DE2144734C3 - Steuerung für ein mit Druckluft betreibbares, Kräfte kompensierendes Hebezeug - Google Patents
Steuerung für ein mit Druckluft betreibbares, Kräfte kompensierendes HebezeugInfo
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- DE2144734C3 DE2144734C3 DE19712144734 DE2144734A DE2144734C3 DE 2144734 C3 DE2144734 C3 DE 2144734C3 DE 19712144734 DE19712144734 DE 19712144734 DE 2144734 A DE2144734 A DE 2144734A DE 2144734 C3 DE2144734 C3 DE 2144734C3
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für ein mit Druckluft betreibbares, Kräfte kompensierendes Hebezeug
mit einem einen Kolben und eine Ausdehnungskammer iimfassenden Motor, der zum Heben und
In-der-Schwebe-Halten einer Last steuerbar ist und einen Kanal zum Zuführen von Druckluft zur ausdehnbaren
Kammer und zum Ableiten dieser Luft aus der Kammer und ein mit dem Kanal verbundenes
Druckmittelregelventil umfaßt, das mit einem Stellglied in Verbindung steht, auf das der in der ausdehnbaren
Kammer herrschende Druck einwirkt. Bei einer bekannten Steuerung dieser Art (US-PS 29 39 431) wird
der Druck, der erforderlich ist, um die Last im Schwebezustand zu halten, in Form einer geringen,
unter dem Druck der Druckkammer stehenden Luftmenge getrennten druckregelnden und druckmindernden
Ventilen zugeführt. In der Praxis hat diese Steuerung jedoch Mängel gezeigt, die als Folge des
Leckens der abgeleiteten Luftmenge aus den Ventilen auftraten und eine Veränderung des Druckes im
Druckmittelregelventil bewirkten. Ferner besteht bei Steuerungen der vorbeschriebenen Art seit langem ein
Problem, nämlich die Gefahr, daß sich das Kabel des Hebezeugs schnell und heftig aufspult, wenn die Last
fallengelassen wird, oder wenn das Hebezeug ohne eine am Kabel hängende Last bedient wird. Diese Gefahr
wird durch die relativ unkontrollierte Zuleitung von Druckmittel zur Ausdehnungskammer des Motors
bewirkt, da der Kolben dadurch die Kabeltrommel zu schnell in Umlauf versetzt. Schließlich besteht bei den
bekannten Steuerungen die Gefahr, daß die das Hebezeug mit einem von diesem herabhängenden
Bedienungsgriff verbindenden Druckmittelleitungen während des Betriebes beschädigt oder eingeschnitten
werden können, was bei den bekannten Steuerungen ein Fallen der Last bewirkt, wenn der Druck in der
Ausdehnungskammer des Hebezeugs absinkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Steuerung dahingehend zu verbessern, daß die
vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden, insbesondere die angedeuteten Gefahren nicht eintreten
können. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Steuerung gelöst durch einen Ventilstößel, der
über eine Feder des Steilgliedes mit dessen Kolben verbunden ist, auf den der in der ausdehnbaren Kammer
herrschende Luftdruck einzuwirken und damit den Stößel über das Stellglied so einzustellen vermag, daß
der Druck in der Kammer entsprechend dem auf den
Kolben einwirkenden Druck aufrechterhalten bleibt, und durch eine das Festlegen des Kolbens und damit der
Feder des Stellgliedes in der eingestellten, dem Schwebezustand der Last am Hebezug entsprechenden
Lage bewirkenden Verriegelungseinrichtu,;g. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Stellgliedes, das
durch eine Verriegelungseinrichtung festgelegt werden kann, nachdem es so eingestellt worden ist, daß das
Druckmittelregelventil entsprechend dem in der ausdehnbaren Kammer herrschenden Druck eingestellt
wurde, wird der anliegende Druck so lange aufrechterhalten bleiben, bis das Stellglied freigegeben und dessen
Kolben durch einen neuen, einer neuen Last entsprechenden Druck eingestellt und wiederum festgelegt
wird, um auch diese Last im Schwebezustand zu halten.
Über die Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur
Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäBen Steuerung ist in der Zeichnung dargestellt In dieser zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein mit Druckluft betreibbares, Kräfte kompensierendes Hebezeug, das
mit der erfindungsgemäßen Steuerung ausgestattet ist;
Fig.2 eine schematische Darstellung, aus der die
Einzelteile der Steuerung und deren Zusammenwirken ersichtlich sind und
Fig.3 einen Längsschnitt durch das Druckmittelregelventil für den Motor des Hebezeugs, dessen
Einzelteile schematisch in F i g. 2 veranschaulicht sind.
