DE202007012305U1

DE202007012305U1 - Fallsicherung für eine Hubvorrichtung sowie eine mit einer solchen Fallsicherung ausgestattete Scherenhubvorrichtung

Info

Publication number: DE202007012305U1
Application number: DE202007012305U
Authority: DE
Original assignee: Gocke Ludwig Dipl-Ok (oec)
Current assignee: Clamor Reinhard De; Pro Hub Hebetechnik De GmbH
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2017-09-04

Abstract

Fallsicherung (1) für eine Hubvorrichtung, insbesondere eine Scherenhubvorrichtung oder ein Hubtisch, mit einem doppeltwirkenden Fluidzylinder (2), welcher beiderseits eines Kolbens (4) eine erste Fluidkammer (5), die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen verliert, und eine zweite Fluidkammer (6), die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen gewinnt, einschließt, wobei die Fluidkammern (5, 6) mittels einer ein Sicherungsventil (7) aufweisenden Verbindungsleitung (8) miteinander verbunden sind, wobei der Kolben (4) einerseits und der Fluidzylinder (2) andererseits mit solchen Elementen der Hubvorrichtung verbunden sind, die beim Heben oder Senken der Hubvorrichtung relativ zueinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schließstellung des Sicherungsventils (7) das in der zweiten Fluidkammer (6) eingeschlossene Fluidvolumen mittels des Kolbens (4) durch eine Zugkraft und das in der ersten Fluidkammer (5) eingeschlossene Fluidvolumen mit einer Druckkraft belastet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fallsicherung für eine Hubvorrichtung, insbesondere eine Scherenhubvorrichtung oder ein Hubtisch, mit einem doppeltwirkenden Fluidzylinder, welcher beiderseits eines Kolbens eine erste Fluidkammer, die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen verliert, und eine zweite Fluidkammer, die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen gewinnt, einschließt, wobei die Fluidkammern mittels einer ein Sicherungsventil aufweisenden Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, wobei der Kolben einerseits und der Fluidzylinder andererseits mit solchen Elementen der Hubvorrichtung verbunden sind, die beim Heben oder Senken der Hubvorrichtung relativ zueinander beweglich sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine mit einer Fallsicherung ausgestattete Scherenhubvorrichtung mit zumindest zwei paarweise durch eine Schwenkachse verbundenen Scherengliedern.
Eine solche Fallsicherung ist bereits durch die DE 298 22 443 U1 bekannt, die eine Sicherungseinrichtung beschreibt, die im Fall einer schwerwiegenden Betriebsstörung der Hubvorrichtung ein unkontrolliertes Absenken oder gar Abstürzen verhindert. Auf diese Weise werden Beschädigungen von Gegenständen, die sich unterhalb einer Tragfläche der Hubvorrichtung befinden, vermieden.
Die genannte Fallsicherung umfasst einen doppelt wirkenden Fluidzylinder, dessen Fluidkammern beiderseits eines Kolbens angeordnet sind. Von dem Kolben geht eine Kolbenstange aus, die mit einem von zwei beim Hubvorgang gegeneinander beweglichen Teilen des Hubtisches verbunden ist. Auf diese Weise wird der Kolben während des Hub- oder Absenkvorganges innerhalb des Fluidzylinders bewegt. Zwischen den Fluidkammern ist eine Verbindungsleitung vorgesehen, in der ein Sicherungsventil angeordnet ist, welches in beide Richtungen durchlässig ist. Beim Senkvorgang schließt das Sicherungsventil bei Überschreiten eines vorbestimmten Fluidstroms. Hierdurch wird die Senkbewegung sofort unterbrochen, wenn die Absenkgeschwindigkeit größer ist als im gewöhnlichen Betrieb vorgesehen ist.
Sobald das Sicherungsventil geschlossen ist, lastet der mittels der Kolbenstange auf den Kolben übertragene Druck auf dem in der Fluidkammer eingeschlossenen Fluidvolumen. Aufgrund der prinzipiell inkompressiblen Eigenschaften wird daher in der Praxis bevorzugt eine Flüssigkeit als Fluid eingesetzt.
Da jedoch während des Betriebes das Fluid innerhalb des Zylinders mit einem ständigen wechselnden Druck beaufschlagt wird, können Undichtigkeiten an dem Leitungssystem, insbesondere an der Verbindungsleitung und an dem Sicherungsventil, nicht zuverlässig ausgeschlossen werden. Durch solche Undichtigkeiten kann nicht nur das Fluid austreten, sondern es gelangt auch Umgebungsluft in das an sich geschlossene System. Hierdurch kommt es im Laufe der Betriebsdauer zu einem steigenden Luftgehalt in dem Fluid, der zugleich als kompressibles Medium zu einer Verzögerung der Fallsicherung, insbesondere zu einem weiteren Absenken der Hubvorrichtung, um einen signifikanten Betrag führt. In der Praxis ist daher eine ständige Kontrolle des Systems erforderlich, was zu einem erhöhten Aufwand führt. Ein weiterer gravierender Nachteil ist, dass sich die Kolbenstange zu beiden Seiten bewegt und damit keine effiziente und wirksame Einbindung in das Gesamtgebilde Hubtisch möglich ist. Insbesondere fehlt also ein Fixpunkt.
