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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Hebevorrichtungen,
Scheren-Hubtische o. dgl. einen mittels eines Antriebs verlagerbaren
Funktionsteil aufweisende Aggregate gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Bekannte
Hebevorrichtungen in Form von Scheren-Hubtischen o. dgl. Aggregaten
sind im Bereich einer als Funktionsteil vorgesehenen Plattform mit
einer diese untergreifenden Sicherung versehen, wobei diese ein
als Wartungssicherung verwendbares Rückhalteteil aufweist. Dieses
ist in angehobener Gebrauchsstellung der Plattform von Hand in eine
Sicherungsstellung einschwenkbar. Für eine nachfolgende Absenkbewegung
des Tisches ist dieses Rückhalteteil
zu entriegeln und danach erfolgt eine weitgehend ungesicherte Absenkung
der Plattform in die untere Ausgangsstellung.
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An
Hubtischen mit hydraulischem Antrieb sind zur Sicherung eines absturzgefährdeten
Absenkvorgangs jeweilige Überdruckschalter
(Rohrbruchsicherungen) bekannt. Gemäß
DE 298 22 443 ist als Sicherung eine
zum Hydraulikantrieb des Hubtisches synchron wirksame Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen,
die nach Art einer Dämpfung
mit Sicherungsventil bei einem Absturz der Plattform sperrbar ist,
wobei diese Kolben-Zylinder-Einheit das Gewicht der Plattform bzw.
den Absenkdruck aufnehmen muß und
damit die Bewegung der Plattform bei gleichzeitiger Druckbelastung
der Kolben-Zylinder-Einheit gestoppt werden kann.
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Die
Erfindung befaßt
sich mit dem Problem, eine Sicherheitseinrichtung für ein Hub-Aggregat so zu gestalten,
daß mit
geringem technischem Aufwand und raumsparenden Einzelteilen eine
schnelle Betätigung
eines zur Sicherung vorgesehenen Rückhalteorgans möglich wird,
dieses in konstruktiv variablen Ausführungen in den Kraftfluß des Aggregats eingreift
und damit die signalgebenden Teile der Sicherheitseinrichtung weitgehend
druckbelastungsfrei mitführbar
sind.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit einer Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen der Erfindung
wird auf die Ansprüche
2 bis 12 verwiesen.
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Die
erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung
für ein
Hub-Aggregat ist mit einem in dessen Antriebsbaugruppe integrierten
Rückhalteorgan
versehen, das mit einer die Relativbewegung zwischen dem Funktionsteil
und jeweiligen ortsfesten Stützteilen
der Hebevorrichtung erfassenden Sensoreinheit zusammenwirkt. Diese
Sensoreinheit weist ein ausgangsseitiges Stellorgan auf, das mit
einer die Sicherung des Aggregats gewährleistenden Steuerung verbunden
wird. Durch deren Verbindung mit dem Rückhalteorgan ist eine vom Hub-Antrieb
des Aggregats unabhängige
Absturzsicherung erreicht.
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Diese
Baugruppe aus Rückhalteorgan
und Sensoreinheit ist so konzipiert, daß mittels der Sensoreinheit
die Einhaltung eines vorgegebenen Geschwindigkeits-Sollwertes bei
der Bewegung des Funktionsteils erfaßt wird und bei einer Überschreitung
des Sollwertes in Absenkrichtung das Rückhalteorgan automatisch über das
Stellorgan am Ausgang des Sensors zur Einnahme der Sicherungsstellung
aktiviert wird. Das Rückhalteorgan
wird dabei in weitgehend beliebiger Wirkposition in den Kraftfluß zwischen
die beweglichen Baugruppen eingeführt, so daß die im Bereich der Plattform
wirksamen Gewichtslasten mit dem Rückhalteorgan aufnehmbar bzw.
umlenkbar sind, die Absenkbewegung gestoppt ist und der Antrieb
des Aggregats abgeschaltet wird.