Das in F i g. 1 der Zeichnung dargestellte mit Druckluft betreibbare, Kräfte kompensierende Hebezeug 10 umfaßt ein Gehäuse 12, das an seiner Oberseite
eine Laufkatze 14 aufweist, die längs einer Laufschiene 16 bewegbar ist. Im Gehäuse 12 erstreckt sich ein
feststehender Schaft 18, auf dem eine Kabeltrommel 20 unter Zwischenschaltung von Lagern 22 und 24 drehbar
gelagert ist Die Kabeltrommel 20 weist in ihrer Mantelfläche eine schraubenlinienförmige Kabelaufnahmenut 26 für ein flexibles Kabel 28 auf. Am freien
Ende des Kabels 28 ist ein Haken 30 zum Aufhängen einer Last 32 angeordnet
Die Kabeltrommel 20 ist zur Aufnahme des Hebezeugmotors innen hohl gestaltet. Der Motor
umfaßt eine Ausdehnungskammer 36, die sich aus der Endwand 38 des Hebezeuges 10, aus einem verschiebbaren Kolben 34 und der zylindrischen Außenwand 40
zusammensetzt An den Kolben 34 schließen sich axial erstreckende Ständer 42 an, an deren freien Enden
Rollen 44 drehbar gelagert sind. Die Rollen 44 sind jeweils in Anlage an eine rotierbare Kurvenführung 46
bringbar, die eine kreisrunde Kurvenbahn 48 hat. Die Kurvenführungen 46 sind auf Wellenstummeln SO
drehbar gelagert, die an der Endwand 52 der
Kabeltrommel 20 angebracht sind. Die Kurv;nführungen 46 umfassen ferner einstückig angeformte Zähne 54,
die um den Schaft 18 herum verteilt sind, derart, daß die Zähne an der jeweiligen Kurvenführung mit Zähnen 56
kämmen, die am Schaft angeformt sind. Die Kurvenführungen 46 und die jeweils damit zusammenwirkenden
Rollen 44 sind im gleichen Abstand um den Schaft 18 herum angeordnet, und vorzugsweise handelt es sich um
drei, obgleich in dem in F i g. 1 gezeigten Schnitt nur
zwei gezeigt sind.
Das kräfteausgleichende Hebezeug 10 ist so bedienbar, daß eine am Haken 30 hängende Last hochgehoben,
abgesenkt oder in der Waage gehalten werden kann, und zwar in Abhängigkeit vom Zuführen oder vom
Ablassen von Druckmittel, beispielsweise Druckluft, in
die ausdehnbare Kammer 36. So beaufschlagt in die
Kammer eingeleitete Druckluft den Kolben 34 derart, daß er in Richtung auf die Endwand 52 wandert, was
bewirkt, daß die Rollen 44 die Kurvenführungen 46 in :. Drehung versetzen, während sie an den Kurvenflächen
48 entlang rollen. Als Folge der Tatsache, daß die Zähne
an den Kurvenführungen 46 mit den feststehenden Zähnen an dem Schaft 18 kämmen, werden die
Kurvenführungen ebenfalls zwangsweise veranlaßt sich
ίο um den Schaft zu drehen bzw. auf einer Kreisbahn um
den Schaft zu bewegen, und daß bewirkt eine entsprechende Drehung der Kabeltrommel 20, um das
Kabel 28 aufzuwickeln. Indem Druckluft der Kammer 36 unter einem Druck zugeleitet wird, der das Gewicht
i-, der Last kompensiert, — wobei die Last bestrebt wäre,
das Kabel abzuwickeln und den Kolben in Richtung auf die Endwand 38 zu bewegen, — kann die Last in der
entsprechenden Stellung in der Waage gehalten werden. Es folgt demgemäß, daß ein Ablassen von
2(, Druckluft aus der Kammer 36 der Last die Möglichkeit
gibt durch KabelabwickJung sich abzusenken, wobei die Trommel gedreht wird und der Kolben 34 veranlaßt
wird, sich in Richtung auf die Endwand 38 zu bewegen,
wodurch das Volumen der Kammer 36 verkleinert wird.