In der DE 202 11 601 U1 wird zur Vermeidung dieses Problems eine Absturzsicherung für Hubtische beschrieben, bei der das Sicherungsventil innerhalb des Kolbens angeordnet ist und so unmittelbar eine Verbindung der beiden Fluidkammern durch die Kolbenfläche hindurch gestattet. Das Fluid kann somit durch den Kolben hindurchströmen, sodass eine außenliegende Verbindungsleitung entfällt.
Abgesehen davon, dass bei dieser Konstruktion die Einstellbarkeit ebenso wie die Wartung und Kontrolle des Sicherungsventils wesentlich erschwert sind, führt diese Lösung lediglich zu einer geringfügigen Verbesserung, weil in der Praxis ein Lufteintritt durch den Durchlass für die Kolbenstange erfolgen kann. Dieses gilt umso mehr für den Fall, dass eine der Kolbenstange gegenüberliegende Ausgleichsstange in der anderen Fluidkammer einen weiteren Durchlass erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine Fallsicherung sowie eine mit einer Fallsicherung ausgestattete Scherenhubvorrichtung der eingangs genannten Art wesentlich zu verbessern. Insbesondere soll mit vergleichsweise geringem Aufwand eine wesentliche Verbesserung der Betriebssicherheit erreicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 10 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also eine Fallsicherung vorgesehen, bei der in einer Schließstellung des Sicherungsventils das in der zweiten Fluidkammer eingeschlossene Fluidvolumen mittels des Kolbens durch eine Zugkraft belastet ist. In überraschend einfacher Weise wird hierdurch die Betriebssicherheit wesentlich verbessert, indem nämlich die Fallsicherung nicht zu einer Kompression des eingeschlossenen Fluidvolumens führt. Vielmehr werden die auftretenden Haltekräfte durch eine Zugbelastung des eingeschlossenen Volumens eingeleitet, wobei sich bereits gezeigt hat, dass die erfindungsgemäße Fallsicherung von Verunreinigungen des Fluides oder vom Eintritt eines Umgebungsluftvolumens nahezu unbeeinflusst ist. Im Vergleich zum Stand der Technik wird dabei zugleich auch die Integration in die Hubvorrichtung vereinfacht, indem die Fallsicherung beispielsweise unmittelbar zwischen den Koppelbrücken der Scherenglieder diese verbindend angeordnet werden kann, sodass kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist und sogar eine Nachrüstung bereits vorhandener Hubvorrichtungen mit geringem Aufwand möglich ist.
Selbstverständlich kann dabei auf das in der ersten Fluidkammer eingeschlossene Fluidvolumen eine Druckkraft wirken, um so die wirkende Haltekraft auf beide Fluidkammern zu verteilen. Besonders vorteilhaft ist es hingegen, wenn bei einer Schließstellung des Sicherungsventils zusätzlich das in der ersten Fluidkammer eingeschlossene Fluidvolumen von einer Druckkraft des Kolbens belastet ist, wobei die erste Fluidkammer vollständig mit dem Fluid befüllt ist und daher mögliche Störungseinflüsse auf ein Minimum reduziert werden. Insbesondere führt ein verändertes Fluidvolumen, beispielsweise ein Fluidverlust aufgrund einer Undichtigkeit, nicht zu einer Beeinträchtigung der Haltewirkung, solange das Fluidvolumen zumindest zur Füllung der zweiten Fluidkammer ausreicht.
Die Schließfunktion des Sicherungsventils könnte aufgrund erfasster Messwerte des Fluidstroms mittels einer Steuereinheit elektrisch betätigt werden. Besonders einfach ist hingegen eine Ausgestaltung, bei welcher das Sicherungsventil bei Überschreiten eines vorbestimmten Fluidstroms selbsttätig schließt. Hierdurch wird auch bei einem möglichen Stromausfall eine zuverlässige Sicherungsfunktion gewährleistet.
Dabei erweist es sich als besonders praxisgerecht, wenn zusätzlich ein elektrisch betätigbares Sperrventil in der Verbindungsleitung vorgesehen ist, um so die Haltefunktion mittels des Sperrventils auch im gewöhnlichen Betrieb aktivieren zu können. Hierdurch kann also beispielsweise eine eingestellte Hubhöhe durch Aktivierung des Sperrventils unabhängig von der Antriebsleistung der Hubvorrichtung vorübergehend festgelegt werden.
