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B e s c h r e i b u n g zu der Patentanmeldung Ausfahreinrichtung
für mehrstufigen Ausleger Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausfahreinrichtung
für einen, mehrstufigen, drei oder mehr telskopartig verschiebbare Auslegerteile
aufweisenden Ausleger.
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Bei des in Fig 1 dargestellten bekannten dreifstufigen Ausleger ist
in einem zylindrischen ersten Auslegerteil 1 ein zweites Auslegerteil 2 teleskopartig
verschiebbar angeordnet und ein dritte Auslegerteil 3 in entsprechender Weise in
dem zweiten Auslegerteil 2 angeordnet. Hierbei genügt es, eine hydraulische Kolben-
und Zylindereinrichtuns 11 zwischen den ersten Auslegerteil 1 und dem zweiten
Auslegerteil
2 und eine zweite hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung 12 zwischen dem zweiten
Auslegerteil und dem dritten Auslegerteil anzuordnen. Bei derartigen bekannten Auslegern
wird die Druckmittelzufuhr zu jeder Kolben- und Zylindereinrichtung 11, 12 vorgenommen,
indem das Druckmittel der ersten hydrauliachen Kolben- und Zylindereinrichtung 11
über die Druckmittelverbindungsleitungen 21 und 22 und der zweiton ich zuammen mit
der Ausfahrbewegung des zweiten Auslegerteiles 2 bewegenden Kolben- und Zylindereinrichtung
12 über die Verbindungsleitungen 25 und 26 zugeführt wird, wobei die Verbindungsleitungen
25 und 26 elastische Schlauchabschnitte aufweisen, die auf Trommeln 23, 24 aufwickelbar
sind und wobei jede Kolben- und Zylindereinrichtung 11 bzw. 12 entweder für sich
durch eine eigene Speisung gesteuert wird oder diese beiden Kolben- und Zylindereinrichtungen
zusammen gesteuert werden, indem die den der Verbindungs leitungen 25, 26 der zweiten
Kolben- und Zylindereinrichtung 12 mit mit den Enden der Verbindungsleitungen 21,
22 der ersten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 11 verbunden sind.
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Bei diesen bekannten Ausfahreinrichtungen für ausfahrbare Ausleger,
bei denen eine Vielzahl von hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 11, 12
gleichzeitig steuerbar sind, indem, wie in Fig. 1 gezeigt, die
Druckmittelleitungen
1 und 22 der eraten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 11 und die Druckmittelleitungen
25 und 2j der zweiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 12 parallel
zueinander angeordnet und beide mit dem Druckmittelsteuerventil 27 verbunden sind,
ist die Ausfahrreihenfolge der Aualogerteile nicht stabil.
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Wenn man jedoch, um jede hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung
11, 12 einer Vielzahl von hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung für sich
separat steuerbar zu machen, bei diesen bekannten Ausfahz'einrichtungen ein separates
Druckmittelsteuerventil sowohl in die Druckmittelverbindungsleitungen bzw. Druckmittelkresie
21, 22 der ersten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 11 als auch in die
Druckmittelverbindungsleitungen 25, 26 der zweiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung
12 einschaltet, wird der ausfahrbare Ausleger verteuert, insbesondere wenn die Hochdruck-Druckmittelverbindungsleitungen
in ihrer Anzahl zunehmen. Auch tritt bei diesen bekannten mehrstufigen bzw. mehrteiligen
Auslegern eine Verteuerung ein, wenn die Auslegerteil¢ in ihrer Länge zunehmen und
damit längere aufwickelbare Verbindungsleitungen.fUr die Druckmittelzufuhr und -abfuhr
zu den Xolben-und Zylindereinrichtungen und größere Wickeltrommeln notwendig sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Ausfahreinrichtung
ftlr einen mehrstufigen ausfahrbaren Ausleger, die die oben erwähnten Nachteile
der bekannten Ausfahreinrichtungen mehrstufiger ausfahrbarer Ausleger vermeidet
und die durch eine einfach zu betätigende Steuerung der Ausfahrreihenfolge des mehrstufigen
ausfahrbaren Auslegers besonders gute Ausfahreigenschaften aufweist, indem z.B.
der mehrteilige ausfahrbare Ausleger beim Ausfahren derart betätigbar ist, daß er
bei Jeder beliebigen Gesamtlänge mit der dieser Länge entsprechenden Maximallast
belastbar ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuartigen
ausfahrbaren Ausleger und ein Verfahren zur Steuerung desselben zu schaffen, bei
dem die Verbindungsleitungen zur Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel zu Jeder sich
beim Ausfahren und beim Einfahren des Auslegers verschiebenden hydraulisohen Kolben-
und Zyllndereinrichtung so angeordnet sind, daß die gesamte Ausfahreinrichtung viel
kompakter und billiger ist als die bekannte Ausfahreinrichtung, bei der Verbindungesleitungen
zur Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel zu den Kolben- und Zylindereinrichtungen ausfahrbare
Einrichtungen, wie z.B.
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auf Trommeln gewickelte Schläuche, umfassen.
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Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird erfindungs gemäß dadurch
gelöst, daß der ausfahrbare Ausleger drei
oder mehr teleskopartig
ausfahrbare, miteinander verbundene Auslegerteile aufweist und daß zwischen den
Auslegerteilen vom unteren Ende des Auslegers bis zu dessen oberen Ende jeweils
hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtungen vorgesehen sind, und da;3 die beim
Ausfahren beaufschlagten Druckmittelkammern bz; die beim Einfahren beaursehlagten
Druckmittelkammern der Kolben- und Zylindereinrichtung jeweils in Reihe miteinander
verbunden sind, und daß die unterste Kolben- und Zylindereinrichtung mit Verbindungsleitungen
zur Zufuhr und Aufuhr von Druckmittel verbunden ist, und daß ein elektromagnetisch
oder druckmittelbetätigbare ferngesteuertes Ventil in die die Kolben- und Zylindereinrichtungen
miteinander verbindenden Druckmittelzufuhr- und -abführleitungen eingescheltet ist.