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Diese
nur wenige Einzelteile erfordernde Sicherungs-Baueinheit ist mit
geringem Raumbedarf in die Trag-Komponenten eines Hubtisches o.
dgl. Aggregate integrierbar, so daß unabhängig von der jeweils durch
den Antrieb des Aggregats bestimmten Arbeits- bzw. Absenkrichtung
an dem als Tisch-Plattform ausgebildeten Funktionsteil eine permanente Geschwindigkeitskontrolle
erfolgt und eine wirksame Absturzsicherung mittels des automatisch
in die Bewegungsbahn der relativ zueinander verlagerbaren Bauteile
einschwenkbaren Rückhalteorgans
gegeben ist.
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Die
Sensoreinheit ist insbesondere als eine ein Fluid, z. B. Luft, Glysantin, Öl o. dgl.,
als Stellmedium aufweisende Kolben-Zylinder-Baugruppe vorgesehen,
in der ein Druckaufbau mittels des Fluid-Stellmediums nur kurzzeitig
in einer Absturzphase erfolgt, damit über den Ausgang der Sensoreinheit das
Rückhalteorgan
aktiviert wird und mit diesem bzw. von Tragbaugruppen die Nutzlast
aufnehmbar ist. Nach dieser Aktivierungs-Phase ist die Kolben-Zylinder-Sensoreinheit
wieder drucklos gestellt, so daß deren
Langzeitfunktion gewährleistet
ist.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung
mit dem Rückhalteorgan
veranschaulicht sind. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines die Sicherheitseinrichtung aufwei senden
Aggregats in Form eines Scheren-Hubtisches, dessen als Funktionsteil
vorgesehene Plattform eine obere Bedienstellung einnimmt,
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2 eine
vergrößerte Ausschnittsdarstellung
der Sicherheitseinrichtung im Bereich einer Sensoreinheit mit durch
Fluiddruck verlagerbarem Stellelement,
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3 eine
teilweise geschnittene Gesamtansicht der Sensoreinrichtung in Form
einer Kolben-Zylinder-Baugruppe mit einer äußeren Leitung zwischen zwei
Druckkammern,
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4 eine
Ansicht ähnlich 3 mit
einem Ventil im Bereich der äußeren Leitung
der Kolben-Zylinder-Baugruppe,
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5 und 6 jeweilige
vergrößerte Ausschnittsdarstellungen
des Ventils gemäß 4 in
unterschiedlichen Bedienstellungen.
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In 1 ist
ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Hub-Aggregat in Form eines
Scheren-Hubtisches dargestellt,
das als oberes Funktionsteil eine Plattform 2 aufweist,
wobei in an sich bekannter Ausführung
unterhalb der Plattform 2 zwei sich kreuzende und um eine
gemeinsame Drehachse 3 gegeneinander verschwenkbare Scherenglieder 4 und 5 vorgesehen
sind. Diese Baugruppe ist mit einem nicht näher dargestellten Antrieb versehen,
mit dem die Plattform 2 in die dargestellte obere Gebrauchsstellung verlagerbar
und in einer Pfeilrichtung A zum Bodenteil 6 hin absenkbar
ist. Für
diese Absenkbewegung in Pfeilrichtung A sind derartige Hubtische 1 mit
einer ent sprechenden Sicherung zu versehen.
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Das
als Hubtisch ausgebildete Aggregat 1 ist erfindungsgemäß mit einer
die jeweilige Relativbewegung (Pfeil A) der Plattform 2 zu
einem Bodenteil 6 hin erfassenden und mit einem verlagerbaren Rückhalteorgan 7 zusammenwirkenden
Sensoreinheit 8 (3) versehen.
Mit dieser Sensoreinheit 8 ist eine permanente Erfassung
der Absenkgeschwindigkeit der Plattform 2 in Pfeilrichtung
A möglich.
