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An einer Hebe- und Transportvorrichtung hängender Ladekübel, Greifer
od. dgl.
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Die Erfindung betrifft einen an einer Hebe- und Transportvorrichtung
hängenden, mit einer Entleerungsklappe versehenen Ladekübel, Greifer od. dgl. für
Schüttgut, bei welchem die in einem Druckzylinder der Aufhängevorrichtung befindliche
Flüssigkeit durch das Gewicht des Ladekübels mittels eines im Druckzylinder verschiebbaren
Kolbens unter Druck gesetzt und über Vierwegehahn wahlweise gegenüberliegenden Seiten
eines mit seinem doppeltwirkenden Kolben an der Entleerungsklappe angreifenden Verstellzylinders
zugeleitet wird, wobei die anderseits des Kolbens l.efinldliche Flüssigkeit über
denselben Vierwegehahn ageteitet wird.
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Bei solchen bekannten Ladekübeln sind die heiderseits des Kolbens
befindlichen Räume des Druckzylinders durch Leitungen und einen Vierwegehahn mit
den Arheitsräuinen des doppeltwirkenden undl die Ent-1 eerungsklppe bewegenden Verstellzylinders
verbunden. Die in der einen Seite des Druckzylinders unter Druck gesetzte Flüssigkeit
fließt über die Druckleitung dem Vierwegehahn zu, der diese Flüssigkeit -wenn er
nicht in seiner Ahperrstellung steht - auf eine der beiden Seiten des Verstellzvlinders
lenkt und dadurch -die gewünschte Bewegung seines Kolbens veranlaßt, während zugleich
die von der anderen Seite dieses Kolbens verdrängte Flüssigkeit über den Vierwegehabn
dem zweiten, drucklosen Raum des Druckzylinders zugeführt wird, aus dem sie nach
Absetzen des Ladekübels über ein Rückschlagventil wieder in den Druckraum zurückströmen
kann.
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Ein Mangel dieser hydraulischen Steuervorrichtung legt darin, daß
der im Druckzylinder befindliche Gesamtraum sich in seiner Größe je nad der Stellung
des - nur einseitilg mit einer Agolbenstange verseheneu - Kolbens verändert. Befindet
sich der Kolben tief im Zylinder, so ist dieser Gesamtraum kleiner, als wenn der
Kolben sich in einer höheren Stellung hefindet. Infolgedessen sind die einerseits
aus dem Druckzylinder verdrängten und die anderseits in den l)rucl.zylinder zurückströmenden
Flüssigkeitsmengen unterschiedlich groß, wodurch beim Arbeiten der Vorrichtung ein
hydraulisches Blockieren des Verstellzylinders oder ein unerwünschtes Einsaugen
von Luft in den Flüssigkeitskreislauf eintreten kann.
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Um die Gefahr eines Blockierens zu verringern, ist bei einem bekannten
Ladekübel in dem einen, um die Kolbenstange herum befindl-ichen Zylinderraum des
Druckzylinders ein gewisses Luftvolumen vorgesehen, das bei den Verdrängungen ungleicher
Flüssigkeitsmengen einen gewissen Ausgleich gestatten soll. Wird dieses Luftvolumen
zusammengepreßt, so erhöht sich damit gleichzeitig der Gegendruck in der Ableitung;
bildet sich ein Unterdruck aus, so kann aber trotzdem leicht Fremdluft in das System
eingesaugt werden.
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Beides ist unerwünscht und führt leicht zu Störungen der Steuervorrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel
zu vermeiden und das zwischen dem an der Aufhängevorrichtung des Ladekübeis befindlichen
Druckzylinders und dem am Ladekübel selbst befindlichen Verstellzylinder vorhandene
Flüssigkeitssystem zumindest so auszubilden, daß weder eine Blockierung noch ein
Lufteinsaugen in den Druckzylinder des Flüssigkeitssystems möglich ist.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß an dem Druckzylinder eine einzige Leitung angeschlossen ist, deren Zweig
über ein Rückschlagventil zu dem Vierwegehahn führt, der neben der Verbindung zu
- dem Verstellzylinder eine Ableitung von diesem zu - einem offenen Ausgleichbehälter
herstellt, in den der andere Zweig der Leitung mittels eines Saugventils eintaucht.
