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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein Kranteleskop, beispielsweise für einen Teleskopausleger oder einen Teleskopturm eines Mobilkrans, mittels welcher die einzelnen Teleskopschüsse untereinander und zum Zwecke des Teleskopierens mit einem Teleskopierzylinder des Kranteleskops lösbar verriegelt werden können. Solche Verriegelungsvorrichtungen werden auch als Verriegelungskopf bezeichnet, sofern sie in ihrer Gesamtheit am verfahrbaren Ende des Teleskopierzylinders angeordnet sind.
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Die Verriegelungsmechanismen bekannter Teleskopiersysteme, wie sie beispielsweise in der
EP 0 943 580 B1 beschrieben werden, werden hydraulisch über eine innere Durchführung durch den Teleskopierzylinder mit dem für die Betätigung notwendigen Hydraulikfluid versorgt. Neuere Lösungen verzichten zumindest teilweise auf die Versorgung mittels einer solcher Durchführung, sondern entnehmen das notwendige Hydraulikfluid einem Zylinderraum des Teleskopierzylinders. Die hierfür notwendigen Ventile und andere Steuerorgane der Verriegelungsmechanik sind bei solchen Lösungen im eingebauten Zustand in den meisten operativen Stellungen jedoch nicht mehr zugänglich. Dies führt dazu, dass bei einer Störung, etwa dem Ausfall der Steuerelektronik oder anderer elektrischer Komponenten der Verriegelungsmechanik, die Zylinderverriegelung nicht mehr betätigt werden kann. Sollte sich das Kranteleskop, etwa der Teleskopausleger darüber hinaus in einer ungünstigen Position befinden, ist eine Bergung mit erheblichem Aufwand verbunden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesem Problem abzuhelfen und ein Lösen der Zylinderverriegelung selbst bei einem Ausfall der Steuerelektronik zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren dabei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die Kranteleskop-Verriegelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst
- - zumindest einen zum lösbaren Aneinanderkoppeln eines Telekopierzylinders mit einem Teleskopschuss ausgestalteten Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylinder; und
- - eine mit einem Teleskopierzylinder des Kranteleskops und mit dem zumindest einen Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylinder hydraulisch in Kontakt stehende Steuerungseinrichtung, wobei die Steuerungseinrichtung ein im unbetätigten Ruhezustand offenes und somit eine fluidische Verbindung zwischen dem Teleskopierzylinder und dem zumindest einen Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylinder freigebendes Ventil umfasst.
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Mit anderen Worten weist die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung, welche beispielsweise bei einem Teleskopausleger oder einem Teleskopturm eines Mobilkrans eingesetzt werden kann, zumindest einen, insbesondere zwei Hydraulikzylinder auf, welcher einer Zylinderverriegelung zugeordnet ist/sind. Zusätzlich zur Zylinderverriegelung kann die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung auch eine Teleskopschussverriegelung aufweisen, welche beispielsweise mit der Zylinderverriegelung zusammenwirkt, also gemeinsam angesteuert wird, oder aber separat von der Zylinderverriegelung agiert und auch separat angesteuert wird. Eine Teleskopschussverriegelung kann ebenso zumindest einen, insbesondere zwei Hydraulikzylinder aufweisen, um die Verriegelung zwischen zwei Teleskopschüssen des Kranteleskops zu betätigen. Die Steuerungseinrichtung kann demnach auch für die Versorgung des zumindest einen Teleskopschussverriegelungs-Hydraulikzylinders zuständig sein und hierfür sowohl mit dem Teleskopierzylinder des Kranteleskops als auch mit dem zumindest einen Teleskopschussverriegelungs-Hydraulikzylinder hydraulisch in Kontakt stehen. Während mittels der Teleskopschussverriegelung einzelne Teleskopschüsse untereinander in einer axialen Position zueinander verriegelt und auch wieder voneinander entriegelt werden können, ist es die Aufgabe einer Zylinderverriegelung, den Teleskopierzylinder des Kranteleskops zum Zwecke des Aus- und auch Wiedereinschiebens der einzelnen Teleskopschüsse mit dem jeweiligen Teleskopschuss zu verriegeln und auch wieder zu entriegeln. Zur Betätigung dieser Hydraulikzylinder weist die Verriegelungsvorrichtung eine hydraulische Steuerungseinrichtung auf, die das zur Betätigung notwendige Hydraulikfluid einem Zylinderraum des Teleskopierzylinders entnimmt, den Hydraulikzylindern in gewünschter Weise zuführt und von dort auch wieder in den Teleskopierzylinder zurückführt.