2> Der Kammer 36 des Hebezeugmotors wird Druckluft
durch Kanäle 58 und einen Kanal 60 in dem .Schaf! zugeleitet und entsprechend aus ihr abgeleitet Der
Kanal 60 steht mit einer Steuerung für das Hebezeug 10 in Verbindung, bestehend aus einem Steuerelement 62,
das an der Seite des Gehäuses 12 sitzt Das Element 62 umfaßt zwei Plattenteile 64 und 66 mit einer dazwischen
angeordneten Dichtung 68. Das Teil 66 umfaßt eine Anzahl Druckregelventile, die dort gelagert sind und die
eine Steuerung für das Hebezeug 10 bilden. Die
i> Steuerung in ihrer Gesamtheit ist schematisch in F i g. 2
gezeigt. Die einzelnen Bauelemente der Regelventile sind am Teil 66 gelagert, und sie sind in geeigneter
Weise durch Kanäle miteinander verbunden, die innen in die Teile 64 und 66 eingeformt sind und an den
entsprechenden Stellen durch die dazwischenliegende Dichtung 68 gehen.
Eine solche Anordnung von Bauelementen für eine pneumatische Steuerung ist bekannt, und deshalb dürfte
die schematische Darstellung in F i g. 2 ausreichen, um
eine Übertragung in die Praxis zu ermöglichen.
In F i g. 1 ist ferner eine Zuleitung 70 gezeigt, die von einer nicht gezeigten Druckluftquelle zum Steuerelement 62 führt. Flexible Leitungen 72, 74, 92 und 102
führen vom Element 62 zu einem geeigneten Handreg
ler 76, mit dessen Hilfe eine Bedienungsperson das
Hebezeug 10 bedienen kann.
Gemäß der Darstellung in F i g. 2 ist die Steuerung für das Hebezeug allgemein schematisch durch genormte
Symbole für Druckmittelbauelemente dargestellt Ven-
S5 tile, die so bedienbar sind, daß sie mehr als eine feste
Stellung einnehmen können, haben Stellungsbezeichnungen a b oder c. Die Steuerelementenplatte 62 ist
durch die Umschließungslinie in F i g. 2 dargestellt Die Druckluftzuleitung 70 führt zu einem Filter-Feuchtig-
(Hi keitsabscheider 78 und anschließend zu einem Druckregler 80, der der Luft einen konstanten Mindestdruck
für den Steuervorgang zuordnet Eine Leitung 72 führt vom Regler 80 zum Handregler 76, und eine Leitung 82,
die mit der Leitung 72 verbunden ist, führt zur
<>s Einlaßöffnung eines Druckmittelreglers, der durch das
Ventil 84 dargestellt ist, das gemäß der Darstellung in F i g. 2 in die Stellungen a, b oder c verstellbar ist. Das
Regelventil 84 umfaßt eine Druckmeßeinrichtung,
bestehend aus einem Stellglied 84i>
mit einem Kolben 85, der so in Funktion setzbar ist, daß eine Feder 86 zusammengedrückt wird, um das Ventil 84 in die
Stellung b zu bringen. Das Stellglied 846 ist mit der Hebezeugkammer 36 über eine Leitung 87 in Verbindung,
die mit dem Kanal 60 in dem Schaft 18 durch die Öffnung 88 im Plattenteil 66 verbunden ist (F i g. 1). Das
Druckmeßstellglied 846 ist so betäligbar, daß es in einer bestimmten Stellung durch zwei federvorgespannte
druckmittelbetätigte Kolben 90 gesperrt werden kann, die mit einer Mediumleitung 92 verbunden sind, welche
zum Regler 76 führt. Das Regelventil 84 kann durch ein Mediumstellglied 84a in die Stellung a gebracht werden,
wobei zum Stellglied eine einstellbare Vorspannfeder gehört. Das Ventil 84 kann ferner in eine Stellung c
gebracht werden, die dadurch bestimmt werden kann, daß das Stellglied 84a eingestellt wird, so daß die auf das
Ventil als Folge der Stellung der a und fc-Stellung
einwirkenden Kräfte sich in der Waage halten. Die Konstruktion und die Arbeitsweise des Regelventils 84
wird in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschrieben. In der Stellung a des Regelventils 84
kann die Leitung 94 durch die einstellbare Drosselstelle % zur Atmosphäre in Verbindung gebracht werden. In
der Stellung b leitet das Regelventil 84 Druckmittel zur Leitung 94 und durch die Regelventile 97,98 und 99 zur
Leitung 87, um der Hebezeugkammer 36 Druckmittel zuzuleiten. Das Ventil 97 ist so betätigbar, daß es sich
stets in der Stellung a befindet, außer wenn von der Leitung 100 ein Drucksignal zugeleitet wird, das von der
Leitung 74 des Reglers kommt. In der Stellung b des Ventils 97 ist die Leitung 94 blockiert, und das a-Stellglied
zur Regelung des Ventils 84 ist zur Atmosphäre geöffnet. Das Ventil 99 ist so betätigbar, daß es sich in
der Stellung a befindet, wodurch die Leitung 94 mit der Leitung 87 verbunden wird, außer wenn ein Druckmittelsignal,
das von der Leitung 102 über den Regler 76 kommt, das Ventil 99 in die Stellung b umschaltet, um die
Hebezeugkammer 36 durch die Auslaßleitung 104 zu entlüften, wobei diese Auslaßleitung mit einer veränderlichen
Drosselstelle 106 versehen ist.