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Vorteilhaftwerweise besitzen die Druckmittelfernsteuerkreise bzw.
elektrischen Fernsteuerkreise fUr die Betätigung der in die die Kolben- und Zylindereinrichtungen
miteinander verbindenden DruckmittelzufUhr- und -abführleitungen eingeschalteten
ferngesteuerten Ventile ein gemeinsames Druckmittelsteuerventil bzw. einen gemeinsamen
elektrischen Schalter, mittels dem die ferngesteuerten Ventile betätigt werden.
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Als ferngesteuertes Ventil kann ein vier Anschlüsse sowie drei Stellungen
aufweisendes, durch eine Feder
vorgespanntes, doppelt gesteuertes
Umsteuerventil oder ein mittels eines Solenoides steuerbares Umsteuerventil dienen,
wobei dieses Umsteuerventil so ausgebildet ist, daß es durch den Druckmitteldruck
der beim Ausfahren beaufschlagten Druckmittelkammer der Kolben- und Zylindereinriohtung
der vorhergehenden Stufe sowie durch die Fernsteuerkreise gesteuert wird. Hierdurch
wird, eie nachstehend noch erläutert, eine Reihe von Nachteilen der oben beschriebenen
erfindungsgemäßen Einrichtung vermieden.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung
können den AnsprUchen und der Beschreibung entnommen werden.
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Im folgenden wird die Erfindung' anhand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt
durch einen bekannten dreiteiligen ausfahrbaren Ausleger mit seinem zugehörigen
DruckUlkreis; Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
zweiteiligen ausrahrbaren Ausleger;
Fig. 3 eine schematische Darstellung
des Druckmittelkreises der Ausfahreinrichtung des Auslegers nach Fig. 2; Fig. 4
einen Längsschnitt durch einen vierteiligen austahrbaren Ausleger, wobei Teile weggebrochen
sind; Fig. 5 eine schematische Darstellung des Druckmittelkreises der zugehdrigen
Ausfahreinrichtung; Fig. 6 in einer schematischen Darstellung eine andere Ausführungsform
des Druckmittelkreises einer Ausrahreinrlohtung, die ähnlich der Ausfahreinrichtung
gemäß Fig. 5 ist; Fig. 7 in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsform
eines Druckmittelkreises einer Ausfahreinrichtug, ähnlich der in Fig. 5 gezeigten;
Fig. 8 in schematischer Darstellung eine Ausfahreinrichtung, ähnlich der Ausfahreinrichtung
gemäß Fig. 5, in teilweise ausgefahrenem Zustand;
Fig. 9 eine andere
Ausführungsform des ferngesteuerten Ventils.
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In den Fig. 2 und 3 ist ein AusfUhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
dreiteiligen ausfahrbaren Auslegers gezeigt. Der gezeigte dreiteilige ausfahrbare
Ausleger umfaßt zylindrische Auslegerteile 1, 2 und 5, die in regelmäßiger Folge
teleskopartig gleitend ineinandergefügt sind, wobei eine erste hydraulische Kolben-
und Zylindereinrichtung 11 zwischen dem ersten Auslegerteil 1 und dem zweiten Auslegerteil
2 angeordnet i6t. Das äußere Ende der Kolbenstange lib der ersten hydraulischen
Kolben- und Zylindereinrichtung 11 ist bei 28 schwenkbar mit dem unteren Endabschnitt
des ersten Auslegerteils 1 verbunden und ein Ende des Zylinders lla ist schwenkbar
bei 29 mit dem unteren Endabschnitt des zweiten Auslegerteila 2 verbunden. Zwischen
dem zweiten Auslegerteil 2 und dem dritten Auslegerteil 3 ist eine zweite Kolben-
und Zylindereinrichtung 12 angeordnet, die mit dem äußeren Endabschnitt ihrer Kolbenstange
12b bei 30 mit dem unteren Lldabschnitt des zweiten Auslegerteiles 2 und mit eine
Ende ihres Zylinders 12a bei 31 schwenkbar mit dem oberen Endabschnitt des dritten
Ausiegerteiles 3 verbunden ist.
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Im folagenden wird der Druckmittelzuführ- und abführkreis sowohl
für die erste hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung 11 wie auch fllr die
zweite hydraulische Kolben- und
Zylindereinrichtung 12 unter Bezugnahme
auf Fig. 3 beschreiben. Eine Druckmittelkammer 11c an der in Ausfahrrichtung zeigenden
Leiste der ersten hydraulischen Kolben-und Zylindereinrichtung 11 und eine Druckmittelkammer
12c aur der in Ausfahrrichtung zeigenden Seite der zweiten Kolben- und Zylindereinrichtung
12 stehen Uber eine Verbindungsleitung 32 und das Innere der hohlen Kolbenstange
12b in Verbindung miteinander. Eine Druckmittelkammer 11d an Aer in Einfahrrichtung
zeigenden Seite, d.h. der Beite des Kolbens. die beim Einziehen der Ausfahreinrichtung
mit Druckmittel beuaufschlagt wird und die Druckmittelkammer 12d auf der in Einfahrrichtung
zeigenden seite der zweiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 12 sind
Uber eine Verbindungsleitung 33 und eine in er Kolbenstange 12b angeordnete Druckmitteleitung
miteinander verbunden.
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Dabei eisen diene beiden Verbindungsleitungen 32 und 33 ein Umsteuerventil
)4 aur, das vier Anschlüsse und zwei Stellungen aufweist, und mittels einer Feder
vorgespannt und durch Druckmittel gesteuert ist. Die Stellung des Umsteuerventils
34 wird von Hand mit hilfe des Druckmittels in einer Druckmittelzuhführ- und -abführleitung
36 für den Steuerdruckmitteldruck elngestellt, die mit einem drei Anschlüsse und
zwei Stellungen aufweisenden Vorsteuerventil 35 verbunden ist. Diese Steuerleitung
36 umfaßt einen aurgewickelten Bohl-uch 36a, von dem ein Teil automatisch aufgewickelt
und abgewickelt wird.