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Zur Überwindung der oben angesprochenen Problematik weist die Steuerungseinrichtung ein Ventil auf, welches im aktivierten Zustand, also auch bei intakter Steuerelektronik/Ansteuerung eine hydraulische Verbindung zwischen der Entnahmestelle am Teleskopierzylinder und dem oder den Hydraulikzylinder(n) der Zylinderverriegelung sperrt. Bei defekter Steuerelektronik/Ansteuerung fällt dieses Ventil sozusagen automatisch in seine nicht aktivierte Grundstellung zurück und öffnet somit diese Verbindung. Da der oder die Hydraulikzylinder der Zylinderverriegelung nun mit einem Zylinderraum des Teleskopierzylinders in Verbindung steht/stehen, kann die Zylinderverriegelung dadurch gelöst bzw. entriegelt werden, indem der oder die Hydraulikzylinder der Zylinderverriegelung zusammen mit dem entsprechenden Zylinderraum des Teleskopierzylinders bedruckt wird/werden.
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Die Erfindung stellt demnach einen Notbetrieb für die Zylinderverriegelung bereit, der durch einen Ausfall der Steuerelektronik/Ansteuerung und ein damit verbundenes Zurückfallen des Ventils in seine offene Ruhestellung sozusagen vollautomatisch eingeleitet wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Steuerungseinrichtung einen Rücklauf auf, über welchen Hydraulikfluid aus den Teleskopschussverriegelungs-Hydraulikzylindern und/oder den Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylindern in den Zylinderraum des Teleskopierzylinders rückgeführt werden kann, und wobei das Ventil den Rücklauf in einer der Rückführung entgegengesetzten Richtung freigibt.
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Anders ausgedrückt wird der für die Rückführung des Hydraulikfluids zurück in den Teleskopierzylinder ausgestaltete Rücklauf im Notbetrieb dazu genutzt, Hydraulikfluid in der entgegengesetzten Richtung aus dem Teleskopierzylinder in den Hydraulikzylinder der Zylinderverriegelung zu verbringen, um diese letztendlich zu lösen. Dies ist jedoch erst dann möglich, wenn sich das Ventil in seiner offenen Ruheposition befindet.
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In einer spezielleren Ausführungsform umfasst der Rücklauf zumindest ein Sperrventil und einen das zumindest eine Sperrventil umgehenden Bypass, welcher durch das im unbetätigten Ruhezustand geöffnete Ventil geöffnet wird.
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Während es die Aufgabe des zumindest einen Sperrventils ist, eine Rückführung des Hydraulikfluids aus den Hydraulikzylindern der Zylinderverriegelung oder auch der Teleskopverriegelung zurück in den Teleskopierzylinder zu ermöglichen, ein Rückströmen des Hydraulikfluids jedoch zu verhindern, setzt der Bypass das zumindest eine Sperrventil sozusagen außer Kraft, sobald er durch das in den Ruhezustand zurückfallende Ventil geöffnet wird und es dem Hydraulikfluid somit ermöglicht, vom Teleskopierzylinder über den Rücklauf zum Hydraulikzylinder der Zylinderverriegelung zu strömen.
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Ferner kann der Rücklauf, insbesondere der Bypass, neben dem Ventil ein zusätzliches Druckzuschaltventil aufweisen, welches den Rücklauf erst ab einem definierten Druck in der entgegengesetzten Richtung freigibt beziehungsweise den Bypass öffnet.
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Dadurch wird erreicht, dass der Entriegelungsvorgang der Zylinderverriegelung nur ausgelöst wird, wenn ein bestimmter Druck im Teleskopierzylinder überschritten wird. Somit kann im Schadensfall mit einem hohen Druck im Teleskopierzylinder die Zylinderverriegelung betätigt werden. Bei geringerem Druck im Teleskopierzylinder kann dieser seine eigentliche Funktion wahrnehmen, nämlich das Teleskopieren. Dadurch kann die Verriegelungsvorrichtung in eine für eine Inspektion oder Reparatur günstige Position gebracht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Rücklauf einen Druckspeicher auf, insbesondere einen Niederdruckspeicher, welcher das Hydraulikfluid aus dem Teleskopschussverriegelungs-Hydraulikzylinder und/oder dem Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylinder vor dessen Rückführung in den Teleskopierzylinder aufnimmt.
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Dieser Druckspeicher dient also als Zwischenreservoir für das rückzuführende Hydraulikfluid, welches bei bestimmten Arbeitszuständen des Teleskopierzylinders und den damit einhergehenden Druckverhältnissen erst später in den Teleskopierzylinder zurückgeführt werden kann.