Ein Zweistellungsventil 108 ist ebenfalls mit der Auslaßleitung 104 verbunden, und in der Stellung a ist es
blockiert. Die Stellung b des Ventils 108 erhält man dann, wenn ein Drucksignal dem Sperrkolben 90
zugeleitet wird, und in diese Stellung wird die Auslaßleitung 104 in Verbindung mit einer vergleichsweise
ungedrosselten Auslaßleitung 110 gebracht. Die veränderliche Drosselstelle 106 kann so eingestellt
werden, daß für eine allmähliche Entlüftung der Hebezeugkammer 36 gesorgt wird, wenn das Ventil 99
sich in der Stellung b befindet. Zur Schnellentlüftung der Hebezeugkammer werden jedoch beide Ventile 99 und
108 in die Stellung b geschaltet.
Das Ventil 98 dient hauptsächlich zur Durchflußregelung, und es ist so betätigbar, daß ein Durchfluß von
Medium entweder in der Stellung a oder in der Stellung b ermöglicht wird. In der Stellung a begrenzt jedoch
eine regelbare Drosselstelle die Durchflußmenge durch das Ventil 98 auf einen Wert, der kleiner als der ist, der
erreicht wird, wenn sich das Ventil 98 in der Stellung b
befindet. Das Ventil 98 schaltet in die Stellung b nur in
Erwiderung auf den Empfang eines Drucksignals von der Hebezeugkammer 36 über die Leitung 87 um, das
groß genug ist, um die Vorspannung des einstellbaren
Federstellgliedes 98a für die Stellung a zu überwinden.
Die in F i g. 2 gezeigte Steuerung umfaßt ferner den
Reeler 76. der von Hand zu bedienende Zwei-Stellungsventile 112, 114, 116 und 118 umfaßt, die jeweils durch
Federn in die Stellung a vorgespannt sind. Die Ventile 112 und 114 können durch einen Betätigungshebel 120
jeweils in ihre Stellungen b gebracht werden. Die , Ventile 112 und 114 sind so eingerichtet, daß die
Bedienungsperson des Hebezeuges den Hebel 120 um ein festgelegtes Maß bewegen kann, um nur das Ventil
112 in seine Stellung b zu schalten, während bei einer weiteren Bewegung des Hebels 120 das Ventil 114 in
,,, seine Stellung b gebracht wird, kann das Ventil 112
ebenfalls in der Stellung b bleiben. Die Ventile 116 und
118 sind unabhängig in ihre Stellung b bringbar. Das Ventil 118 hängt jedoch von der Stellung des Ventüs 116
in der ^Stellung ab, um Druckmittel zum Ventil 118 zu
, s leiten.
In Fig.3 ist das Ventil 84 im Längsschnitt gezeigt.
Das Regelventil 84 umfaßt ein Gehäuse 122 mit einer Längsbohrung 124, in der eine Hülse 126 sitzt. Das
Gehäuse 122 umfaßt ferner Kanäle 128,130 und 132, die
jeweils mit den Leitungen 82, 94 und 95 in Verbindung stehen, die schematisch in F i g. 2 gezeigt sind. Die Hülse
126 umfaßt geeignete öffnungen, die mit den Kanälen 128,130 und 132 in Verbindung stehen, wie das in F i g. 3
gezeigt ist. O-Ringe 134 verhindern ein ungewolltes
2s Lecken zwischen der Hülse und der Bohrung 124; in
einem engen Paßsitz innerhalb der Hülse 126 sitzt verschiebbar ein Ventilstößel 136 mit einem Abschnitt
kleineren Durchmessers, der eine Kammer 138 bildet. Der Stößel 136 ist in der Hülse 126 axial verschiebbar,
,o um abwechselnd die Kanäle 128 und 130 oder 130 und
132 über die Kammer 138 miteinander in Verbindung zu bringen, oder der Stößel 136 ist gemäß der Darstellung
in F i g. 3 so betätigbar, daß er gleichzeitig die Kanäle 128 und 132 verschließt
,5 Die Hülse 126 wird innerhalb des Ventilgehäuses 122
mit Hilfe eines Distanzstückes 140 und einer Endkappe 142 in der vorgesehenen Lage gehalten. Das Distanzstück
140 umfaßt Kanäle 144, die den Bereich 146 öffnen, um Druckmittel einfließen zu lassen, das die
Endfläche 148 des Stößels 136 beaufschlagt Eine Schraubenfeder 150 greift ebenfalls an dem Stößel 136
an und ferner an einem Einstellglied 152, die im Gewindeeingriff mit der Endkappe 142 steht Eine
Mutter 154 dient zum Sperren des Einstellglieds 152 in einer festgelegten Lage, so daß eine festgelegte
Vorspannkraft auf den Stößel 136 von der Feder 150 ausgeübt werden kann.