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In Verbindungsleitungen 37 bzw. 38, von denen die Leitung 37 durch
die hohle Kolbenstange lib mit der Druckmittelkammer 110 auf der in Ausfahrrichtung
zeigenden Seite der ersten Kolben- und Zylindereinrichtung 11 in Verbindung steht
und die Leitung 38 mit der Druckmittelkammer lid auf der in Einfahrrichtung zeigenden
Seite der ersten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 11 durch die in der
Kolbenstange lib angeordnete Druckmitteleitung Ile verbunden ist, ist ein Hauptsteuerventil
39 vorgesehen, das vier Anschlüsse und drei Stellungen aurweist.
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Die beiden Druckmittelleitungen bzw. -kreise 32 und 33 sind fest
zwischen der Kolbenstange 12b der zweiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung
12, die sich während der Ausfahr- und der Einfahrbewegung des ausfahr baren Auslegers
zusammen mit dem zweiten Auslegerteil 2 des ausfahrbaren Auslegers bewegt, und dem
Zylinder lla der ersten Kolben- und Zylindereinrichtung 11 angeordnet, wobei die
untere bzw. erste Kolben- und Zylindereinrichtung 11 bei der erfindungsgemäßen Sinrichtung
, wie vorstehend bereits beschrieben, umgekehrt angeordnet ist, d.h. so, daß die
Kolbenstange lib mit dem unteren Ausleger teil 1 und der Zylinder lla mit dem oberen
Auslegerteil 2 verbunden ist. In diesem Fall ist der in Fig. 1 gezeigte
flexible
Druckmittelkreis (der autgewickelte Schlauch) zur die Druckmittelzuführ- und -ab£Uhrleitungen
jeder Kolben-und Zylindereinrichtung, insbesondere der oberen hydraulischen Kolben-
und Zylindereinrichtung die sich während der Ausfahrbewegung des Auslegers bewegt,
nicht notwendig.
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Im folgenden ist die Funktion des oben beschriebenen dreiteiligen
bzw. dreistufigen ausfahrbaren Auslegers beschrieben.
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In der zusammengezogenen bzw. nicht ausgefahrenen Stellung Jeder
Kolben- und Zylindereinrichtung 11 bz. 12 wird jede dieser Kolben- und Zylindereinrichtungen
11, 12 in dieser zusammengezogenen Stellung gehalten, indem wie in den Fig. 2 und
3 gezeigt, das Hauptsteuerventil 39 in ein neutralen Stellung I steht, während das
Vorsteuerventil 35 die Steuerleitung 36 mit dem Druckmitteltankkreis verbindet und
das Umsteuerventil 34 in seiner Stellung I gehalten wird.
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Wenn jetzt das Vorsteuerventil 35 so eingestellt wird, daß es die
Steuerleitung 36 mit dem das Druckmittel liefernden Kreis bzw. der Pumpe verbindet,
wodurch das federbelastete Umsteuerventil 34 in seine Stellung II gebracht wird,
und wenn das Hauptsteuerventil >9 in seine Stellung II bewegt
wird,
in der es die Druckmittelkammer 11c auf der in Ausfahrrichtung zeigenden Seite der
ersten Kolben- und Zylindereinrichtung 11 sowie über dieser Kammer und das Umsteuerventil
34 ebenfalls die Druckmittelkammer 12d aut der in Einfahrrichtung zeigenden Seite
der zweiten hydraulishcen Kolben- und Zylindereinrichtung 12 mit dem Pumpenkreis
verbindet, wird die erste hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung 11 aufgefahren
und die zweite hydraulische Kolben- und Zylindereinriclitung 12 im elngezogenen
Zustand gehalten.
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Wenn, nachdem die erste hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung
11 ihre Ausfahrbewegung beendet, hat, das Vorsteuerventil 35 so verschoben wird,
daß die Steuerleitung 36 mit dem Druckmitteltankkreis verbunden ist und das Umsteuerventil
34 in seine Stellung I bewegt wird, steht die Druckmittelkammer 12c auv der in Ausfahrrichtung
zeigenden Seite der zweiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 12 über
die Verbindungsleitung 32 und das Umsteuerventil 34 sowie die Druckmittelkammer
ile auf der in Ausfahrrichtung zeigenden Seite der ersten hydraulischen Kolben-
und Zylindereinrichtung 11 mit der Pumpe in Verbindung. Gleichzeitig steht die Druckmittelkammer
12d aur der in Eintahrrichtung zeigenden Seite der zweiten Kolben- und Zylindereinrichtung
12 über die Verbindungsleitung 53 und das Umsteuerventil 34 mit der Druckmittelkammer
lid
auf der in Einfahrrichtung zeigenden Seite ser ersten hydraulischen Kolben- und
Zylindereinrichtung 11 in Verbindung, die ihrerseits mit dem Tankkreis verbunden
ist.
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Hierdurch wird dir zweite hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung
1 ebenfalls ausgefahren und der ausfahrbare Ausleger wird in seine voll ausgefahrene
bzw längste Stellung gebracht.
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Wenn dan das Vorsteuerventil 35 betätigt und aus seiner Stellung
I in seine Stellung II gedreht wird, in der es die Steuerleitung 36 mit dem Pumpenkreis
verbindet, so daß das Umsteuerventil 34 wieder in seine Stellung II gebracht wird,
wird das Druckmittel der Druckmittelkammer 12d auf der in Einfahrrichtung zeigenden
Seite der zweiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 12 zugeführt, woduch,
da die Druckmittelkammer 12c auf der in Ausfahrrichtung zeigenden Seite mit dem
Tankkreis verbunden ist, nur die zweite hydraulische Kolben- und Zylindereinrichtung
12 eingezogen wird, während die ernte hydraullsche Kolben- und Zylindereinrichtung
11 in ihrem ausgerahrenen Zustand gehalten wird.