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Ferner kann die Steuerungseinrichtung einen Vorlauf aufweisen, insbesondere einen vom Rücklauf getrennten Vorlauf, über welchen das Hydraulikfluid aus dem Teleskopierzylinder dem Teleskopschuss-Hydraulikzylinder und/oder dem Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylinder zugeführt wird. Im normalen Betrieb werden die Hydraulikzylinder der Verriegelungsvorrichtung also ausschließlich über den Vorlauf gespeist, während der Rücklauf ausschließlich dem Rückführen des Hydraulikfluids zum Teleskopierzylinder hin dient.
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Im Speziellen kann der Vorlauf dabei einen Druckspeicher, insbesondere einen Hochdruckspeicher aufweisen, welcher das Hydraulikfluid aus dem Teleskopierzylinder vor der Zuführung an den Teleskopschussverriegelungs-Hydraulikzylinder und/oder an den Zylinderverriegelungs-Hydraulikzylinder aufnimmt. Der Hochdruckspeicher wird dabei mit Hydraulikfluid gefüllt, sobald im Teleskopierzylinder hoher Druck vorherrscht, und kann dieses unter Druck stehende Hydraulikfluid zur Betätigung der Zylinderverriegelung oder der Teleskopschussverriegelung an deren Hydraulikzylinder abführen.
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Während die voranstehend beschriebene erfindungsgemäße Lösung bei jeglichen mittels Teleskopierzylindern betätigten Kranteleskopen Einsatz finden kann, ist insbesondere ein Einsatz bei einem Kran-Teleskopausleger oder Kran-Teleskopturm vorgesehen, insbesondere bei Mobilkranen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Kran-Teleskopierzylinder, insbesondere zum Teleskopieren eines Auslegers oder Turms, mit einem ersten Zylinderteil, der einen zur Befestigung des Teleskopierzylinders an einer Basis eines Kran-Teleskops ausgestalteten Befestigungsabschnitt ausweist, und mit einem zweiten, relativ zum ersten Zylinderteil beweglichen Zylinderteil, der eine Kranteleskop-Verriegelungsvorrichtung in einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
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Die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung kann also zusammen mit dem beweglichen Zylinderteil des Teleskopierzylinders innerhalb des Kran-Teleskops verfahren werden, insbesondere zu einer Inspektions- oder Reparaturposition.
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Ferner kann die Steuerungseinrichtung mit dem kolbenstangenseitigen Ringraum des Teleskopierzylinders in fluidischem Kontakt stehen. Sofern es die Kolbenstange des Teleskopierzylinders ist, welche ortsfest mit dem Basisschuss des Kran-Teleskops verbunden ist, wird beim Entriegeln der Zylinderverriegelung im Notbetrieb der kolbenstangenseitige Ringraum des Teleskopierzylinders bedruckt, so dass der Teleskopierzylinder nach der Entriegelung in eine Inspektions- oder Reparaturposition eingefahren wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Zuhilfenahme der beiliegenden Figur näher erläutert. Sie kann alle hierin beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen.
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Die 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kranteleskop-Verriegelungsvorrichtung. Diese umfasst den Hydraulikzylinder 5, welcher zur Betätigung einer (nicht gezeigten) Verriegelung der Teleskopschüsse 1, 2 und 3 des Teleskops 4 untereinander vorgesehen ist. Daneben umfasst die Verriegelungsvorrichtung auch einen Hydraulikzylinder 7, welcher indirekt über Eingriffe an einen der Teleskopschüsse 1, 2 gekoppelt werden kann. Somit ist der entsprechende Teleskopschuss 1, 2 wiederum fest an den aus- und einfahrbaren Teil 19 des Teleskopierzylinders 6 gekoppelt und kann zusammen mit diesem und relativ zum Basisschuss 3 aus- beziehungsweise einteleskopiert werden. Beim Ein- und Austeleskopieren bewegt sich der bewegliche Teil 19 des Teleskopierzylinders 6 relativ zur Kolbenstange 17, welche über die Schnittstelle 18 fest mit dem Basisschuss 3 verbunden ist. An dieser Stelle sei anzumerken, dass die Anordnung der Teleskopschüsse 1, 2 und 3 und der Hydraulikzylinder 5 und 7 rein schematisch gezeigt ist und die für die letztendlichen Kopplungsvorgänge notwendigen Eingriffe eine zusätzliche, nicht gezeigte Mechanik zwischen den Hydraulikzylindern 5 und 7 einerseits und den Teleskopschüssen 1, 2 und 3 andererseits umfassen können.