Die Kanäle 144 im Distanzstück 140 stehen ir Verbindung mit der Leitung 188, die über das Ventil 93
in der Stellung a mit der Leitung 94 verbunden isi (F ig-2).
Der Stößel 136 weist einen Abschnitt 156 auf, der siel
in den Bereich 158 des Ventilgehäuses erstreckt Dei Abschnitt 156 befindet sich in Anlage an dei
Vorspannfeder 86, die ihrerseits durch ein langgestreck
tes Zylinderstück 160 gelagert ist, welches die auf dei
Druck ansprechende Einrichtung 846 darstellt, dii
schematisch in F i g. 2 gezeigt ist Das Zylinderstück 161 umfaßt einen Schaft 162, der in Anlage an den Kolben 8!
bringbar ist, der verschiebbar in einer Hülse 1&
gelagert ist Der Kolben 85 bildet eine Druckfläche 16t die von Druckmittel beaufschlagbar ist, das durch ein*
geeignete Kanalanordnung (nicht dargestellt) in dii Kammer 168 fließt, welche von der Hülse 164 und voi
der Endkappe 170 gebildet ist Die Kammer 168 steh mit der Ausdehnungskammer 36 über die Leitung K
(F i g. 2) und einen geeigneten Kanal (nicht dargestelli im Ventilgehäuse 122 in Verbindung. Beim Einströme
von Druckmittel von der Ausdehnungskammer in die Kammer 168 wird der Kolben 85 nach links in der
Zeichnung bewegt, wodurch das Zylinderstück 160 die Feder 86 zusammendrückt und den Stößel 136 entgegen
der Vorspannung der Feder 150 zur Endkappe 142 hin bewegt.
Die Stellung des Zylinderstücks 160 kann durch mechanische Sperrmittel festgelegt werden, die aus
gegeneinander wirkenden, federvorgespannten Kolben 90 bestehen, die jeweils einen Schuh 172 umfassen, der
auf die Außenfläche 174 des Zylinderstückes 160 einwirkt, um dieses in der vorbestimmten Stellung durch
Reibschluß festzulegen. Die Kolben 90 sind in abgesetzten Bohrungen 176 gelagert, die Druckkammern
178 bilden. Beim Einströmen von Druckmittel in ,,
die Druckkammern 178 beaufschlagt dieses die Druckflächen 180 und die Kolben 90 werden entgegen der
Spannung der Federn 173 auseinanderbewegt, um den Reibschluß der Schuhe 172 am Zylinderstück 160 zu
lösen, wodurch dessen Stellung durch die Vorspannkräfte bestimmt werden kann, die sowohl von dem
Druckmittel herrühren, das den Kolben 85 und den Stößel 136 beaufschlagt, als auch von den Kräften der
Federn 86 und 150. Die Druckkammern 178 stehen über Kanäle (nicht dargestellt) im Ventilkörper 122 mit der
Leitung 92 in Verbindung, wie Fig.2 zeigt. Die abgesetzten Bohrungen 176 sind durch Kappen 182
verschlossen, die die Auswärtsbewegung der Kolben 90 begrenzen. Die Kappen 182 weisen öffnungen 185 zur
Entlüftung der Kammern 187 auf. J0
Das in F i g. 2 schematisch dargestellte Regelventil 84 umfaßt ein Stellglied 84fc für die Z>-Stellung, das als die
auf den Druck ansprechende Einrichtung bezeichnet worden ist und das in dem in F i g. 3 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel durch den Kolben 85, das Zylinder- 3S
stück 160 und durch die Feder 86 gebildet ist. Das Stellglied 84a für die a-Stellung ist durch die Endfläche
148 des Stößels 136 und der Feder 150 gebildet, deren
Vorspannung einstellbar ist, wie das in F i g. 3 veranschaulichte Ausführungsbeispiel zeigt.
