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Hydraulisches Hebegerät mit mechanischer Abstützung des Kolbens Die
Erfindung bezieht sich auf- ein hydraulisches Hebegerät, welches im Nebenschluß
zum hydraulischen Hubmechanismus mit mechanischen Abstätzgliedern versehen ist.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Hebegerät der genannten Art, das
vor allem zum Einsatz im Hoch- und Tiefbau, vornehmlich zum Anheben von ganzen Brücken
oder Brückenabschnitten bestimmt, also für ausgesprochene Schwerlasten vorgesehen
ist. Zusätzliche mechanische Abstützungen sind teils aus Sicherheitsgründen erwünscht,
andererseits weil man aus Gründen der Betriebssicherheit nicht die angehobenen Objekte
über längere Zeit, beispielsweise über Tage und Wochen, auf dem ölpolster des oder
der hydraulischen Hebegeräte ruhen lassen will.
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Es ist bekannt> die mechanische Abstätzung unmittelbar über Gewindeglieder
vorzunehmen. Diese sind bei einer bekannten Ausführung in Form einer steilgängigen
und dadurch nicht selbsthemmenden Gewindespindel ausgebildet, die im hydraulischen
Kolben ihr Gegengewinde hat und durch eine Bremseinrichtung gegen Verdrehung gesichert
werden kann. Dieser Typ läßt sich auch nur mit sehr großem Aufwand für Schwerlasten
der eben skizzierten Art ausbilden. Die Spindel muß, damit sie auf keinen Fall selbsthemmend
wirkt, mit relativ steilen Gewindegängen ausgebildet sein. Dadurch treten bei einer
Last von beispielsweise 300 t außerordentliche Dreh-und Torsionskräfte auf.
Zu deren Verarbeitung muß die Spindel entsprechend stark ausgebildet sein; vor allem
erfordert aber, wie leicht einzusehen ist, die Abbremsung derartiger Momente einen
sehr großen Aufwand, insbesondere wenn eine unbedingte Standfestigkeit erzielt werden
soll. Hinzu kornm4 daß der Spindeltrieb äußerst exakt gearbeitet sein muß. Andernfalls
tritt bei hydraulischer Entlastung ein Ab-
sinken der Last um den Betrag des
Gewindespiels ein, da beim Ausfahren des Kolbens einerseits und der nachfolgenden
Belastung der Spindel durch die Last andererseits verschiedene Flanken der einzelnen,
miteinander korrespondierenden Gewindegänge in Berührung sind. Schließlich ist diese
Abstützungsmethode konstruktiv relativ kompliziert und erheblich wartungsbedürftig.
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Bei einer anderen vorbekannten Ausführungsart werden ebenfalls Gewindeglieder
unmittelbar zur Ab-
stützung herangezogen. Diese bestehen aus Gewindebahnen,
die außerhalb des Druckraumes an der Kolbenstange und als Innengewinde von auf dieser
sitzenden StelIringen ausgebildet sind. Letztere werden zur Abstützung der angehobenen
Last von Hand oder durch ihr eigenes Gewicht zur Anlage am Kopf des Hebekörpers
gebracht. Bei dieser Ausführung ist offensichtlich, daß die Gewindebahnen Verschmutzungen
und Witterungseinflüssen schutzlos ausgesetzt sind. Hierdurch besteht eine erhebliche
Gefahr von Betriebsstörungen. Außerdem muß sich das Bedienungspersonal bei der einen
Ausführung dieses Typs notwendigerweise, bei der anderen im Verschmutzungsfall unter
die angehobene Last begeben. Schließlich ist die Wartungsfreiheit bei diesen Ausführungen
offensichtlich nur gering.
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Es ist auch ein hydraulischer Hebebock bekannt, bei dem eine mechanische
Abstützung durch eine im Innern des Hohlkolbens angeordnete und von außen antreibbare
Schraubenstützspindel erfolgt. Diese Stützspindel ist über ein erstes Axialkegelrollenlager
flüssigkeitsdicht in einem Zwischenboden des Pressenkörpers gelagert und über ein
zweites Axialkegelrollenlager im Kopf des Hohlkolbens. Der Spindelantrieb befindet
sich in Form eines Schneckenvorgeleges unterhalb des genannten Zwischenbodens. Auch
diese Ausführung, bei der zwar die Stützspindel gegen äußere Verschmutzung geschützt
ist, hat verschiedene Nachteile.
