DE2111244A1 - Hydraulische Hubvorrichtung zum Anheben grosser Lasten - Google Patents

Description

Schiess Aktiengesellschaft Düsseldorf-Überkassel

Hydraulische Hubvorrichtung zum Anheben großer Lasten

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Hubvorrichtung zum Anheben großer lasten, insbesondere zum Anheben in Stufen, wie sie beispielsweise die Bauindustrie benötigt, um Brücken auf ihre Lager abzusenken, vorgefertigte Geschoßdecken auf die vorgesehene Höhe anzuheben oder zum Anheben schwerer Schalungen od.dgl. Bei solchen Arbeiten werden Hubvorrichtungen gefordert, welche bis zu 1000 t zu halten vermögen₀

Bekannt ist es, zum Anheben oder Absenken Montagewinden zu verwenden, deren Anwendung jedoch bei 'fraglasten von mehr als 200 t unwirtschaftlich wird. Außerdem sind ihrer Anwendung durch ihre Abmessungen Grenzen gesetzt. Geht es beispielsweise um das Anheben vorgefertigter Geschoßdecken, welche in der geweiligen Geschoßhöhe nach ihrem Anheben an einer Vielzahl von Punkten an Betonsäulen oder Wandungen angehängt werden,

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so muß entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Auflagepunkte eine größere Anzahl Hubvorrichtungen verwendung finden, welche einen Hubvorgang jeweils um gleiche Hubv/ege gewährleisten, da andernfalls eine Verformung und ein Bruch der vorgefertigten Geschoßdecke befürchtet werden muß. Hit Seilwinden ist aber ein gleichmäßiger Hub einer Vielzahl von Hubvorrichtungen nicht erzielbar, weil sich die Seile unterschiedlich strecken können, beispielsweise schon dadurch, daß die Seile unterschiedlich zum Aufwinden kommen und beim Auflegen auf darunter befindliche Seilwindungen dazwischen gleiten können und somit nachgeben.

Feben Montagewinden finden auch Vorrichtungen mit Hubzylindern, wie hydraulische Hebeböcke, Pressen u. dgl. Anwendung, welche wesentlich größere Hubkräfte als Seilwinden aufzubringen vermögen. Die bekannten Hubvorrichtungen dieser Art siud aber in ihrem Einsatzbereich stark eingeengt, weil sie nur geringe Hubwege zulassen. Ihr Einsatz erfordert daher ein laufendes Nachsetzen, wobei jeder Hachsetζvorhang vor dem Heben ein gewisses Absenken der zu hebenden Last erfordert, um die Fühlung mit der zu hebenden Last vorab zu gewährleisten» Auch bei diesen Vorrichtungen ist bei gleichzeitiger Anwendung mehrerer Vorrichtungen nicht gewährleistet, daß der Huov/eg aller Vorrichtungen gleich ist, wobei insbesondere Ungleichmäßigkeiten beim Nachsetzen auftreten, wenn ein Vielfaches der Hubhöhe verlangt wird, welche die Vorrichtung mit einem -_ub erreichen kann«.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hubvorrichtung zum Anheben großer Lasten, insbesondere zum Anheben in Hubstufen zu schaffen, welcne verhältnismäßig geringe Abmessungen aufweist, eine Vervielfältigung des maximalen Hubes in Stufen möglich macht, die jeweils erzielte Höhenlage der Last zusätzlich absichert una darüber hinaus bei der gleichzeitigen Anwendung mehrerer dubvorrichtunken eine Kontrolle und Vergleichmäßigung, des Hubweges aller

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luovorrichtungen ermöglicht, um so die Übereinstimmung des s aller Vorrichtungen zu gewährleisten·

Als Lösung sieht die Erfindung vor, daß auf einer lotrecht angeordneten u-ewindespindel, an deren unteres Ende die Last anhängbar oder auf deren oberes Ende die Last aufstützbar
ist, mit Abstand voneinander zwei Stellmuttern angeordnet
sind, von denen die untere auf einem ortsfesten Widerlager ebenso wie ein von oben mit ^ewegungsapiel über die Stellmutter greifender, oberhalb der unteren Stellmutter um die Spindel mit Spiel heruingreifender üing-Hydraulikzylinder abstützbar ist, in den am oberen und unteren Ende über ein ^ Umsteuerventil an eine Druckmittelquelle angeschlossene Druckmittelleitungen einmünden und in den von oben her ein Ring-Kolben eingreift, welcher die obere Stellmutter mit Bewegungsspiel unter- und übergreift.