Im Betrieb wirkt die in F i g. 2 schematisch dargestellte
Steuerung des Hebezeuges in folgender Weise: das Regelventil 84 hält den Druck in der Ausdehnungskammer
36 auf einem konstanten Wert, um die am Hebezeug hängende Last in der Waage zu halten. Durch
Einleiten von Druckluft in die Druckkammern 178 wird das Zylinderstück 160 freigegeben, wodurch das
Regelventil 84 auf den besagten Druck eingestellt ist. Die Druckluft aus der Ausdehnungskammer 36 beaufschlagt
die Kolbenfläche 166 und bewegt den Stößel 136 zur Endkappe 142 entgegen der Kraft der Feder 150.
Dabei wird auch die Feder 86 komprimiert. In Abhängigkeit von der Kraft, die auf den Kolben 85
ausgeübt wird, kann der Stößel 136 in Anlage an das
Distanzstück 140 gelangen. Nach dem Aufbau der
Vorspannkraft, die durch den in der Kammer 168 herrschenden Druck gebildet ist, wird Druckluft aus den
Druckkammern 178 abgelassen, so daß sich die Kolben 90 durch die Vorspannung der Federn gegen das
Zylinderstück 160 legen und dieses in dieser Stellung &,
festlegen. Druckluft aus der Ausdehnungskammer 36 fließt dann in den Bereich 146, um die Endfläche 148 des
Stößels 136 zu beaufschlagen, wodurch eine Kraft entsteht, die bestrebt ist, den Stößel nach rechts in der
Zeichnung zu bewegen und die Feder 86 weiter zu komprimieren. Durch eine Gnindeinstellung der Feder
150 erhält man für alle Druckwerte, die erforderlich sind, um eine Last am Hebezeug 10 in der Waage zu
halten, eine Vorspannung, die ausreicht, um den Stößel 136 in die in F i g. 3 der Zeichnung dargestellte Stellung
zurückzubringen. Diese Stellung des Stößels entspricht der Stellung c in der schematischen Darstellung des
Regelventils in Fig. 2. Diese Stellung nimmt das Ventil
dann ein, wenn die Last in der Waage gehalten wird und sich nicht bewegt. Bei Änderungen des Volumes der
Ausdehnungskammer 36 ändert sich auch der Druck, mit dem die Endfläche 48 des Stößels beaufschlagt wird
und dieser bewegt sich so, daß der Kanal 130 mit dem Kanal 132 verbunden wird, wodurch Luft aus der
Ausdehnungskammer 36 abgelassen wird, oder der Stößel bewegt sich in entgegengesetzte Richtung, um
den Kanal 130 mit dem Kanal 128 zu verbinden, wodurch Luft in die Ausdehnungskammer 60 einströmen
kann.
Wie bereits erwähnt wurde, kann die Fig.2 schematisch dargestellte Steuerung zusammen mit dem
in F i g. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel eines Regelventils 84 eingesetzt werden, um das Hebezeug 10
so zu bedienen, daß eine Last, die am Hebezeugkabel 28 hängt, hochgehoben, abgesenkt oder in der Waage
gehalten werden kann. Durch Zuführen von Druckluft über die Leitung 70 kann eine Last angehoben werden,
indem der Hebel 120 am Handregler 76 bewegt wird, um das Ventil 12 in die Stellung b zu bewegen. Dadurch
fließt Druckluft über die Leitung 74 und die Ventile 98 und 99, die sich beide in der Stellung a befinden, zur
Ausdehnungskammer 36, wodurch der Kolben 34 die Kabeltrommel 20 dreht. Hängt eine Last am Kabel 28,
so erhöht sich der Druck in der Ausdehnungskammer 30 schnell und das Ventil 98, das diese Druckerhöhung
feststellt, schaltet sich in die Stellung b um, um ein ungedrosseltes Einströmen der Druckluft in die
Ausdehnungskammer 36 zu ermöglichen, so daß die Last mit normaler Geschwindigkeit gehoben werden
kann. Der Druck, bei dem das Ventil 98 von der Stellung a mit gedrosseltem Zufluß in die Stellung b umschaltet,
kann durch ein Einstellglied 98a geändert werden. Ohne eine am Kabel 28 hängende Last würde sich der Kolben
34 nur entgegen einen geringen Widerstand bewegen und es träte daher nur ein geringer Druckanstieg in der
Ausdehnungskammer 36 auf, so daß das Ventil 98 in der Stellung a verbleiben würde. Sollte das Hebezeug also
ohne eine am Kabel hängende Last bedient werden, verhindert das gedrosselte Fließen der Luft durch das
Ventil 98 und dessen Verbleiben in der Stellung a ein zu schnelles Aufwickeln des Kabels. Dadurch wird eine
Beschädigung des Hebezeuges oder Verletzungen des Bedienungspersonals verhindert Wird das Hebezeug
benutzt, um eine Last anzuheben, fließt Druckluft auch zum Ventil 97, um dieses in die Stellung b zu bewegen, in
der das Stellglied 84a des Regelventils 84 entlüftet wird. In der Stellung b sperrt das Ventil 97 die Leitung 94, um
ein Rückfließen von Luft aus der Ausdehnungskammer 36 zum Regelventil 84 hin zu verhindern.