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Die Verwendung der Axialkegelrollenlager hat Nachteile bezüglich der
äußeren Abmessungen von Schwerlastpressen. Handelsübliche Rollentraglager für beispielsweise
eine statische Tragzahl C., von 150 t (Tragkraft 100 t +
5001o Sicherheit) haben beispielsweise einen Außendurchmesser, der rund die
vierfache Querschnittsfläche umschreibt gegenüber dem Kolbenquerschnitt eines handelsüblichen
hydraulischen Hebers mit 100 t Tragkraft. Hinzu kommt, daß die Rollenlager
auch eine nicht vernachlässigbare Höhe haben, die das Verhältnis Kolbenauszugslänge
zu
Gesamthöhe nachteilig beeinflussen. Da man bestrebt ist, hydraulische Pressen und
Heber für möglichst bequeme Applikation klein, leicht und handlich zu bauen, liegt
es auf der Hand, daß die durch die Rollenlager notwendige Vergrößerung der Abmessungen
und des Gewichtes äußerst nachteilig ist. Die bekannte Ausführung arbeitet außerdem
nur in der Ausfahrrichtung als hydraulischer Zylinder, während sie beim Einfahren
des Kolbens nach Art eines einfachen Spindelhebers arbeitet. Schließlich ist bei
dieser Ausführung eine besondere Schmierung des Spindeltriebes erforderlich, wodurch
wiederum ein erhöhter Wartungsbedarf resultiert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die geschilderten Nachteile
zu vermeiden und eine mechanische, ebenfalls unmittelbar über Gewindeglieder arbeitende
Abstützung anzugeben, durch deren Einsatz die Abmessungen eines üblichen Schwerlasthebers
nicht vergrößert werden, durch die die Funktionsweise einer zweiseitig wirkenden
hydraulischen Presse als solche nicht beeinträchtigt wird, deren sämtliche am Abstützvorgang
beteiligten Bauelemente keiner eigenen Wartung und Schmierung bedürfen und die sich,
vermöge einfachen Aufbaues, auch nachträglich leicht in vorhandene Pressenkonstruktionen
einbauen läßt.
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Um dies zu erreichen, ist das neue hydraulische Hebegerät, dessen
Hohlkolben mittels einer in seinem Innem angeordneten, von außen antreibbaren Schraubenstützspindel
mechanisch abstützbar ist, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Stützspindel
aus einer mit dem Kolben im Gewindeeingriff stehenden Abstützhülse und einer mit
dieser längsverschieblich, aber drehschlüssig verbundenen Antriebshilfsspindel besteht,
mittels welcher zur Ab-
stützung des ausgefahrenen Kolbens die Abstützhülse
zur Anlage an eine im Druckraum des Hubzylinders ortsfeste Anschlagplatte bringbar
ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind Axialrollenlager mit ihren
geschilderten Nachteilen entbehrlich. Der übliche Betrieb einer gemäß der Erfindung
ausgerüsteten zweiseitig wirkenden hydraulischen Presse wird nicht beeinträchtigt,
denn in diesem Falle bleibt die Abstützhülse im Hohlkolben eingedreht, fährt mit
ihmein und aus und gleitet ohne Behinderung längs auf der Hilfsspindel. Bei der
Erfindung befinden sich sämtliche einer Abnutzung unterworfenen Teile innerhalb
des mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagten Druckraumes, sind also stets von schmierendem
Drucköl umgeben, so daß sich eine besondere Schmierung des gesamten an der Abstützung
beteiligten Teiles der Presse erübrigt. -
Der Antrieb läßt sich beim Erfindungsgegenstatid.
in Form eines einfachen Winkeltriebes für die,-Hilfsspindel ausführen in einer besonders
zweckmäßigen Ausbildung in Form eines Kegelradvorgeleges. Die ganze Abstützmechanik
läßt sich dabei leicht auch nachträglich in bereits vorhandene Arbeitszylinder einbauen.