Bei Überschreiten
eines an der Sensoreinheit 8 vorgegebenen Geschwindigkeits-Sollwertes
wird das zumindest eine Rückhalteorgan 7 zur
Einnahme einer Sicherungsstellung (nicht dargestellt) aktiviert
und mit dem Rückhalteorgan 7 die
Absenkbewegung automatisch gestoppt.
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Die
Sicherung mittels des Rückhalteorgans 7 kann
im einfachsten Fall durch ein in den Kraftfluß der Hub-Baugruppe 1 eingreifendes
Blockierelement 7' (1)
erreicht werden. Ebenso sind die Zuschaltung einer elektrischen,
magnetischen oder hydraulischen Bremse oder auch die Verlagerung
eines Bremshebels, eines Stützarmes
o. dgl. mechanischer Bauteile denkbar. Bei der in 1 dargestellten
Anwendung der Sicherheitseinrichtung im Bereich der Scherenglieder 4, 5 des
Hubtisches wird mit der Sensoreinheit 8 das im Bereich
einer Losseite L des Scherengliedes 4 vorgesehene Rückhalteorgan 7 bei
einem Absturz aktiviert, so daß in
dieser Phase die weitere Bewegung beider Scherenglieder 4, 5 in jeder
Hub- bzw. Absenkstellung gestoppt wird und die Gewichtslasten der
Plattform 2 über
die blockierten Scherenglieder aufgenommen werden.
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Die
gemäß 2 mit
vergrößertem Ausschnitt
dargestellte Sensoreinheit 8 ist ausgangsseitig mit einem
Stellelement 9 versehen, wobei dieses in der dargestellten
Ausführung
durch einen Signalgeber 10 mit einem die Verlagerung des
Rückhalte organs 7 bzw.
dessen Blockierelement 7' (1)
bewirkenden Steuerteil 11 verbunden ist. Ebenso ist denkbar,
daß ein
(nicht dargestelltes) Rückhalteorgan
durch das Stellelement 9 der Sensoreinheit 8 direkt
erfaßt
wird und bei diesem System das Rückhalteorgan
unmittelbar durch das Stellelement in die Sicherungsstellung überführbar ist.
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Die
Zusammenschau von 1 und 2 verdeutlicht,
daß das
(in Pfeilrichtung B) verlagerbare Stellelement 9 der Sensoreinheit 8 an
einem als Signalgeber 10 wirksamen und einen Taster 12' aufweisenden
Schalter 12 anliegt, mit diesem das Steuerteil 11 aktivierbar,
damit das Rückhalteorgan 7 aus
seiner dargestellten Nichtgebrauchsstellung freigebbar und in die
Sicherungsstellung verlagerbar ist. Im Bereich des Steuerteils 11 sind
dabei mechanische, elektrische, magnetische o. dgl. Halterungen
denkbar, mit denen das Element 7' lösbar zusammenwirkt.
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Im
Bereich des Signalgebers 10 ist ein nicht näher dargestellter
Aufnehmer vorgesehen, mit dem gleichzeitig mit der Aktivierung des
Rückhalteorgans 7 eine
Abschaltung des Antriebs des Aggregats 1 bewirkt wird.
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In 3 und 4 sind
zwei Ausführungsformen
der Sensoreinheit 8 bzw. 8' dargestellt, wobei diese jeweils
als im wesentlichen gleich aufgebaute und am Aggregat 1 ähnlich 1 festlegbare
Kolben-Zylinder-Baugruppen ausgebildet sind. Diese Kolben-Zylinder-Baugruppe
weist eine einerseits am verlagerbaren Funktionsteil 2 mittels
eines Tragschenkels 2' gehaltene
und andererseits in den Zylinder 14 axialbeweglich eingreifende
Kolbenstange 15 auf (Pfeil D). Diese Kolbenstange 15 trägt in Schubrichtung
D vorderseitig einen im Innenraum 16 des Zylinders 14 beweglichen
und in dem geschlossenen Fluidsystem zwei durch zumindest eine äußere Leitung 17 verbundene
Druckkammern K und K' definierenden
Kolben 18. Der Zylinder 14 kann durch einen äußeren Verbinder 13 zusätzlich am
Aggregat 1 gehalten sein. Bei Einleitung der Schubbewegung
(Pfeil D) im Bereich der Kolbenstange 15 wird in dem Fluidsystem
mit dem Kolben 18 bzw. einer axialen Bewegung B des endseitigen
Stellelementes 9 der Signalgeber 10 betätigt, mit
der Sensoreinheit 8 bzw. 8' das Rückhalteteil 7 aktiviert
und dieses verzögerungsfrei
in die Sicherungsstellung verbracht.