Hierdurch ist eine hydraulische Hubvorrichtung zum Anheben oder Absenken großer Lasten geschaffen, welche folgende
Arbeitsweise ermöglicht:

Die Hubvorrichtung wird zunächst mit dem Ring-Hydraulikzylinder auf einem ortsfesten Widerlager abgestützt, welches sich beispielsweise oberhalb des unteren Endes der Spindel befinden möge, an welches die anzuhebende Last angehängt
wird. Danach werden beide Stellmuttern auf der Gewindespindel ( gedreht, so daß sie eine Aufwärtsverlagerung erfahren, welche damit beendet wird, daß die untere Stellmutter an dem sie übergreifenden Ring-Hydraulikzylinder und die obere Stellmutter an dex sie übergreifenden Ringzylinder zur Anlage
kommt, lunmehr wird der Ringkolben aus dem Ring-Kydraulikzylinder ausgefahren, wobei der Ringkolben die obere Stellmutter unter^reift und über diese die Spindel mit der Last aufwärts mitnimmt«, Zugleich erfolgt ein Drehen der unteren Stellmutter :ierart, daß sie selbst in der vorgegebenen Höhenlage verbleibt, gleichzeitig aber die Aufwärtsverlagerung
der G-ewindesiDindel mit der Last zuläßt. Dabei entspricht

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die Drehzahl der Stellmutter der Kolbenausfahrgeschwindigkeit. Somit ist die Anzahl der Stellmutterumdrehungen ein Maß für den Hubweg, der innerhalb deB maximalen Hubes des Kolbens liegen kann· Ist die vorgesehene Hubhöhe erreicht, so wird die untere Stellmutter stillgesetzt, womit auch ein weiteres Ausfahren des Ringkolbens und damit ein weiteres Anheben der Spindel mit der last nicht mehr möglich ist. Wird nunmehr der Innenraum des Zylinders gelüftet, so stützt sich die gesamte Einheit auf der unteren Stellmutter und über diese auf dem Widerlager ab. Es erfolgt nunmehr das Einfahren des Ringkolbens in den Ring-Hydraulikzylinder, wobei gleichzeitig die obere Stellmutter gedreht wird, so daß sie sich wieder der unteren Stellmutter bis zum Erreichen der Ausgangslage annähert. Dabei verbleibt die Spindel mit der last in der zuvor erreichten Höhenlage. Es ist eine Aufwärtshubbewegung der Spindel mit Last abgeschlossen, und es läßt sich der Vorgang in der gleichen Weise wiederholen, um die Spindel mit Last erneut um ein vorbestimmtes Maß anzuheben»

Beim gleichzeitigen Einsatz mehrerer Hubvorrichtungen läßt sich ein 100$iger Gleichlauf aller Hubvorrichtungen erreichen, indem jeweils diejenige Hubvorrichtung zeitweise aus dem Hydraulikkreis ausgeschaltet wird, bei welcher die untere Stellmutter· eine volle Umdrehung ausgeführt hat· Sie wird jeweils wieder eingeschaltet, sobald alle anderen Hubvorrichtungen den gleichen Hubweg zurückgelegt haben· Indem jeweils der Hubvorgang aller Hubvorrichtungen davon abhängig gemacht wird, daß jeweils nach einer Umdrehung der unteren Stellmutter eine Kontrolle in der Weise erfolgt, daß bei allen Hubvorrichtungen die entsprechende Drehung der Stellmutter ausgeführt wurde, ist die Gefahr beseitigt, daß eine der Hubvorrichtungen schneller als eine andere den Endwert erreicht. Die erwähnte Steuerung kann dadurch verwirklicht sein, daß die Stellmuttern mit Endschaltern zusammenwirken, durch welche der Zufluß des hydraulischen Druckmittels in den Ring-Hydraulikzylinder gesteuert wird.

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Die zuletzt erwähnte Möglichkeit ist insbesondere dann gegeben, wenn erfindungsgemäß die beiden Gewindemuttern einzeln oder gemeinsam motorisch antreibbar sind, so daß mittels der Motore eine genaue Anpassung an die Druckmittelzufuhr und -Abfuhr sowie die Steuerung mittels Endschaltern durchführbar ist_o

In weiterer' Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die beiden Stellmuttern je einen Zahnkranz tragen und mittels umlaufender Kette antreibbar sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der der unteren Stellmutter zugeordnete Motor am Ring-Hydraulikzylinder und der der oberen Stellmutter zugeordnete Motor am Ringkolben befestigt sein und es können beide Motore bei eingefahrenem Ringkolben miteinander kuppelbar sein. Ein Kuppeln kommt beispielsweise dann in Betracht, wenn die unbelastete Spindel längs verfahren werden soll, um sie unbelastet in ihre Ausgangslage zu bringen, wozu es somit nicht der Verschiebung des Ringkolbens bedarf.

