wobei der primäre fundamentseitige Hubzylinder (22, 122) einen Arbeitsraum (36, 136) und einen Ringraum aufweist (38, 138), – einen sekundären fundamentseitigen Hubzylinder (26, 126), wobei der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder (26, 126) einen Arbeitsraum (64, 164) aufweist, – einen doppeltwirkenden primären lastseitigen Hubzylinder (24, 124), wobei der primäre lastseitige Hubzylinder (24, 124) einen Arbeitsraum (50, 150) und einen Ringraum (52, 152) aufweist, – einen sekundären lastseitigen Hubzylinder (28, 128), wobei der sekundäre lastseitige Hubzylinder (28, 128) einen Arbeitsraum (78, 178) aufweist, – wobei der primäre fundamentseitige Hubzylinder (22, 122) und der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder (26, 126) der ersten Teleskopstufe (I) der Hubeinheiten (20, 120) zugeordnet sind, – wobei der primäre lastseitige Hubzylinder (24, 124) und der sekundäre lastseitige Hubzylinder (28, 128) der zweiten Teleskopstufe (II) der Hubeinheiten (20, 120) zugeordnet sind, – wobei der Arbeitsraum (36, 136) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) der jeweiligen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch mit dem Arbeitsraum (50, 150) des primären lastseitigen Hubzylinders (24, 124) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist, – wobei der Ringraum (38, 138) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) der jeweiligen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch mit dem Ringraum (52, 152) des primären lastseitigen Hubzylinders (24, 124) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist, – wobei der Arbeitsraum (64, 164) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26, 126) der jeweiligen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch mit dem Arbeitsraum (78, 178) des sekundären lastseitigen Hubzylinders (28, 128) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist, – wobei der Ringraum (38) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22) der ersten Hubeinheit (20) ferner hydraulisch mit dem Arbeitsraum (164) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (126) der zweiten Hubeinheit (120) verbindbar ist, und – wobei der Ringraum (138) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (122) der zweiten Hubeinheit (120) ferner hydraulisch mit dem Arbeitsraum (64) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26) der ersten Hubeinheit (20) verbindbar ist.
Arbeitseinrichtung (12) nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsräume (36, 136) der primären fundamentseitigen Hubzylinder (22, 122) der Hubeinheiten (20, 120) über eine Speiseleitung (108) mit einer gemeinsamen Pumpe (18) verbindbar sind.
Arbeitseinrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der sekundäre fundamentseitige Hubzylinder (26, 126) und der sekundäre lastseitige Hubzylinder (28, 128) jeder Hubeinheit (20, 120) als doppeltwirkende Zylinder ausgebildet sind und ferner einen Ringraum (66, 80, 166, 180) aufweisen, wobei der Ringraum (66, 166) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26, 126) jeder Hubeinheit (20, 120) ferner hydraulisch mit dem Ringraum (80, 180) des sekundären lastseitigen Hubzylinders (28, 128) der Hubeinheit (20, 120) verbindbar ist, und wobei der Ringraum (66) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26) der ersten Hubeinheit (20) ferner hydraulisch mit dem Ringraum (166) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (126) der zweiten Hubeinheit (120) verbindbar ist.
Arbeitseinrichtung (12) nach Anspruch 3, wobei die Ringräume (66, 166) der sekundären fundamentseitigen Hubzylinder (26, 126) der Hubeinheiten (20, 120) über eine Speiseleitung (112) mit einer gemeinsamen Pumpe (18) verbindbar sind.
Arbeitseinrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der primäre lastseitige Hubzylinder (22, 122) und der sekundäre lastseitige Hubzylinder (24, 124) jeder Hubeinheit (20, 120) mit einer gemeinsamen Lastaufnahme (21, 121) gekoppelt sind, wobei die Lastaufnahmen (21, 121) der Hubeinheiten (20, 120) mechanisch unabhängig voneinander sind.
Arbeitseinrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Arbeitsraum (36, 136) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) und der Arbeitsraum (50, 152) des primären lastseitigen Hubzylinders (24, 124) jeder Hubeinheit (20, 120) aneinander angepasste Wirkflächen (40, 54, 140, 154) aufweisen, und wobei der Ringraum (38, 138) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) und der Ringraum (52, 152) des primären lastseitigen Hubzylinders (24, 124) jeder Hubeinheit (20, 120) aneinander angepasste Wirkflächen (42, 56, 142, 156) aufweisen.
Arbeitseinrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Arbeitsraum (64, 164) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26, 126) und der Arbeitsraum (78, 178) des sekundären lastseitigen Hubzylinders (28, 128) jeder Hubeinheit (20, 120) aneinander angepasste Wirkflächen (68, 82, 168, 182) aufweisen, wobei der Arbeitsraum (64) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26) der ersten Hubeinheit (20) und der Ringraum (138) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (122) der zweiten Hubeinheit (120) aneinander angepasste Wirkflächen (68, 142) aufweisen, und wobei der Arbeitsraum (164) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (126) der zweiten Hubeinheit (120) und der Ringraum (38) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22) der ersten Hubeinheit (20) aneinander angepasste Wirkflächen (42, 168) aufweisen.
Arbeitseinrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der primäre fundamentseitige Hubzylinder (22, 122) einer Hubeinheit (20, 120) als Master-Zylinder für den sekundären fundamentseitigen Hubzylinder (26, 126) der anderen Hubeinheit (20, 120) ausgebildet ist, wobei insbesondere der Ringraum (38, 138) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) mit dem Arbeitsraum (64, 164) des sekundären fundamentseitigen Hubzylinders (26, 126) der jeweils anderen Hubeinheit (20, 120) hydraulisch verbindbar ist.
Arbeitseinrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Kolbenstangen (34, 134) des primären fundamentseitigen Hubzylinders (22, 122) jeder Hubeinheit (20, 120), vorzugsweise in Kolbenstangen (34, 62, 134, 162) der primären und sekundären fundamentseitigen Hubzylinder (22, 26, 122, 126), Druckleitungen (96–102, 196–202) ausgebildet sind, um die Arbeitsräume (36, 64, 136, 164) und Ringräume (38, 66, 138, 166) mit einem Druckmittel zu versorgen.
Arbeitseinrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest der primäre fundamentseitige Hubzylinder (22, 122) und der primäre lastseitige Hubzylinder (24, 124) jeder Hubeinheit (20, 120) parallel zueinander angeordnet sind und fest miteinander verbundene Zylinder (30, 44, 130, 144) aufweisen.
Hebebühne (10), insbesondere versenkbare Hebebühne, mit einer als Hubeinrichtung (12) ausgebildeten Arbeitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.