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Diese
insbesondere hydraulische Kolben-Zylinder-Baugruppe mit den beiden
durch die äußere Leitung 17 verbundenen
Druckkammern K, K' ist
so konzipiert, daß bei
einer entsprechend dem Antrieb vorgesehenen Geschwindigkeit der
Aufwärts- bzw.
Abwärtsbewegung
der Plattform 2 die dabei synchrone Verlagerung des Kolbens 18 im
Zylinder 14 nur dazu führt,
daß die
in den beiden Druckkammern K, K' befindlichen
Teil-Fluidmengen, insbesondere Öl,
durch die als Bypaß wirkende
Leitung 17 zwischen den beiden Kammern K, K' hin- und hergefördert werden.
Dabei ist das System im Bereich der Sensoreinheit 8 auf
eine gleichmäßige Absenkgeschwindigkeit
dadurch eingestellt, daß die
Leitung 17 in ihrem Durchmesser E bzw. dem daraus resultierenden
Querschnitt an das Volumen der Druckkammern und den daraus resultierenden
Förderstrom
in der Leitung 17 entsprechend dem für das Aggregat 1 gewählten Geschwindigkeitswert
angepaßt
ist.
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Zur
Realisierung der bei Geschwindigkeitsüberschreitung geforderten Sicherungsfunktion
ist der Kolben 18 innerhalb des Zylinders 14 in
Bewegungsrichtung B vorderseitig zu einem als Verschlußteil 20 der
Kammer K vorgesehenen Stellkolben 19 hin verlagerbar, der
mit dem nach außen
geführten
Stellelement 9 verbunden ist. Dieser Stellkolben 19 ist
zu einer Endkappe 20' des
Zylinders 14 hin durch eine Druckfeder 21 so abgestützt, daß mittels
deren entsprechend dem Anwendungsfall berechenbarer Federsteife
eine bei Verlagerung mit Soll-Geschwindigkeit des Kol bens 18 (in
Pfeilrichtung D) entstehende Druckwirkung des Fluids in der Kammer
K ohne Verschiebung aufgenommen wird und dabei der Stellkolben 19 dadurch
in seiner Lage verbleibt, daß das vom
Kolben 18 verdrängte
Fluid geschwindigkeitsproportional über die Leitung 17 in
die Druckkammer K' weitergeleitet
wird.
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In
dem zu sichernden Fall, daß die
Geschwindigkeit der Plattform 2 in Absenkrichtung (Pfeil A)
und damit die Kolben-Geschwindigkeit in Pfeilrichtung D den vorgegebenen
Grenzwert übersteigt, kann
das zu fördernde
Volumen des Fluids nicht mehr vollständig über die als Begrenzung wirkende Leitung 17 abgeleitet
werden. Durch den damit in der Kammer K aufgebauten Überdruck
wird der Stellkolben 19 in Pfeilrichtung B gegen die komprimierbare Druckfeder 21 dann
verlagert, wenn der Druck deren Federsteife übersteigt. Gleichzeitig wird
damit das Stellelement 9 bewegt, der Signalgeber 10 aktiviert und
mittels des in 1 dargestellten Steuerteils 11 das
Rückhalteorgan 7 in
die Blockierstellung verlagert.