Statt, wie zuvor beschrieben, die Last an das untere Ende der Gewindespindel anzuhängen, ist es auch möglich, die Last auf dem oberen Spindelende abzustützen, wobei die Arbeitsweise die gleiche ist, wie sie zuvor beschrieben wurde,,

Auch das Absenken einer Last ist möglich, dem ein Ausfahren des Ringkolbens vorangeht und wobei sich beim Absenkvorgang die Spindel auf der oberen Stellmutter abstützt, während zugleich entsprechend der Verschiebung des Ringkolbens in den Ring-Hydraulikzylinder hinein die untere Stellmutter unbelastet gedreht wird und sich somit entsprechend dem Hubweg auf der Spindel auf die obere Stellmutter zu bewegt.

In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellte Bs zeigen:

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Fig» 1 im Schnitt eine hydraulische Hubvorrichtung im

Einsatz und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 ,zur Verdeutlichung des Stellmutterantriebes.

Wie aus der Figo 1 zu ersehen ist, besteht die dargestellte Hubvorrichtung aus der Gewindespindel 1, auf v/elcher sich die obere Stellmutter 2 und die untere Stellinutter 3 mit Abstand voneinander befinden. In der gezeigten Stellung stützt sich die untere Stellmutter 3 mit ihrer unteren Fläche unmittelbar auf dem Stützlager 4 ab, bei dem es sich beispielsweise beim Anheben einer Geschoßdecke um einen Teil einer Säule oder Wandung handeln kann,, Beim Ausführungsbeispiel sei somit auch unterstellt, daß an das untere Ende der Spindel 1 eine vorgefertigte Geschoßdecke angehängt ist, deren Anheben mittels einer Vielzyhl von Vorrichtungen erfolgt, die rings um die Geschoßdeckenplatte verteilt sind, um so ein gleichmäßiges Anheben zu gewährleisten. Es ist jedoch auch möglich, die anzuhebende Last auf dem oberen Ende der Spindel 1 abzustützen«.

Um die unte-re Stellmutter 'j greift der Ring-Hydraulikzylinder 5 herum, der zugleich mit Spiel die untere Stellmutter 3 übergreift und außerdem oberhalb eier ütellmutter 3 mit Spiel um die Spindel 1 herumgreiz't. Sein um axe spindel 1 herumgreifender Zylinderstutzen ist mit t> bezeichnet. Zwischen diesem und dem äußeren Ring-Zylindermantel / liegt der Zylinderraum ö, in welchen von oben her der Ringicol'ben 9 eintaucht, der mit dem Kolbenring 10 an dem Außenmantel 7 des xiing-Hydraulikzylinders 5 und mit dem Kolbenring 11 an dessen Zylinderstutsen ο abdichtend anliegt. Der :-.ingkolben" umgreift die Spindel 1 unterhalb der Stelluiutter 2 mit Spiel. Er untergreift außerdem die Stelluiutter 'd und ^x'eift oberhalb der Stellmutter 2 über diese iiinwe^· bis heran an die Spindel 1 unter Verbleib eines Ringspieles. Aux' dem Ausleger 13 des Ringkolbens y ist der hydraulisch betriebene Antriebs-

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motor 12 befestigt, auf dessen sich parallel zur Spindelachse 1 erstreckender Antriebswelle 19 das Kettenritzel vorgesehen ist, um welches die Kette 15 herumgreift, die in den Kettenzahnkranz 16 auf der Stellmutter 2 eingreift. Auf •dem Ausleger 17 des Hydraulik-Ringzylinders 5 ist der hydraulische Antriebsmotor 18 befestigt, dessen Antriebswelle 19' das Kettenritzel 14' trägt, um welches die Kette 21 herumgreift, die weiterhin in den Kettenzahnkranz 16' auf der unteren Stellmutter 3 eingreift· Das auf der anderen Seite des Motors 18 herausragende Ende der Antriebswelle 19^f ist mittels^der Kupplung 20 mit der Welle 19 des Motors 12 kuppelbar, wobei ein Kuppeln dann möglich ist, wenn der Ringkolben in den Hydraulik-Ringzylinder 5 eingefahren ist, wie es die | Fig. 1 zeigt. Ein Kuppeln kommt dann in Präge, wenn die Spindel 1 unbelastet eine Längsverlagerung erfahren soll, welche durch Antreiben der Stellmuttern 2 und 3 in gleicher Drehrichtung bei gleicher Geschwindigkeit zustandekommt. Den Antrieb der Stellmuttern 2 und 3 mittels der Ketten 15 und 21 verdeutlicht die Mg. 2, im einzelnen den Antrieb der Stellmutter 2 mit der Kette 15·