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Wenn dann das Hauptsteuertventil 39 zuerst einmal in seine neutrale
Stellung 1 gebracht wird und das Vorateuerventil 35 so eingestellt wird, daß es
die Steuerleitung 36
mit dem Tankkreis verbindet, wodurch das Umsteuerventil
34 in seine Stellung I gebracht wird und danach das Hauptsteuerventil in seine Stellung
III gebracht wird wodurch, die Druckmittelkammern 11d und 12d auf der in Einfahrrichtung
zeigenden Seite jeder Kolben- und Zylindereinrichtung 11 bzw. 12 mit dem Pumpenkreis
verbunden wedern, wird auch die erste Kolben- und Zylinderrinrichtung 11 zusammengezogen,
wonach sowohl die erste Kolben- und Zylindereinrichtung 11 als auch die zweite bzw.
obere hydrauliche Kolben- und Zylindereinrichtung 12 ganz in ihren eingefahrenen
Zustand gebracht sind.
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Die oben beschriebenen Ausfahr- und Einfahrvorgänge zeigen z.B.,
wie die erfindungsgemäße Ausfahreinrichtung betätigt wird, um 11l besonders vorteilhafter
Reihenfolge ausgefahren und eingezogen zu weden, wobei beim Ausfahren zuerst der
zweite Auslegerteil 2 ond dann der dritte Auslegerteil 3 des ausfahrbaren Auslegers
ausgefahren wird und beim Einfahren zuerst der dritte Auslegerteil 3 und.
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dann der zweite Auslegerteil 2 eingefahren wird. Auf diese Weise ist
dieser Ausleger in seinem jeweiligen ausgefahrenen Zustand becnders stark, <l.h.
er kann init einer größeren zu hebenden Last ausgefahren werden als wenn er in umgekehrter
Reihenfolge als oben beschrieben oder in beliebiger Reihenfolge ausgefahren oder
eingefahren wUrde.
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In Fig. 4 ist gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw.
der erfindungsgemäße Ausleger nicht auf einen dreistufigen ausfahrbaren Ausleger
beschränkt ist, sondern auch als ausfahrbarer Ausleger mit vier odet; mehr Ausleger
teilen ausgefUhrt werden kann. Der in Fig. 4 gezeigte vier stufige ausfahrbare Ausleger
umfaßt ein erstes, zweites, dritte und viertes Auslegerteil 1, 2, 3 und 4, die in
dieser Reihenfolge telskopartig inenandergleitend geführt sind, wobei in diesem
ausfahrbaren Ausleger in dem dritten Auslegerteil 3 eine in Längsrichtung verlaufende
Trennwand 3a ausgebildet ist, wodurch der Innenraum deselben in zwei Teile, einen
oberen und einen unteren Raum, getrennt wird. Die erste Kolben- und Zylindereinrichtung
11 ist dann in dem oberen durch die Trennungswand 3 abgeteilten Raum des dritten
Auslegerteils 3 angeordnet und mit dem ersten Auslegerteil 1 und dem zweiten Auslegerteil
2 verbunden, indem das äußere Ende ihrer Kolbenstange lib schwenkbar bei 28 mit
dem unteren Endabschnitt des ersten Auslegerteils 1 verbunden ist und ein Ende ihres
Zylinders 11a bei 29 mit dem unteren bzw. hinteren Endabschnitt des zweiten Auslegerteiles
2 schwenkbar verbunden ist. D1* das zweite Auslegerteil 2 mit dem dritten Auslegerteil
3 verbindende zweite Kolben- und Zylindereinrichtung 12 ist mit dei äußeren Ende
ihrer Kolbenstange 12b bei 30 mit dem unteren Endabschnitt des zweiten Auslegerteils
2 verbunden und mit
einem Ende ihres Zylinders 12a bei 31 schwenkbar
mit dem unteren Endabschnitt des dritten Auslegerteils 3 verbunden. Die das dritte
Auslegerteil 3 mit dem vierten Auslegerteil 4 verbindende Kolben- und Zylindereinrichtung
13 ist mit dem äußeren Ende ihrer Kolbenstange 13b bei 40 schzNenkbar mit dem unteren
Endabschnitt deL:: dritten Auslegerteiis 9 und mit einem Ende ihreE Zylinders 13a
bei 43 schwenkbar mit dem oberen Endabschnitt des vierten Auslegertzeiles 4 verbunden.
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In Fig. 5 ist ein Beispiel eines Kreises zum Zuführen und Abführen
von Drukmittel zun bwz. von der Ausfahreinrichtung dieses vierstufigen ausfahrbaren
Auslegers dargestellt.
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Die Verbindungsleitungen bzw. die Kreise zur Zufuhr und Abfuhr von
Druckmittel zu bzw. von er ersten und der ztteiten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung
11, 12 sind genau die gleichen wie diejenigen des dreistufigen aus fahrbaren Auslegers
des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles. Xhnliehe Teile der Konstruktion
der Kreise bzw. Verbindungsleitungen sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet
und hier nicht noch einmal bebeschrieben, da sie bereits im Zusammenhang mit dem
dreistufigen ausfahrbaren Ausleger beschrieben worden sind.