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Ein angeordnetes Ausgleichsgefäß schließt nicht nur dile nachteiligen
Druckänderungen der Flüssigkeit in dem System aus, es gestattet auch die Verwendung
eines Druckzylinders mit nur einem Arbeitsraum, in dem die Flüssigkeit durch das
Gewicht des Verladegefäß es unter Druck gesetzt wird. Der Druckzylinder kann daher
wesentlich kürzer ausgeführt werden. Das vor den Mehrwegehahn geschaltete Rückschlagventil
verhindert ein Rückströmen der Druckflüssilgkeit aus einem Arbeitsraum des Verstellzylinders
in den Druckzylinder, wenn der Wobei abgesetzt worden ist, so daß sich der jeweils
eingestellte Offnungs- oder SchI ießzustand der Entleerun,gsklappe nicht unbeabsichtigt
ändern kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt Fig. 1 einen Ladekübel in einer Seitenansicht (das Gehäuse des Kübels ist
zur besseren Sichtbarmachung von Einzelheiten geschnitten dargestellt), Fig. 2 denselben
Ladekübel in einem senkrechten, quer zur Ansicht der Fig. 1 geführten Längsschnitt,
Fig.3
eine Schemadarstellung des Flüssigkeitskreislaufes einer hydraulischen Steuervorrichtung
für die Entleerungsklappen des Ladekübels gemäß den Fig. 1 und 2, Fig. 4 ein in
einem Ausgleichsgefäß des Flüssigkeitskreislaufes befindliches Saugventil in einer
gegenüber Fig. 3 vergrößerten Schnittdarstellung, Fig. 5 einen Mehrwegehahn der
hydraulischen Steuervorrichtung in einer-gegenüber Fig. 3 geänderten Einstellung
(in einem Querschnitt).
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Der in den Fig.1 und 2 dargestellte Ladekübel 1 ist konisch ausgeführt
und dient gemäß dem Ausführungsbeispiel zum Fördern von Beton. Er ist von einem
zylinrdrischen Gehäuse 3 umgeben, in dem außerdem Druckzylinder 18,18' und Verstellzylinder
12, 12' für zwei Entleerungsklappen,4 untergebracht sind.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind im Gehäuse 3 zwei Druckzylinder 18,18'
am unteren Ende des Ladekübels 1 beiderseits desselben angeordnet. Die gemäß Fig.
3 durch Rückholfedern 17 in die Druckzylinder 18, 18' hinein vorgespannten Kolben
19 sind mit einem an der Hebe- und Transportvorrichtung hängenden Querträger 30
über Kolhenstangen 24 (Fig. 3), und Seile 31 verbunden, deren Länge sich nach dem
jeweiliegen Ver,vendungszweck - des Ladekübels richtet. Der Querträger 30 wird derart
an der Neben und Transportvorrichtung aufgehängt, daß er sich nicht willkürlich
drehen kann; dadurch wird erreicht, daß der Ladekübel 1 ruhig hängt und die Steuerung
der Verstellzylinder 12, 12' keine Schwierigkeiten bereitet.
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Die Entleerungsklappen 4 können um am Ladekübel 1 angeordnete Achsen
32 geschwenkt werden.
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Jede Entleerungsklappe 4 besteht aus zwei seitlichen Platten, die
durch eine größere Zahl von Walzen 33 miteinander verbunden sind; die Walzen 33
drücken bei der Schließbewegung ein aus Gummi bestehendes und mit einem Ende an
der Außenseite des Ladekübels 1 befestigtes Abdich,tu,ngsband34 an den Rand der
Entleerungsöffnung des Ladekühels an. An ihren oberen Enden sind die beiden Platten
je mit einer Segmentverzahuung 35 versehen, mit welcher sie ineinandergreifen, so
daß die Entleerungsklappen4- stets zugleich auseinander oder gegeneinander bewegt,
.d. h. geöffnet oder geschlossen werden.
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An jeder der beiden Außenseiten der Entleerungsklappen 4 ist ein
hydraulisch arbeitender Verstellzylinder 12 bzw. 12' vorgesehen, der an der Platte
der einen dortigen Entleerungsklappe 4 angelenkt ist, währund der in diesem Zylinder
verschiebbare Kolben über seine Kolben stange 1-1 bzw. 11' mit der benachbarten
Platte der anderen Entleerungsklappe 4 gekuppelt ist. Wie aus Fig. 1 hervorgeht,
bewirkt eine Auswärtsbewelgung der Kolbenstangen 11, 11' aus den zugehörigen Verstellzylindern
12, 12' ein Öffnen der Entleerungsklappen 4, während die Einwärtsbewegung der genannten
Kolben zu einem Schließen dieser Klppen führt.