Die Fig. 1 veranschaulicht auch im einzelnen die hydraulische Steuerung der Hubvorrichtung in Verbindung mit der hydraulischen Steuerung der Antriebsmotore 12 und 18 für die Stellmuttern 2 und 3. Auf diese Maßnahmen sei noch später im Zusam- , menhang mit der Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung eingegangen·

Bs sei von der Stellung der Spindel 1, des Ringkolbens 9 und des Eing-Hydraulikzylinders 5 in bezug auf das Widerlager ausgegangen und unterstellt, daß die anzuhebende Last am unteren Ende der Spindel 1 angehängt ist« In der Ausgangslage liegt die Stellmutter 3 mit ihrer unteren Fläche auf dem 7/iderlager 4 auf, desgleichen die untere Fläche des Ring-Hydraulikzylinders 5. Wird nun durch die Einlaßöffnung 22 durch die Leitung 23 hindurch Druckflüssigkeit in den Zylinder-

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raum 8 unter den Ringkorben 9 eingedrückt, so veranlaßt das Druckmedium ein Ausfahren des Ringkolbens 9 aus dem Hydraulik— Ringzylinder 5. Dieses Ausfahren ist zunächst nur um das Spiel 24 zwischen der oberen Fläche der Stellmutter 3 und der zugeordneten Fläche des Hydraulik-Ringzylinders 5 möglieh. Da beim Ausfahren des Ringkolbens 9 die Stellmutter 2 und damit die Spindel 1 mitgenommen wird, setzt ein weiteres Ausfahren voraus, daß die Stellmutter 3 eine Verlagerung längs der Spindel 1 relativ zu deren Ausfahrbewegung erfährt. Diese Verlagerung kommt dadurch zustande, daß mittels des Motors 18 über die Kette 21 die Stellmutter 3 im Sinne einer Abwärtsbewegung gedreht wird. Entsprechend dem Mai? der Verlagerung der Stellmutter 3 kann somit der Ringkolben 9 aufwärts ausfahren und die Spindel 1 und damit die anzuhebende Last mitnehmen. Wird unterstellt, daß die Last you einer Mehrzahl von Vorrichtungen gemäß Pig. 1 angehoben wird, so kann mittels Endschaltern am Motor 18 bewirkt werden, daß der Motor 18 jeweils nach einer Umdrehung der Spindel 1 stillgesetzt wird und erst dann wieder anläuft, wenn die Motore 18 aller Hubvorrichtungen die untere Stellmutter 3 jeweils einmal gedreht haben. Damit ist gewährleistet, daß die einzelnen Hubwege aller Hubvorrichtungen gleich sind, wobei der maximale Hubweg eines Hubvorganges jeweils dem G-esamtausfahrweg des Ringkolbens 9 entsprechen kann«

Zum Anheben um eine Hubhöhe, welche den maximalen Ausfahrweg des Ringkolbens 9 übersteigt, erfolgt ein Nachsetzen der Vorrichtung auf folgende Art und Weises

Nachdem der Ringkolben 9 um einen maximalen Ausfahrweg aus dem Ring-Hydraulikzylinder 5 ausgefahren ist, wobei die untere Stellmutter 3 zur Verlagerung auf der Spindel 1 entsprechend gedreht wurde, erfolgt eine geringfügige »/eiterverlagerung der unteren Stellmutter 3 derart, daß diese mit ihrer Unterfläche auf dem Widerlager 4 aufsitzt. Somit sind Spindel 1 und Last nicht mehr auf dem Ringkolben 9 abgestützt, vielmehr über die Stellmutter 3 unmittelbar auf dem Widerlager 4o

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Es schließt sich das Einschieben des Ringkolbens 9 in den Ring-Hydraulikzylinder 5 an, wobei das Druckmedium durch die Öffnung 22 und die Leitung 23 aus dem Ring-Hydraulikzylinder austritt, was durch Einleiten von Druckmittel durch den Einlaß 26 im Hydraulik-Ringzylinder 5 durch die Leitung 25 unterstützt werden kann. Das Verschieben des Ringkolbens 9 in den Ring-Hydraulikzylinder 5 hat zur Voraussetzung, daß gleichzeitig die obere Stellmutter 2 derart gedreht wird, daß sie eine entsprechende Verlagerung abwärts auf der Spindel 1 erfährt. Dies erfolgt durch Antreiben des Kettenrades 14 vom Motor.12, so daß die Stellmutter 2 mittels der Kette 15 die entsprechende Drehung erfährt. Ist der Ringkolben 9 ganz eingefahren, ist ein erneutes Ausfahren aus dem Ring-Hydrau- " likzylinder 5 unter erneuter Mitnahme der Spindel 1 und damit der Last möglich, wozu die eingangs geschilderten Maßnahmen zum Anheben eingeleitet werden.