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Die Druckmittelzufuhr- und -abfuhrverbindungsleitungen zu der dritten
Kolben- und Zylindereinrichtung 13 sind mit der zweiten Kolben- und Zylindereinrichtung
12 verbunden, weisen jedoch genau die.,eibe Konstruktion auf ie die Verbindungsleitungen
zur Zufuhr- und Abfuhr von Druckmittel, die die zweite Kolben- und Zylindereinrichtung
12 des oben beschriebenen dreiteiligen ausfahrbaren Auslegers mit der ersten Kolben-
und Zylindereinrichtung 11 verbinden, wobei die Druckmitelkammer 13c auf der in
Ausfahrrichtung zeigenden Seite der dritten Kolben- und Zylindereinrichtung 13 Uber
das Innere der hohlen Kolbenstange 13b und die Verbindungsleitung 42 mit der Drruckmittelkammer
12c auf der in Ausfahrrichtung zeigenden Seite der zweiten Kolben-und Zylindereinrichtung
12 verbunden ist und die Druckmlttelkammer 13d auf der in Einfahrrichtung zeigenden
Seite der dritten Kolben- und Zylindereinrichtung 13 über die in der Kolbenstange
13b angeordnete Druckmitteleitung 13e und die Verbindungsleitung 43 mit der Druckmittelkammer
12d auf der in Einfahrrichtung zeigenden Seite der zweiten Kolben- und Zylindereinrichtung
12 verbunden ist. Die beiden Verbindungsloitungen 32 und 43 führen ilber das Umsteuerventil
44, das vier Anschlüsse und zwei Stellungen besitzt und durch eine Feder vorgospannt
und durch Druckmittel gesteuert ist.
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Dieses Umsteuerventil 44 kann von Hand mittels des Druckmitteldruckes
der mit einem Vorsteuerventil 45 verbundenen Steuerleitung bzw. Leitung 46 zur Zufuhr
und zur Abfuhr von Steuerdruckmittel gesteuert werden. Ein Teil dieser Verbindungsleitung
46 besteht aus einem aufgewickelten Schlauch 46a, der automatisch abwickel- und
aufwickelbar ausgeführt sein kann. Das Steuerdruckmittel kann dem Umsteuerventil
44, das fest mit dem Zylinder 12a der zweiten Kolben- und Zylindereinrichtung 12
verbunden ist, die sich bei dem Ausfahrvorgang des ausfahrbaren Auslegers mitbewegt,
vom unteren Ende des ersten Auslegerteils aus zugeführt werden.
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Die Ausfahrmittel dieser vierstufigen ausfahrbaren Auslegers können,
wie bereits im Zusammenhang mit dem dreistufigen ausfahrbaren Ausleger beschrieben,
nur so ausgefahren werden, daß die Auslegerteile in der erwünschten Reihenfolge
ausgefahren werden, indem die Vorsteuerventile 35 und 45 und das Hauptsteuerventil
39 in geeigneter Weise betätigt werden. Dabei werden während der Ausfahrbewegung
nacheinander erst der zweite Auslegerteil X, dann der dritte Auslegerteil 3 und
daraufhin der vierte Auslegorteil 4 ausgefahren wid bei der Einfahrbewegung zuerst
der vierte Auslegerteil 4 und dann der dritte Auslegerteil 3 und. sodann der zweite
Auslegerteil 4 eingefahren.
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Es ist selbstverständlich, daß verschiedene im Zusammenhang mit dem
dreistufigen ausfahrbaren Ausleger beschriebene Vorteile selbst dann erreicht werden
können, wenn die Erfindung in Form einer ausfahrbaren Auslegers mit mehr als vier
Auslegerteilen ausgeführt wird.
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Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines weiteren Druckmittelkreises für einen
erfindungsgemäßen vierstufigen ausfahrbaren Ausleger. In diesem Audführungsbeispiel
ist auch in die Verbindungsleitungen 37 und 38 zur Zufuhr bzw. Abfuhr von Druckmittel
zu bzw. von der ersten Kolben- und Zylindereinrichtung 11 ein druckmittelgesteuertes,
vier Anschlüsse und zwei Stellungen aufweisendes, durch eine Feder vorgespanntes
Umsteuerventil 47 eingeschaltet. Eine Verbindungsleitung 48 für Druckmittel zur
Steuerung dieses Umsteuerventils 47 sowie die Verbindungsleitungen 36 und 46 tUr
Druckmittel zur Steuerung der Umsteuerventile s4 und 44, die in die Verblndungsleitungen
für die Druckmittelzufuhr bzw. -abfuhr der zweiten und dritten Kolben- und Zylindereinrichtung
12 und 13 zwischengeschaltet sind, sind zur Steuerung der Umsteuerventile 47, 34
und 44 mit einem einzigen Vorsteuerventil 49 verbunden. Mit diesem Vorsteuerventil
49 kann jede der Verbindungsleitungen 48, 36 unci 46 mit dem Druckmittel-Pumpenkreis
verbunden werden, wobei dieses Vorsteuerventil 49 drei Stellungen besitzt, in
denen
jeweils die beiden anderen Verbindungsleitungen mit dem Tankreis verbunden sind.
Das Vrorsteuerventil weist also vier Stellungen I, II, III, IV auf, da es noch eine
weitere Stellung IV besitzt, in der alle oben gennannten Verbindungsleitungen mit
dem Druckmittel-Takkreis verbunden sind.
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In diesem Fall sind, wenn das Vorsteuerventil 49 in seiner ersten
Stellung I steht und Druckmittel-Täkkreis verersten Kolben- und Zylinderinrichtung
11 zugeführt wird, alle Kolben- und Zylindereinrichtung in eingefahrener Stellung.
Jedoch wird, wenn das Vorsteuerventil 49 nacheinander in die Stellung II, III, und
IV gebracht wird, jeder der Auslegerteile 2, 3 und 4 ausgefahren und, wenn das Vorsteuervetnil
49 aus seiner Stellung IV nacheinander in die Stellungen III, II und I gebracht
bzw. gedreht wird, jeder der Auslegerteile sehr leicht und bequem betätigbar ist
und keine Gefahr besteht, daß die Auslegerteile in einer falschen Reihenfolge ausgefaahren
oder eingefahren werden.