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Mit Rücksicht auf die ungleiche Verdrängung von Druckflüssigkeit
bei einer Bewegung der Kolbenstangen 11, 11' im zugehörigen Verstellzylinder 12,
12' sind -die Verstellzylinder 12, 12' mit den zugeordneten Druckzylindern 18, 18'
über den in Fig.3 dargestellten Flüssigkeitskreislauf Averbunden, der ein Ausgleichsgefäß
36 aufweist und nachstehend des näheren beschrieben ist.
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Gemäß Fig.3 führt vom oberen Ende des Druckzylinders 18 eine Leitung
16 zu einem Mehrwegehahn 15, der zur Verteilung dert,aus dem Druckraum 20 des Druckzylinders
18 bei hängendem Ladelaibel 1 ver-
drängten Flüssigkeit auf die eine oder andere
Seite des Verstellzylinders 12 dient und zu diesem Zweck mit den beiden Enden des
Verstellzylinders 12 über je eine Leitung 13 bzw. 14 verbunden ist. Die vierte,
vom Mehrwegehahn 15 ausgehende Leitung ist als Ableitung37 ausgebildet und führt
zum Ausgleichsgefäß 36, das außerdem an die Leitung 16 zwischen dem Druckzylinder
18 und einem in der Leitung 16 befindlichen, nach dem Mehrwelgehahn 15 hin öffnenden
Rückschlagventil 38 über ein weiteres, nach der Leitung 16 hin öffnendes Saugventil
41 und eine Leitung 40 angeschlossen ist. Dabei taucht die Leitung 40 mit dem an
ihrem unteren Ende befindlichen Saugventil 41 verhältnismäßig tief in das Ausgleichsgefäß
36 ein, so daß das Saugventil 41 stets unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der im
Ausgleichsgefäß befindlichen Flüssigkeit liegt. Außerdem ist das Ausgleichsgefäß
36 über eine obere Öffnung 39 und der unterhalb des Kolbens 19 befindliche Raum
21 des Druckzylinders 18 durch eine untere Öffnung dieses Zylinders entlüftet. Schließlich
ist das Ausgleichsgefäß 36 zweckmäßig - abweichend von der Darstellung in Fig.3
oberhalb des DruckzyLinders 18 angeordnet.
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Steht die im Druckraum20 des Druckzylinders 18 befindliche Flüssigkeit
unter der Wirkung des Gewichtes des Ladekübels 1 unter Druck und wird hierbei der
Mehrwegehahn 15 in die in Fig. 3 dargestellte Stellung gebracht, so fließt die unter
Druck stehende Flüssigkeit unmittelbar in den Arbeitsraum 42 des Verstell-zylinders
12, in dem sie auf den Kolben dieses Zylinders wirkt. Sie drückt den Kolben zurück
und verdrängt dabei die in dem Arbeitsraum ,des Verstellzylinders 12 enthaltene
Flüssigkeit durch dile Leitungen 13 und 37, die bei der dargestellten Einstellung
tdes Mehrwegehahnes 15 miteinander in Verbindung stehen. Der Kolben im Verstellzylinder
12 wird also zurückgedrückt und die in dem Arbeitsraum 43 enthaltene Flüssigkeit
in das Ausgleichsgefäß 36 hineingefördert.
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Bei Einsteilung des Mehrwegehahnes 15 in die in Fig. 5 dargestellte
Stellung kommt die im Druckzylinder 18 unter Druck gesetzte Druckflüssigkeit über
die Leitung 16 und die Leitung 13 in den Arbeitsraum 43 des Verstellzylinders 12.
In diesem Falle wird der Kolben durch die Druckflüssigkeit in der entgegengesetzten
Richtung bewegt, und die Druckflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 42, der in diesem
Augenblick über die Leitungen 14 und 37 mit dem Ausgleichsgefäß 36 in Verbindung
steht, wird in das Ausgleichsgefäß 36 hineingedrückt.
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Das Saugventil 41, dessen Schnittdarstellung aus Fig. 4 ersichtlich
ist, schließt sich jeweils dann, wenn die Flüss,igkeit in den Leitungen 16 und 40
unter überdruck steht. Die in diesen Leitungen befindliche Flüssigkeit kann also
keinesfalls in das Ausgleichsgefäß 36 eintreten. Das Saugventil 41 besteht aus einem
konischen Ventilkörper oder einer Kugel, die durch eine Druddeder ständig- -auf
den Ventilsitz gepreßt wird.