In -entsprechender Weise spielen sich die geschilderten Vorgänge ab, wenn sich die Last von oben auf der Spindel abstützt.

Die Ausgangslage der Spindel 1 läßt sich ;jeweils dadurch einstellen, daß bei eingeschobenem Ringkolben 9 entsprechend Fig. 1 die beiden. Stellmuttern 2 und 3 gleichlaufend mittels der Motore 12 und 18 gedreht werden, so daß ausschließlich die Spindel 1 eine Längsverlagerung in der einen oder anderen ( Richtung erfährt,, TJm den Gleichlauf zu gewährleisten, lassen sich die beiden Wellen 19 und 19' der Motore 12 und 18 mittels der Kupplung 20 kuppelnο

Mit der Fig. 1 ist noch im einzelnen schematisch die hydraulische Steuerung des Ringkolbens y und die hydraulische Steuerung der Antriebsmotor 12 und 18 dargestellt.

Das hydraulische Druckmittel wird wahlweise mittels der Druckpumpe 27 über das Steuerventil 28 durch die Leitungen 23 und° 25 in den Zylinderraum 8 eingedrückt, je nachdem, ob der

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- ίο -

Ringkolben y ausgefahren oder eingefahren ..erden soll. Das Überdruckventil 29 sorgt dafür, daß die Zufuhr des Druckmittels in den Zylinderraum 8 aufhört, nenn der üingkolben 9 an seiner Yerschiebebewegung durch sein Anlaufen an der einen oder anderen Stellmutter 2 bzw. 3 gehindert ist, so daß aer Hubweg von der jeweiligen Umlaufzahl der Stellmutter 2 bzw. der Stellmutter 3 in Abhängigkeit von der Hubrichtung bestimmt ist. Die Steuerung der Antriebsrnotore 12 und 18 erfolgt hydraulisch über die Druckpumpe 31 mit nachgeschaltete:;: überdruckventil 32. i;in elektrohydraulisch.es Steuerventil 30 bestimmt die Drehrichtung der Hydromotore 12 und 18. Ergänzend können Endschalter vorgesehen sein, deren Impulse das Steuerventil 30 betätigen. Mit dieser Steuerung laßt sich erreichen, daß bei Einsatz mehrerer Hubgeräte jäinzelhubschritte ausgeführt werden können, welche jeweils z.B. einer Umdrehung einer Spindelmutter 2 oder 3 entsprechen, so daß eine Gesamtzahl an Hubschritten in einem Arbeitsgang durchgeführt werden kann, welche dem Gesamthub oder einem beliebigen Teiihub des Ringkolbens 9 entspricht.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   V 1 ο iiydraulische Hubvorrichtung zum Anheben großer lasten, insbesondere zum Anheben in Hubstufen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer lotrecht angeordneten ftewindespindel (1), an deren unteres Ende die Last anhängbar oder auf deren oberes Ende die Last aufstützbar ist, mit Abstand voneinander zwei Stellmuttern (2, 3) angeordnet sind, von denen die untere (3) auf einem ortsfesten Widerlager (4-) ebenso wie ein von oben mit Bev/egungsspiel über die Stellmutter (3) greifender, oberhalb der unteren J

   Stellmutter (3) um die Spindel (1) mit Spiel herumgreifender Ring-Hydraulikzylinder (5) abstützbar ist, in den am oberen und unteren iin.de über ein Umsteuerventil (28) an eine Druckmittelquelle (27) angeschlossene Druckmittellei tunken (23, 25) einmünden und in den von oben her ein Ring-iColben (9) eingreift, welcher die obere Stellmutter (2) mit Bewegungsspiel unter- und übergreift.
2. 2. Vorrichtung ne.ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellmuttern (2, 3) einzeln oder gemeinsam motorisch antreibbar sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmuttern (2, 3) je einen Zahnkranz (16, 16') tragen und mittels umlaufender Kette (15, 21) antreibbar sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der der unteren Stellmutter (3) zugeordnete Motor (18) am Ring-Hyüraulikzylinder (5) und der der oberen Stellmutter (2) zugeordnete Motor (12) am Ringkolben (9) befestigt ist, und daß beide Motore (12, 18) bei eingefahrenem Eingkolben (9) miteinander kuppelbar sindo

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