Zugleich dient das elektrisch betätigbare Sperrventil als zusätzliche Fallsicherung, wenn das elektrisch betätigbare Sperrventil bei einem Stromausfall schließt, sodass ein Stromausfall während des Absenkens zu einem sofortigen Stillstand der Hubvorrichtung führt.
Die Verbindungsleitung könnte in dem Kolben vorgesehen sein, um so die beiden Fluidkammern unmittelbar miteinander zu verbinden. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn die Verbindungsleitung außerhalb des Fluidzylinders angeordnet ist, um so die Einstellbarkeit ebenso wie die Wartung der Verbindungsleitung zu vereinfachen und durch die Anordnung der Außenleitung – in der Einbausituation unten – jederzeit die optimale Befüllung der ersten Fluidkammer zu gewährleisten.
Eine andere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Abwandlung wird dadurch geschaffen, dass das Sicherungsventil und/oder das Sperrventil in einer an einer Außenseite des Fluidzylinders angeordneten Aufnahme eingeschlossen ist. Hierdurch wird ein optimaler Schutz gegenüber einer möglichen Beschädigung der Fallsicherung, insbesondere aufgrund unbeabsichtigter Kollisionen, erreicht. Die Aufnahme kann dabei als ein mit dem Fluidzylinder verschweißtes oder verschraubtes Gehäuse ausgeführt sein, welches das Sicherungsventil und das Sperrventil hermetisch einschließt.
Grundsätzlich eignet sich als Fluid vor allem eine beliebige Flüssigkeit, sodass gemäß einer besonders praxisgerechten Abwandlung der Fluidzylinder als ein Hydraulikzylinder ausgeführt ist.
Weiterhin wird die Aufgabe durch eine mit einer Fallsicherung ausgestattete Scherenhubvorrichtung mit zumindest zwei paarweise durch eine Schwenkachse verbundenen Scherengliedern, wobei die Fallsicherung beiderseits eines Kolbens eine erste Fluidkammer, die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen verliert, und eine zweite Fluidkammer, die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen gewinnt, aufweist, wobei die Fluidkammern mittels einer ein Sicherungsventil aufweisenden Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, wobei der Kolben einerseits und der Fluidzylinder andererseits mit solchen Elementen der Hubvorrichtung verbunden sind, die beim Heben oder Senken der Hubvorrichtung relativ zueinander beweglich sind, dadurch gelöst, dass bei einer Schließstellung des Sicherungsventils das in der zweiten Fluidkammer eingeschlossene Fluidvolumen mittels des Kolbens durch eine Zugkraft belastet ist.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer Prinzipdarstellung eine Fallsicherung 1 für eine nicht gezeigte Hubvorrichtung mit einem doppeltwirkenden Fluidzylinder 2. Beiderseits eines mit einer Kolbenstange 3 versehenen Kolbens 4 ist eine erste Fluidkammer 5, die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen verliert, und eine zweite Fluidkammer 6, die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen gewinnt, vorgesehen. Die Fluidkammern 5, 6 sind mittels einer ein Sicherungsventil 7 aufweisenden Verbindungsleitung 8 miteinander verbunden, sodass sich ein geschlossenes System ergibt. Dadurch, dass die Kolbenstange 3 einerseits und der Fluidzylinder 2 andererseits mit solchen Elementen der Hubvorrichtung verbunden sind, die beim Heben oder Senken der Hubvorrichtung relativ zueinander beweglich sind, ergibt sich durch die Kolbenbewegung im Betrieb ein Fluidstrom. Daher kann in einfacher Weise das Senken der Hubvorrichtung dadurch unterbrochen werden, dass das Sicherungsventil 7 insbesondere aufgrund eines unzulässig hohen Fluidstroms schließt. Zur Verbesserung der Funktionssicherheit ist in dieser Schließstellung des Sicherungsventils 7 das in der zweiten Fluidkammer 6 eingeschlossene Fluidvolumen mittels des Kolbens 4 durch eine Zugkraft belastet, sodass ein in der Praxis oftmals unvermeidlicher Verlust geringer Mengen des Fluids aufgrund von Undichtigkeiten die Fallsicherung 1 nicht beeinträchtigt. In der ersten Fluidkammer 5 entsteht im Lastfall ein hoher Druck und in der zweiten Fluidkammer 6 entsteht ein Vakuum bzw. Unterdruck. Die zweite Fluidkammer 6 dient auch dem notwendigen Volumenausgleich. Im Lastfall wird so die Haltekraft auf beide Fluidkammern 5, 6 verteilt. Um eine optimale Wirksamkeit zu erhalten, ist die erste Fluidkammer 5 vollständig mit Fluid 9 gefüllt, während die zweite Fluidkammer 6 lediglich teilweise mit dem Fluid 9 befüllt ist, um einen Volumenausgleich zu ermöglichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29822443 U1 [0002]
- DE 20211601 U1 [0006]