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Das Ausgleichsgefäß 36 kann z. B. bei einer Ausführung des Ladekübels
gemäß den Fig. 1 und 2 durch eine der rohrartig ausgebildeten Ringversteifungen
3' des Gehäuses 3 des Ladfekübels 1 gebildet sein, die oberhalb der Druckzylinder
18, 18' liegen; es kann aber auch neben dem Ladekübel 1, z. B. innerhalb des Gehäus-emantels,
als besonderer Bauteil angeordnet sein.
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Wenn nun die im Druckraum 20 des Druckzylinders 18 angeordnete Rückholfeder
17 den Kolben 19 in seine untere Anfangs lage zurückdrückt, weil der Ladekübel
vollständig
entleert oder auf den Boden aufgesetzt wurde, entsteht im Druckraum 20 des Druckzylinders
18 ein kleiner Unterdruck, unter dessen Wirkung sich das Saugventil 41 öffnet. Aus
dem unter Atmosphärendruclc stehenden Flüssigkeitsvorrat des Ausgleichsgefäßes 36
fließt die zum Füllen des Druckraumes 20 notwendige Menge der Flüssigkeit durch
das Saugventil 41 in diesen Raum.
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Die durch die vorgenannte Rückbewegung des Kolbens 19 erzeugte Saugwirkung
kann sich dabei in der Leitung 16 nicht bis zum Mehrwegebahn 15 auswirlosen, weil
zwischen diesem Hahn und der Abzweigung der Leitung 40 das Rückschlagventil 38 angeordnd
iFt. Infolgedessen kann sich ein Absetzen des Ladeliübels 1 nicht etwa - über die
Leitung 16 und den Mehrwegehtahn 15 - in einer selbsttätigen Veränderung der Einstellung
der Entleerungsklappen 4 auswirken.
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Es genügt, wenn die im Ausgleichsgefäß 36 enthaltene Flüssigkeit'
menge ein wenig größer ist als dieeinige Flüssigkeitsmenge, welche beim Zurückführen
des Iiolibens 19 in den Druckraum 20 des Druckzylinders 18 fließen kann; in diesem
Falle arbeitet die Vorrichtung ständig, ohne daß ein Flüssigkeitsverlust oder ein
Ansaugen von Luft in die hydraulischen Arbeitsräume auftritt.
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Wenn nämlich im Druckzylinder 18 ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen
infolge des Gewichtes des Ladekübels 1 unter Druck gesetzt und ein Teil dieses Volumens
- je nach Bedarf - in den Arbeitsraum 42 oder den Arbeitsraum 43 des Verstellzylinders
12 der Entleerungsklappen 4 hineingedrückt wird, muß gleicllzeitig ein entsprechendes
Volumen von Druckflüssiigkeit in das Ausgleicbsgefäß 36 hineingedrücht werden, vorausgesetzt,
daß die Verdrängungsvolumina auf beiden Seiten des Kolbens im Verstellzylinder 12
gleich sind. Das ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel, in dem der Kolben
auf einer durchgehenden Kolbenstange 11 sitzt, der Fall. Bei einem nur mit einseitig
angreifender Kolbenstange versehenen Kolheu gemäß Fig. 1 würden die Volumina ungleich
sein; das Ausgleichsgefäß 36 sorgt jedoch dafür, daß diese ungleichen Volumina nicht
zu einer Störung des Betriebes der Steuervorrichtung führen können.
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Wenn im Laufe des Betriebes undichter Anschlüsse oder aus irgendwelchen
anderen Gründen Flüssigkeit verlorengeht, kann dieser Verlust sehr einfach dadurch
ersetzt werden, daß man in das Ausgleichsgefäß 36 durch die Öffnung 39 eine entsprechende
Menge von Flüssigkeit nachfüllt.
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Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung wird in keiner Weise geändert,
wenn der in Filg. 3 dargestellte Flüssigkeitskieislauf gemäß Fig. 2 zweifach ausgeführt
wird, indem zwei Druckzylinder18, 18' bei der seits des Ladekübels 1 angeordnet
werden, wobei dann die Druckzylinder 18, 18' mit Leitungen in der Weise verbunden
werden können, daß sie einen oder zwei hydraulische Verstellzylinder mit Druckflüssigkeit
versorgen. Es kann auch nur ein Druckzylinder vorgesehen werden, der seinerseits
eine, zwei oder mehr Verstellzylinder speist.
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Damit man die Entteerungsklappen 4 gewünschtenfalls auch bei abgesetztem
Ladekübel 1 steuern kann, kann der in Fig.3 dargestellte Flüssigkeitskreislauf noch
mit einem Druckspeicher 46 versehen sein, der es gestattet, Druckflüssigkeit unter
pneumatischem Druck zu speichern, um sie für die Betätilgung der EntIeerungsklappen
dann; einzusetzen, wenn kein Druck auf der Aufhängevorrichtung ruht und infolgedessen
die Flüssigkeit im Druckraum 20 des Druckzylinders 18
keinen Ü1>erdruck aufweist.