Hierfür ist im wesentlichen nur erforderlich, eine Lagerungsbohrung für den antreibenden
Teil des Winkeltriebes in den Zylinderboden einzufügen und andererseits den zum
hydraulischen Arbeitszylinder gehörenden Kolben mit einem Innengewinde für die Abstützhülse
zu versehen.
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Zum Herunterdrehen der Abstützhülse sind nur geringe Kräfte an einem
mechanischen Antrieb erforderlich. Es kann daher jegliche, an sich bekannte Art
von Fernbedienung zur Betätigung der Abstützglieder vorgesehen werden, beispielsweise
eine biegsame Welle oder auch ein unter Last bis zum Stillstand abbremsbarer Elektromotor,
der die Abstützhülse dem ausfahrenden Kolben ständig nachführL In der Zeichnung
ist ein hydraulisches Hebegerät, das mit einer mechanisch zu betätigenden zusätzlichen
Abstützung des Kolbens versehen ist, beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt
F i g. 1 das hydraulische Hebegerät im eingefahrenen Zustand und F
i g. 2 im ausgefahrenen Zustand nach erfolgter Abstützung.
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Der Hubkolben 1 des hydraulischen Hebegerätes ist
- wie ersichtlich - als Hohlkolben ausgebildet und mit einem Innengewinde
la versehen. Eine Abstützgewindehülse 2, die ein Außengewinde 2a aufweist, ist in
den Kolben 1 eingeschraubt. Durch eine Feder 3, die in einer Nut
3 a gleitet, ist die Abstützhülse 2 auf einer ortsfest gelagerten
Hilfsspindel 4 in axialer Richtung bewegbar. Die Spindel 4 ist dabei durch ein mit
ihr verbundenes Kegelrad 5 und ein Ritzel 6 über eine Antriebswelle
6a in Umdrehung versetzbar. Die Antriebswelle 6a weist zu diesem Zweck an ihrem
außenliegenden Ende einen Sechskant 6b od. dgl. auf, auf welchen zum Drehen
der Abstützhülse 2 ein Steckschlüssel aufsteckbar ist.
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Mit Hilfe von gelenkigen Verlängerungen kann dabei aus sicherer Entfernung
die mechanische Ab-
stützung betätigt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
einen elektromotorischen Antrieb anzubauen, um auf solche Weise durch eine Fernsteuerung
die Abstützhülse 2 zu verstellen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Von der Grundstellung
aus, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, wird durch den Hubkolben
1 die anzuhebende Last mit Hilfe des hydraulischen Druckes in die gewünschte
Höhe gebracht. Der hydraulische Druck wird dabei von einer Pumpe aus über einen
entsprechenden Anschluß 8 a in den Druckraum 9 des Zylinders
8 vermittelt. Das öl des ölpolsters im Hebegerät kann dann später
sowohl aus dem Ringraum 10 als auch aus dem Druckrauni 9 über die
Anschlüsse 8 a,
8 b wieder in einen ölbehälter zurückgebracht
werden. Die als Stützspindel wirkende Abstützhülse 2, die über ihr Außengewinde
2a mit dem Innengewinde la des Kolbens 1 gekuppelt ist, wird beim hydraulisch
bewirkten Anheben des Kolbens mitgenommen. Ist, die gewünschte Hubhöhe erreicht,
dann wird zellerbeiführung der zusätzlichen niechanischen-Abstützung die Abstützhülse
2 durch Drehen -der -Hüfsspindel 4 im Kolben 1 so weit nach unten geschraubt,
bis die Stirnfläche 7 a der Abstützhülse 2 auf der Oberfläche einer im Hebegerät
befindlichen Platte 7 zur Anlage kommt. Damit ist die mechanische Mitabstützung
erreicht, und das hydraulische Hebegerät selbst kann sodann in an sich bekannter
Weise durch Schalten eines entsprechenden Steuerventils wieder druckentlastet werden,
weil dann die Last über den Kolben 1, die Abstützhülse 2 und die Platte
7 durch den Hubzylinderboden übernommen wird.