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Alle verstehend beschriebenen Ausfüghrungsbeispiele der Erfindung
werden mit Hilfe von Druckmittel formgesteuert, mit dem die Umsteuerventile 34,
44 und 47, die in die Verbindungsletungen 32, 33, die Verbindungsleitungen
42,
43 und die Verbindungsleitungen 37, 38 zwischengeschaltet sind, gesteuert werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können anstelle der druckmittelbetätigten
Ventile hier nicht gezeigte Solenoid--gesteuerte Ventile verwendet werden, die über
elektrische Schalkreise ferngesteuert werden, wobei die oben erwähnten auch als
Steuerleitungen bezeichneten Verbindungsleitungen 36, 46 und 48 usw. durch elektrische
Schaltkreise ersetzt werden können und anstelle der Vorsteuerventile 35, 45 bzw.
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49 usw. geeignete Schalter vorgesehen werden.
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Die Verbindungsleitungen 36 und 46 der druckmittel-oder solenoidbetätigten
Umsteuerventile 34 und 44 benötigen, ob sie nun Druckmitteleitungen oder elektrische
Leitungen sind, in den vorliegenden Ausführungsbeispielen flexible Abschnitte. Da
der Druck des Druckmittels zur Steuerung der Ventile niedrig ist und die benötigten
Druckmittelmengen gering sind, können die oben erwähnten Verbindungsleitungen 36
und 46 zur Betätigung der Umsteuerventile mit den aufgewickelten Schläuchen 36a
und 46a sowie weitere in den Verbindungsleitungen 36 und 46 enthaltene Teile kleiner
und billiger ausgeführt werden als bei der bekannten Konstruktion nach Fig. 1, bei
der die aufgewickelten Schläuche Teil der unter hohem Druckmitteldruck arbeitenden
Zufuhr- und Abfuhrverbindungleitungen 25 und 26
zur Betätigung
der Kolben- und Zylindereinrichtungen sind, obwohl die Druckmittelzufuhr- und abfuhrleitungen
für die bewegten Teile ähnlich sind. Es ist selbstverständlich, daß, wenn die Fernsteuerung
in Form von elektrischer Schaltkreise ausgebildet wird, diese kompakt ausgeführt
werden kann.
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Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßem Ausführungsbeispiele
weisen jedoch auch einige Nachteile auf. Zwar treten keinerlei Schwierigkeiten auf,
enn die Kolben- und Zylindereinrichtung jeder Auslegerstufe für sich in ihre voll
ausgefahrene oder voll eingezogene Stellung gebracht wird und so betätigt wird,
daß sie mit einer Geschwindigkeit ausgefahren oder eingefahren wird, die über einer
bestimmten Geschwindigkeit liegt. Wenn jedoch die untere zweiter Kolben- und Zylindereinrichtungen
voll ausgefahren und die obere nur etwa halb ausgefahren ist und die Druckmittelzufuhr
gestoppt wird oder die Ausfahr- bzw. Einfahrgeschwindigkeit herabgesetzt wird, kann
die nachfolgend beschriebene Schwierigkeit auftreten.
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Wenn z.B. in dem dreiteiligen ausfahrbaren Ausleger gem. den Fig.
2 und 3 die erste Kolben- und Zylindereinrichtung 11 voll ausgefahren und die zweite
Kolben-und Zylindereinrichtung 12 etwa halb ausgefahren ist und
das
Hauptsteuerventil 39 in seine neutrale Stellung oder in eine Stellung gebracht wird,
in der die Ausfahrgeschwindigkeit gering ist, treten in den in Ausfahhrrichtung
zeigenden Druckkammern Drücke auf, die mit P1 bzw. P2 bezeichnet sind. Wenn, weiter,
die in Ausfahrrichtung zeigenden Druckaufnahmeflächen der Kolben der beiden Kolben-und
Zylindereinrichtungen 11 bzw. 12 mit S1 bzw.
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bezeichnet werden, kann Men schreiben:
Dabei ist W die durch die angehobene last in die Aus.
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fahr- oder die Einfahrrichtung des Auslegers ausgeübte Kraft; W2 das
Gewicht des zweiten Auslegerteils 2 einschließlich des Gewichtes des Zylinders 11a
der ersten hydraulischen Kolben- und Zylindereinrichtung 11 W3 das Gewicht des dritten
Auslegerteiles 3 einschließlich des Gewichtes des Zylinders 12a.
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Solan..
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P1 < P2 ist, brauchen kein Schwierigkeiten aufzutreten, wenn
jedoch
F1 > F2 ist, dann fließt das Druckmittel aus der Druckmittelkammer lle in die
Druckmittelkammer 12c, so daß die erste Kolben-und Zylindereinrichtung 11 eingefahren
und die zweite Kolben-und Zylindereinrichtung 12 ausgefahren wird.
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Anderseits ist jedoch zu beschten, daß in dieser Einrichtung Reibungswiderstände
zwischen dem zweiten Auslegerteil 2 und dem dritten Auslegerteil 3 und zwischen
dem ersten Auslegerteil 1 und dem zweiten Auslegerteil 2 auftreten, die dazu beitragen
solche Bewegungen zu verhindern. Für die Druckdifferenz F1 - F2 gilt die Gleichung:
wobei der Unterschied zwischen S1 und S2 klein ist. Wenn s1 > S2 ist, so gilt
W W - < 0 S1 S2 W3 W3 - < 0 S1 S2 Es jedoch der Untersehied zwischen S1 und
S2 klein
ist und in der Formel für P1 - P2 der Wert
vernachlässigt werden kann, ergibt sich
Daher tritt bei dieser Einrichtung, wenn die gehobene Last verhältnismäßig groß
und P1 - P2 < 0 ist, keine Schwierigkeit auf, jedoch ist gewöhnlich da S1A S2
ist, bei nicht so großer gehobener tast Pl - P2 > O und der dritte Auslegerteil
3 fährt dann natürlich trotz des Reibungswiderstandes aus und der zweite Auslegerteil
2 fährt ein. Diese Tendenz ist besonders zü beachten, wenn der Höhenwinkel d.h.