Um die angehobene Last in der Waage zu halten, wird
der Hebel 120 weiter durchgedrückt um das Ventil 114 in die Stellung b zu bewegen, wodurch Druckluft über
die Leitung 92 fließt, um ein selbstschaltendes Schnellauslaßventil 184 in die Stellung a zu bewegen.
Dadurch fließt auch Druckluft zu den Druckkammern 178 der Kolben 90, um die auf den Druck ansprechende
Einrichtung, nämlich das Stellglied 84t> des Regelventils
84 freizugeben, damit sich das Zylinderstück auf dem in der Ausdehnungskammer 36 herrschenden Druck
einstellen kann. Das Ventil 108 wird ebenfalls in die Stellung b bewegt, was jedoch nicht zu einem schnellen
Entlüften der Ausdehnungskammer führt, da das Ventil 99 in der Stellung a verblieben ist. 1st die Last auf die
gewünschte Höhe gehoben, wird der Hebel 120 freigegeben und die Ventile 112 und 114 kehren in die
Stellung a zurück. Das Ventil 112 belüftet die Leitung 94,
so daß das Ventil 97 in die Stellung a zurückkehren kann. Das Schnellauslaßvenlil 184 bewegt sich in die Stellung
b, um die Druckkammern 178 zu belüften und um die auf den Druck ansprechende Einrichtung, nämlich das
Stellglied 846 in einer Stellung festzulegen, die dem in der Ausdehnungskammer 36 herrschenden Druck
entspricht. Ein Rückschlagventil 186 verhindert eine Belüftung der Leitung 94 über das Ventil 112. Da das
Ventil 97 in die Stellung a zurückgekehrt ist, wird das Stellglied 84a des Regelventils 84 nur unter Druck
gesetzt, indem es mit der Ausdehnungskammer 36 in Verbindung gebracht und das Regelventil in der
Stellung c kräftekompensiert wird, um ein Entweichen der Luft aus der Ausdehnungskammer 36 zu verhindern.
Die Last wird nun in der Waage gehalten. Wird die Last von Hand gehoben, so erhöht sich das Volumen der
Entlastungskammer 36, wodurch sich der Druck in dieser Kammer mindert und das Ventil 84 in die Stellung
b bewegt, um Luft zur Ausdehnungskammer 36 fließen zu lassen, bis der Druckausgleich wieder hergestellt ist.
Wird die Last jedoch von Hand abgesenkt, bewirkt eine dadurch eintretende Volumenverringerung der Ausdehnungskammer
36 einen Anstieg des Druckes in dieser Kammer und führt dazu, daß sich das Ventil 84 in die
Stellung a umschaltet, um die Ausdehnungskammer zu belüften, bis der Druckausgleich hergestellt ist. Der zum
Bewegen einer Last während des Hebens erforderliche Druck ist im wesentlichen wie der Druckausgleich und
etwas geringer als der Druck, der erforderlich ist, um die statische Reibung im Mechanismus des Hebezeuges zu
überwinden. Der von der auf den Druck ansprechenden Einrichtung festgestellte Druck beim Hochheben der
Last ist also im wesentlichen der Ausgleichdruck. Wird der Hebel 120 freigegeben und die Luftzufuhr zur
Leitung 87 unterbrochen, tritt infolge der Ausdehnung einer kleinen Luftmenge in der Leitung 188 und in den
Kanälen 144 sowie im Bereich 146 des Regelvcntiles 84 ein geringer Druckabfall ein, der ausreicht, die Last in
ihrer Bewegung nach oben anzuhalten. Dieser geringe Druckabfall ist jedoch nicht groß genug, um ein
Absinken der Last eintreten zu lassen, die Last bleibt vielmehr in der Waage.