Gemäß Fig.3 ist der Druckspeicher 46 über eine Leitung 44 an die Leitung 16 an einer
zwischen dem Druckzylinder 18 und der Abzweigung zur Leitung 40 befindlichen Stelle
angeschlossen. Dabei befindet sich in der Leitung 44 noch ein Steuerventil 45, das
nach Füllen des Druckspeichers 46 dessen Abschluß gegenüber dem übrigen Flüssigkeitskreislauf
ermöglicht.
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Der Druckspeicher 46 ist zum Teil mit Druckflüssigkeit 47 und zum
Teil mit einem ko,mpressiblen, gasartigen Medium, z. B. mit Luft 48, ,gefüllt. Wenn
der Ladekübel 1 beladen wird und im Druckzylinder 18 die oberhalb des Kolbens 19
befindliche Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird, während der Mehrwegehahn 15 in
einer Abschluß stellung steht, so kaml man durch Öffnen des Steuerventils 45 den
hydraulisch-pneumatischen Druckspeicber 46 auffüllen. wobei ein großer Teil der
Flüssigkeit aus dem Druckraum 20 des Druckzylinders in diesen Speicher unter Zusammendrücken
des Gaskissens 48 hineingefördert wird.
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Sperrt man anschließend das Steuerventil 45 wieder ab, so hat man
die unter Druck stehende Flüssigkeit 47 für eine spätere Betätigung der hydraulischen
Betätigungsvorrichtung der Entleerungskl appen zurVerfügung. wenn der Ladekübel
ein Greifergefäß ist, wie es z. B. zum Verladen von Schüttgütern verwendet wird,
so kann man die Klappen des Greifers auch nach Entleerung des Gefäßes. die z. B.
mittels im Druckzylinder 18 verbliebener Druckflüssigkeit durebgeführt worden ist,
trotz des Fortfalls der Last durch Öffnen des Steuerventils 45 mit großer Kraft
schließen, wenn z. B. eine neue Ladung aufgenommen werden soll.
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Das Steuerventil 45, das nach Vorstehendem eine gewisse Bedienung
erfordert, kann auch eingespart werden. wenn man den Druckspeicher 46 an den das
Rückschlagventil 38 mit dem Älehrwegehahn 15 verbindenden Teil der Leitung 16 anschließt.
Ein der artiger, in Fig. 3 strichpunktiert angedeuteter Anschluß eines Druckspeichers
46' erfolgt sodann über eine Leitung 49.
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Bei dieser Art der Verbidung des Druckspeichers mit dem Flüssigkeitskreislauf
wird der Speicher stets selbsttätig gefüllt, da im Druckzylinderl8 unter Druck gesetzte
Flüssigkeit über das Rückschlagventil 38 jederzeit in den Speicher eintreten kann.
Dile gespeicherte Druchflüssigleitsmenge steht weiterhin jederzeit für die Betätigung
der hydraulischen Steuervorrichtung zur Verfügung.
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Zum beschriebenen Druckspeicher 46 bzw. 46' wird jedoch bemerkt,
daß es sich hierbei um eine nicht zum Gegenstand -der eigentlichen Erfindung gehörige
zweckmäßilge Ausgestaltung handelt.
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Der besondere Vorteil der in den Fig. 1 und 7 dargestellten Ausführungsform
eines Ladekübeis od. d!gl. besteht darin, daß die Bauhöhe dadurch wesentlich verringert
ist, daß zwei - gegebenenfalls auch mehr - hydraulische Druckvorrichtungen verwendet
wer den, die beiderseits des eigentlichen Ladekübels, vorzugsweise im Bereich seines
unteren Teiles, angeordnet sind. Das als tragender Konstruktionsteil für den abzustell
enden Kübel dienende Gehäuse schützt gleichzeitig die sämtlichen Teile der Aufhängevorrichtung
und der hydraulischen Kraftübertragung und bietet durch seine besondere Ausführung
gleichzeitig die Möglichkeit, ohne wesentliche zusätzliche Kosten einen oder mehrere
Ausgleichsbehälter für die Druckflüssigkeit zu schaffen, von denen wenigstens einer
als Druckspeicher dann verwendet werden kann, wenn der Ausgleichsbehälter dicht
abgeschlossen wird.