Neigung des Auslegers gegen die Horizontale groß und dieser Reibungswiderstand gering
ist.
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Solche freien, unkontrollierten Ausfahr- und Einfahrbewegungen des
ausfahrbaren Auslegers bewirken keine großen Xnderungen in der Gesamtlänge, die
der ausfahrbare Ausleger im jeweiligen Moment besitzt, jedoch bewirken sie große
Unterschiede in der Stärke bzw. Festigkeit des Auslegers, und die Stärke bzw. Festigkeit
des Auslegers
in einer solchen unkontrollierten ausgefahrenen Länge
ist geringer als die bei normalem Ausfahren. Da die Leistungsfähigkeit des Auslegers
auf diese Weise geringer als die angegebene Leistungsfähigkeit wird, ist es gefährlich
Lasten zu handhaben, wenn man diese Eigenschaften des Auslegers nicht beachtet.
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Diese Nachteile können dadurch vermieden werden, daß die Umsteuerventile
in den alle Kolben- und Zylindereinrichtungen verbindenden DruckmittelzuSuhr- und
abfuhrleitungen durch doppelt gesteuerte, federvorbelastete Umsteuerventile mit
drei Stellungen und vier Anschlüssen ersetzt werden und daß diese Umsteuerventile
von dem Druckmitteldruck der in der in Ausfahrrichtung zeigenden Druckmittelkammer
der Kolben- und Zylindereinrichtung der vorhergehenden Stufe herrscht und außerdem
von dem handgesteuerten Druckmittelkreis gesteuert werden.
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Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 dargestellt.
Im folgenden ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung (Fig. 7 ) die Schaltung zur
Steuerung dieser Umsteuerventile beschriebens Anstelle des Ventiles 34 (Fig. 3,
5 und 6) ist ein vier Anschlüse und drei Schaltstellungen aufweisendes, durch eine
Feder vorgespanntes, doppelt gesteuertes Umsteuerventil 50 in die Verbindunaleitungen
32, 33 zwischengeschaltet, die die erste Kolbens und Zylindereinrichtung 11 und
die zweite Kolben- und
Zylindereinrichtung 12 verbinden, und anstelle
des Umsteuerventiles 44 (Fig. 5 und 6) ist ein vier Anschlüsse und drei Schaltstellungen
aufweisendes, durch eineFeder vorgespanntes, doppelt gesteuertes Umsteuerventil
51 in die Verbindungsleitungen 42 und 43 zwischengeschaltet, die die zweite Kolben-und
Zylindereinrichtung 12 und die dritte Kolben-und Zylindereinrichtung 13 miteinander
verbinden. Das Umsteuerventil 50 ist mittels der Feder in seiner neutralen Stellung
gehalten und wird durch den Öldruck der mit dem Vorsteuerventil 52 in Verbindung
stehenden Steuerleitung sowie durch den Druckmittelgegendruck gesteuert, der über
die Steuerleitung 32a wirkt, die mit der Druckmittelkammer llc auf der in Ausfahrrihtung
zeigenden Seite der ersten Kolben- und Zylindereinrichtung 11 in Verbindung steht.
In ähnlicher Weise wird das Umsteuerventil 51 durch eine Feder in seiner neutralen
Stellung gehalten,und wird einmal mittels des Druckmitteldruckes der Steuerleitung
46, die mit dem Vorsteuerventil 52 in Verbindung steht und zum anderen mittels des
Druckmittelgegendruckes der über die Steuerleitung 42a wirkt, gesteuert, wobei letztere
Steuerleitung 42a mitder Druckmittelkammer 12c auf der in Ausfahrrichtung zeigenden
Seite der zweiten Kolben- und Zylindereinrichtung 12 in Verbindung steht.
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Im folgenden wird die Funktionsweise dieses ausfahr~ baren Auslegers
anhand von Fig. 7 beschrieben. Solange al,ie Kolben- und Zylindereinrichtungen 11,
12 und 13
in ihren eingefahrenen Stellungen sind und alle Ventile
49, 52, 50 und 51 in ihren neutralen Stellungen 1 stehen, verbleiben alle hydraulischen
Kolben- und Zylindereinrichtungen 11, 12 und 13 in eingefahrenen bzw. zusammengezogenen
Stellungen.
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Wenn jetzt das Vorsteuerventil 52 in seine Stellung II gebracht bzw
gedreht wird, und das Hauptsteuerventil 4g in seine Stellung II, so wird das Umsteuerventil
50 mittels des Steueröldruckes gegen den in der Druckmittelkammer llc wirkenden
Druck und den Druck der Vorspannfeder aus seiner Stellung 1 in seine Stellung III
gebracht bzw.
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gedreht, Der Druckmittelkammer 11c auf der in Ausfahrrichtung zeigenden
Seite der ersten Kolben- und Zylindereinrichtung 11 sowie den Druckmittelkammern
12d, 13d auf den in Einfahrrichtung zeigenden Seiten der zweiten und dritten Kolben
und Zylindereinrichtung 12 und 13 wird dann Druckmittel zugeführt, so daß nur die
erste Kolben- und Zylindereinrichtung ausgefahren wird und die zweite und dritte
Wolbenm und Zylindereinrichtung 12 und 13 in ihren einen fahrenen Stellungen gehalten
werden. Während dieser Zeit ist die durch den Steueröldruck aus der Leitung 36 auf
das Umsteuerventil 50 einwirkende Kraft, die das Umsteuerventil 50 in die Richtung
seiner Stellung III hält, größer als die anderen auf das Ventil einwirkenden Kräfte.