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Dieser
Funktionsablauf zeigt, daß das
Rückhalteorgan 7 eine
vom Volumenstrom in der ersten Druckkammer K abhängige Betätigung erfährt, wobei die Federsteife
der Druckfeder 21 im Bereich des Stellkolbens 19 entsprechend
auf die Größenverhältnisse
im Bereich der Druckkammer K und der Leitung 17 eingestellt
ist. Dieser Ansprechwert der Sensoreinheit 8, 8' des Stellkolbens 19 ist
durch den jeweils gewählten
Förderquerschnitt
der Leitung 17 auf unterschiedliche Geschwindigkeiten des
Kolbens 18 bzw. die zulässige
Absenkgeschwindigkeit der Plattform 2 einstellbar.
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Bei
der in 4 dargestellten Ausführung der Sensoreinheit 8' ist diese im
Bereich der Leitung 17 mit einem Steuerventil 22 versehen,
mit dem die Geschwindigkeit des Kolbens 18 bzw. der Ansprechpunkt
des Stellkolbens 19 in einem weiten Bereich unabhängig vom
Durchmesser E der Leitung 17 einstellbar gestaltet werden
kann. Durch eine entsprechende Auslegung des als Rückschlagventil
ausgebildeten Steuerventils 22 kann die Ansprechschwelle der
Sensoreinheit 8' so
optimiert werden, daß eine zeitnahe
Stoppung des Bewegungsablaufs bei einer Überschreitung des Sollwertes
der Geschwindigkeit in Pfeilrichtung A möglich wird.
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In 5 und 6 ist
das Steuerventil 22 in vergrößerten Einzeldarstellungen
veranschaulicht, wobei in 5 die Öffnungsstellung
eines Steuerkolbens 23 im Bereich einer Druckfeder 24 gezeigt
ist und in 6 die Schließstellung des Steuerkolbens 23 deutlich
wird. Dabei wird durch den Förderdruck
F als Folge überhöhter Geschwindigkeit
im Bereich des Kolbens 18 (Pfeil D) der Steuerkolben 23 auf
einen Dichtungsring 25 gedrückt und dieser verschließt jeweilige
Förderöffnungen
im Spaltbereich 26 bzw. im Bereich einer Durchlaßbohrung 27.
Damit ist eine Fluidförderung
in der Leitung 17 unterbunden und der Förderdruck des Kolbens 18 wird
auf den Stellkolben 19 bzw. das mit diesem verbundene Stellelement 9 so
umgeleitet, daß die
vorbeschriebene Sicherungsfunktion im Bereich des Rückhalteorgans 7 aktiviert ist.
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Die
Darstellungen der Sensoreinheit 8, 8' in 3 und 4 zeigen
auf der rechten Seite zusätzliche
Bauelemente im Bereich des von der Kolbenstange 15 durchgriffenen
Schließteiles 28,
vor dem eine Druckausgleichseinheit mit einem Ausgleichskolben 29 vorgesehen
ist. Der Ausgleichskolben 29 ist dabei zum Schließteil 28 hin
mit einer Druckfeder 30 so abgestützt, daß über deren Federsteife die axiale
Bewegung (Pfeil G) des Ausgleichskolbens 29 beeinflußt werden
kann. Durch diese Bewegung des Ausgleichskolbens 29 wird
in der Druckkammer K' die
Bildung eines Unterdruckes vermieden. Zwischen dem Schließteil 28 und
dem Ausgleichskolben 29 ist dabei eine Druckkammer K'' definiert, die durch eine Entlüftungsöffnung 31 mit der
Umgebung verbunden ist.
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Die
im Bereich der beiden Druckkammern K, K' mit dem Fluid gefüllte Sensoreinheit 8, 8' kann zumindest
in einem Wandungsbereich des Zylinders 14 mit einem zumindest
bereichsweise durchsichtigen Werkstoff, z. B. Plexiglas o. dgl.,
versehen sein, so daß durch
Füllstandskontrolle
eine schnelle Funktionsprüfung
möglich
ist und die Sicherungsfunktion mit geringem Aufwand gewährleistet
wird.