Claims

Fallsicherung (1) für eine Hubvorrichtung, insbesondere eine Scherenhubvorrichtung oder ein Hubtisch, mit einem doppeltwirkenden Fluidzylinder (2), welcher beiderseits eines Kolbens (4) eine erste Fluidkammer (5), die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen verliert, und eine zweite Fluidkammer (6), die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen gewinnt, einschließt, wobei die Fluidkammern (5, 6) mittels einer ein Sicherungsventil (7) aufweisenden Verbindungsleitung (8) miteinander verbunden sind, wobei der Kolben (4) einerseits und der Fluidzylinder (2) andererseits mit solchen Elementen der Hubvorrichtung verbunden sind, die beim Heben oder Senken der Hubvorrichtung relativ zueinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schließstellung des Sicherungsventils (7) das in der zweiten Fluidkammer (6) eingeschlossene Fluidvolumen mittels des Kolbens (4) durch eine Zugkraft und das in der ersten Fluidkammer (5) eingeschlossene Fluidvolumen mit einer Druckkraft belastet ist.
Fallsicherung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fluidkammer (6) lediglich teilweise mit dem Fluid (9) gefüllt ist.
Fallsicherung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schließstellung des Sicherungsventils (7) das in der ersten Fluidkammer (5) eingeschlossene Fluidvolumen von einer Druckkraft des Kolbens (4) belastet ist.
Fallsicherung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fluidkammer (5) vollständig mit dem Fluid (9) befüllt ist.
Fallsicherung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsventil (7) bei Überschreiten eines vorbestimmten Fluidstroms selbsttätig schließt.
Fallsicherung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein elektrisch betätigbares Sperrventil in der Verbindungsleitung (8) vorgesehen ist.
Fallsicherung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch betätigbare Sperrventil bei einem Stromausfall schließt.
Fallsicherung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (8) außerhalb des Fluidzylinders (2) angeordnet ist.
Fallsicherung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsventil (7) und/oder das Sperrventil in einer an einer Außenseite des Fluidzylinders (2) angeordneten Aufnahme eingeschlossen sind.
Fallsicherung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzylinder (2) als ein Hydraulikzylinder ausgeführt ist.
Eine mit einer Fallsicherung (1) ausgestattete Scherenhubvorrichtung mit zumindest zwei paarweise durch eine Schwenkachse verbundenen Scherengliedern, wobei die Fallsicherung (1) beiderseits eines Kolbens (4) eine erste Fluidkammer (5), die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen verliert, und eine zweite Fluidkammer (6), die beim Senken der Hubvorrichtung an Kammervolumen gewinnt, aufweist, wobei die Fluidkammern (5, 6) mittels einer ein Sicherungsventil (7) aufweisenden Verbindungsleitung (8) miteinander verbunden sind, wobei der Kolben (4) einerseits und der Fluidzylinder (2) andererseits mit solchen Elementen der Scherenhubvorrichtung verbunden sind, die beim Heben oder Senken der Scherenhubvorrichtung relativ zueinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schließstellung des Sicherungsventils (7) das in der zweiten Fluidkammer (6) eingeschlossene Fluidvolumen mittels des Kolbens (4) durch eine Zugkraft und das in der ersten Fluidkammer (5) eingeschlossene Fluidvolumen mit einer Druckkraft belastet ist.