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Die zur Betätigung der Hydraulikzylinder 5 und 7 vorgesehene Steuereinrichtung 8 ist sowohl mit den Hydraulikzylindern 5 und 7 als auch mit dem kolbenstangenseitigen Ringraum 20 des Teleskopierzylinders 6 hydraulisch verbunden, entnimmt das zur Betätigung der Hydraulikzylinder 5 und 7 notwendige Hydraulikfluid dem Ringraum 20 und führt dieses auch wieder dorthin zurück.
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Bei ausreichend hohem Druck im Ringraum 20 wird Hydraulikfluid über den Vorlauf 15 in den Hochdruckspeicher 16 verbracht, während der Rücklauf 10 samt Bypass 12 mittels der Sperrventile 11 und dem im ordnungsgemäßen Betrieb stehts geschlossenen Ventil 9 für das aus dem Ringraum 20 stammende Hydraulikfluid versperrt ist.
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Zur Betätigung der Hydraulikzylinder 5 und 7 wird das Hydraulikfluid aus dem Hochdruckspeicher 16 entnommen und über die beiden entsprechend geschalteten Zwei-Wege-Ventile 21 und 22 in gewünschter Weise zum Zylinderraum des Hydraulikzylinders 5 beziehungsweise 7 geleitet. An dieser Stelle sei anzumerken, dass die Zwei-Wege-Ventile 21 und 22 im unbetätigten Ruhezustand, also auch bei ausgefallener oder defekter Steuerelektronik/Ansteuerung den Zylinderraum des Hydraulikzylinders 7 mit dem Rücklauf 10 verbinden.
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Sobald Hydraulikfluid aus den Zylinderräumen der Hydraulikzylinder 5 oder 7 abgeführt werden soll, wird dieses über die entsprechend geschalteten Zwei-Wege-Ventile 21 und 22 in den Rücklauf 10 geleitet und über die in dieser Richtung öffnenden Sperrventile 11 in den Ringraum 20. Der Bypass 12 ist hier wiederum durch das Ventil 9 verschlossen. Gleiches gilt für den Vorlauf 15, der ein in Richtung des Ringraums 20 sperrendes (nicht bezeichnetes) Sperrventil aufweist.
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Im Falle eines Ausfalls der Steuerungselektronik/Ansteuerung für die Steuerungseinrichtung 8 und deren Ventile 9, 21, 22 nehmen diese Ventile ihre unbetätigte Ruhestellung ein, wobei die Ventile 21 und 22 den Zylinderraum des Hydraulikzylinders 7 mit dem Rücklauf 10 verbinden und das Ventil 9 den Bypass 12 öffnet. Falls der bewegliche Zylinderteil 19 zum Schadenszeitpunkt über den Hydraulikzylinder 7 an einen der Teleskopschüsse 1 oder 2 gekoppelt ist und sich zudem in einer Position befindet, in welcher kein Zugriff auf die sich am beweglichen Zylinderteil 19 befindende Steuerungseinrichtung 8 möglich ist, kann der Zylinderraum des Hydraulikzylinders 7 dadurch bedruckt und die Zylinderverriegelung gelöst werden, indem der Ringraum 20 bedruckt wird, welcher in der in der 1 gezeigten „Notbetriebsstellung“ der Ventile 9, 21 und 22 mit dem Hydraulikzylinder 7 in hydraulischer Verbindung steht. Ausgehend vom Ringraum 20 ist dem Hydraulikfluid der Weg zum Hydraulikzylinder 7 über den Vorlauf 15 durch die Ventile 21 und 22 versperrt. Gleiches gilt für den mittels der Sperrventile 11 gesperrten Strang des Rücklaufs 10. Der Bypass 12 hingegen ist durch das sich in der Ruhestellung befindliche Ventil 9 geöffnet. Um den Hydraulikzylinder 7 zu betätigen, muss lediglich ein ausreichend hoher Druck aufgebracht werden, so dass das Druckzuschaltventil 13 öffnet. Bei geringerem Druck ist auch der Bypass 12 durch das Druckzuschaltventil 13 gesperrt. In diesem Fall wird lediglich der Hydraulikzylinder 6 eingefahren, der Hydraulikzylinder 7 der Zylinderverriegelung hingegen nicht aktiviert.
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Im gezeigten Fall wird durch Bedrucken des Ringraums 20 die Zylinderverriegelung und somit die Koppelung des beweglichen Zylinderteils 19 des Teleskopierzylinders 6 mit einem der Teleskopschüsse 1,2 gelöst, woraufhin der Teleskopierzylinder 6 bis zu einer Inspektions- oder Reparaturstellung eingefahren wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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