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Sobald das Vorsteuerventil 52 in seine Stellung III gedreht wird,
wird das Umsteuerventil 50 durch den Steuerdruck auf der mit der Leitung 32a verbundenen
Seite in die Stellung II gebracht, während das Umsteuerventil 51 in die Stellung
fll (Fig. 8) gebracht wird. Dementsprechend wird die zweite hydraulische Kolben-
und Zylindereinrichtung 12 deren in Aus'fahrrichtung zeigender Druckmittelkammer
12c dann über die Leitung 32 Druckmittel zugeführt wird, ausgefahren, während die
dritte Kolben- und Zylindereinrichtung 13 Uber das Umsteuerventil und die Verbindungsleitungen
42 und 43 in Einfahrrichtung mit Druckmittel versorgt und in ihrem eingefahrenen
Zustand gehalten wird.
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Wenn jetzt das Vorsteuerventil 52 in seine Stellung I gestellt wird
und demzufolge das Umsteuerventil 51 durch den Steueröldruck auf der, mit der Leitung
42a verbundenen Seite in die Stellung II gebracht wird, wird auch die dritte Kolben-
und Zylindereinrichtung 13 ausgefahrein.
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Wenn dagegen das Vorsteuerventil 52 in der Reihenfolge I, III, II,
I betätigt wird, die entgegengesetzt der oben erwähnten Reihenfolge ist und das
Hauptsteuerventil 49 in seine Stellung III gestellt wird, wird eine Einfahrbewegung
herbeigeführt, bei der nacheinander zuerst die dritte, danndie zweite und dann die
erste Kolben- und Zylindereinrichtung eingefahren werden. Demzufolge kann mit der
erfindungsgemäßen
Einrichtung ein vorbestimmtes Ausleger teil in einer gewünschten Reihenfolge aus-.
und eingefahren werden indem das Vorsteuerventil 52 und das Hauptsteuerventil 49
in geeigneter Weise betätigt werden, und Kolben-und Zylindereinrichtung 11, 12 und
13 frei ausfahren bzw.
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einfahren. Da jedoch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Umsteuerventile
50, 51 wie oben erwähnt durch Federn vorgespannte, doppelt gesteuerte Ventile sind,
fährt die Ausfahreinrichtung bei geeigneter Bemessung des Federdruckes in diesen
Ventilen wie oben beschrieben aus und ein, während sie gleichzeitig wie im folgenden
beschrieben automatisch.
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gesteuert werden kann.
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Bei dieser Ausfahreinrichtung wird, wenn die.
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Druckölkammer llc mit Drucköl beaufschlagt und gleichzeitig der Steueröldruck
der Leitung 35 null gemacht wird, das Umsteuerventil 50 automatisch in seine Stellung
II gebracht und vor und hinter dem in die Verbindungsleitung 32 eingeschalteten
Umsteuerventils 50 muß zwischen der Druckmittelkammer llc und der Druckmitteikanimer
12c eine Druckdifferenz hergestellt werden, die dem eingestellten Druck der Feder
entspricht. Außerdem muß dieses Umsteuerventil 50 mittels des Federdruckes automatisch
in die Stellung I zurück gebracht werden, wenn der Steuerdruck in der Steuerleitung
32a geringer als ein vorbestimmter Druckoc ist und bei die Ausfahreinrichtung kann
das Umsteuerventil 50 auoh dann nicht gegen den Federdruck in der Stellung IX gehalten
werden, wenn z,B. eine Druckdifferenz P1 - P2 0 zwischen
P, und
P2 erzeugt wird, außer wenn der Steuerdruck der der Differenz P1 - P2 entspricht
höher als der vorbestimmte Druck α ist und die Feder des Umsteuerventils 50
so eingestalt ist, daß dieses nicht in die Stellung II verschoben werden kann, außer
daß ein Steuerdruck der der maximalen Druckdifferenz Pl - P2 entspricht, wie vorstehend
beschrieben wirksam wird, wenn die Ausfahrbewegung der Ausfahreinrichtung gestoppt
wird, während wie in Fig. 8 gezeigt, die Kolben-und Zylindereinrichtung 12 halb
ausgefahren ist, und die Ausfahreinrichtung so betätigt wird, daß sie mit geringer
Geschwindigkeit ausfährt und Druckmittel aus der Druckmittelkammer llc in die Druckmittelkammer
12c fließt und die Schwierigkeit, daß die erste Kolben- und Zylindereinrichtung
11 automatisch einfährt, so daß die zweite Kolben-und Zylindereinrichtung 12 ausfährt
um diese Einfahrbewegung auszugleichen, überhaupt nicht auftritt. In diesem oben
beschriebenen Ausführungsbeipiel verhält sich das Umsteuerventil 51 zwischen der
zweiten und der dritten Kolben- und Zylindereinrichtung 12 und 13, ebeSalls wie
oben beschrieben.
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Ferner wird bei den Ventilen 49, 50 und 51 und dergleichen in dem
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel in der neutralen Stellung I eine der Verbindungsleitungen
geöffnet gehalten, d.h. nicht abgesperrt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann
jedoch auch eine Ventilkonstruktion vorgesehen sein, bei der beide Verbindungsleitungen
gesperrt werden. Wenn die Ausf&nreinrichtung des mehrstufigen ausfahrbaren Auslegers
dieses Ausführungsbeispeles
wie oben beschrieben konstruiert ist,
besteht nicht die geringste Gefahr, daß irgend welche Schwierigkeiten auftreten
und die ausfahrbaren Auslegerteile werden immer in der richtigen Reihenfolge ausgefahren
und eingefahren, so daß der ausfahrbare Ausleger dieser Bauart eine ausgezeichnete
Arbeitsweise mit hoher Zuverlässigkeit aufweist. Die ferngesteuerten Ventile 50
und 51 gemäß dem letztgenannten Ausführungsbeispiel, können natürlich durch fernbetätigte,
solenoid-gesteuerte Ventile 50a ersetzt werden die, wie in Fig, 9 gezeigt, vier
Anschlüsse sowie drei Stellungen aufweisen und durch eine Feder vorgespannt sind0
Alle in den Unterlagen offenbarte Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche
Ausgestaltung, werden, sobald sie elnzeln oder in lfombination gegenüber dem Stand
der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.
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Ansprüche