Eine in der Waage gehaltene Last kann abgesenkt werden, indem durch Einwirken auf das Ventil 116 am
Handregler 76 dieses Ventil in die Stellung b bewegt wird. Dadurch fließt Luft über die Leitung 102 zum
Auslaßventil 99 und bewegt dieses in die Stellung b. Dies bewirkt eine Belüftung der Ausdehnungskammer 36
über die einstellbare Drosselstelle 106. Wird der Bedienungshebel 1166 freigegeben und das Ventil 116
kehrt in die Stellung a zurück, bleibt die Last an jedem Punkt während des Absenkvorganges stehen und wird
in der Waage gehalten. Befindet sich das Ventil 99 in der Stellung a und das Stellglied für die Stellung b ist
entlüftet w.orden, da sich das Ventil 116 in der Stellung a
befindet, so liegt das Regelventil 84 erneut in einem Kreis mit der Ausdehnungskammer, um den Druckausgleich
aufrechtzuerhalten.
Nachdem eine Last abgesenkt worden ist, um abgehängt zu werden, ist es oft erwünscht, das Kabel
von Hand zu ziehen, nachdem die Last aufliegt, um ein Abhängen vom Haken zu erleichtern. Zu diesem Zweck
werden die Ventile 116 und 118 gleichzeitig in ihre Stellung b bewegt, wodurch Druckluft den Auslaßventilen
99 und 108 zugeleitet wird, um beide in die Stellung b zu schalten, wodurch ein ungedrosselter Auslaß
entsteht, so daß der Druck in der Ausdehnungskammer 36 schnell absinken kann, um einem Ziehen am
Hebezeugkabel keinen oder keinen nennenswerten Widerstand entgegenzusetzen. Das Ventil 118 bewirkt
in der Stellung b ein Strömen von Luft in die Druckkammern 178, falls sich das Ventil 116 in der
Stellung b befindet, um die auf Druck ansprechende Einrichtung freizugeben, so daß das Regelventil 84 nach
dem Absenken der Last und nach deren Abhängen vom Kabel nicht die vorhergehende Einstellung wieder
einnehmen kann, um Luft unter dem Ausgleichsdruck in die Ausdehnungskammer 36 gelangen zu lassen.
Nachdem die Last abgesenkt und abgehängt worden ist, sinkt der Druck in der Ausdehnungskammer 36 auf Null
ab.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Steuerung kann auch dazu benutzt werden, unterschiedliche
Lastgewichte schnell und wirkungsvoll auszugleichen, indem der Hebel 120 nur kurz niedergedrückt wird, um
die Ventile 112 und 114 in die Stellung b zu bringen, wodurch die auf Druck ansprechende Einrichtung 846
freigegeben und auf den in der Ausdehnungskammer 36 herrschenden Druck eingestellt wird, der dem Lastgewicht
entspricht. Diese Steuerung verhindert darüber hinaus auch ein Herunterfallen der Last, falls der
Handregler 76 beschädigt wird oder die zu dem Handregler führenden Leitungen unterbrochen werden.
Da vom Ventil 116 ein positives Drucksignal erforderlich ist, um das Auslaßventil 99 zu schalten, kann ein
Trennen der Leitung 102 kein Absenken der Last bewirken. Darüber hinaus können Rückschlagventile
186 und 90 ein Belüften der Ausdehnungskammer 36 verhindern, falls die Druckluftzufuhr ausfällt oder die
Leitungen 72 und 74 beschädigt worden sind.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Steuerung für ein mit Druckluft betreibbares, Kräfte kompensierendes Hebezeug mit einem einen
Kolben und eine Ausdehnungskammer umfassenden Motor, der zum Heben und In-der-Schwebe-Halten
einer Last steuerbar ist und einen Kanal zum Zuführen von Druckluft zur ausdehnbaren Kammer
und zum Ableiten dieser Luft aus der Kammer und ein mit dem Kanal verbundenes Druckmittelregelventil
umfaßt, das mit einem Stellglied in Verbindung steht, auf das der in der ausdehnbaren Kammer
herrschende Druck einwirkt, gekennzeichnet durch einen Ventilstößel (136), der über eine Feder
(86) des Stellgliedes (Mb) mit dessen Kolben (85) verbunden ist, auf den der in der ausdehnbaren
Kammer (36) herrschende Luftdruck einzuwirken und damit den Stößel (136) über das Stellglied so.
einzustellen vermag, daß der Druck in der Kammer (36) entsprechend dem auf den Kolben einwirkenden
Druck aufrecht erhalten bleibt, und durch eine das Festlegen des Kolbens (85) und damit der Feder (86)
des Stellgliedes (Mb) in der eingestellten, dem Schwebezustand der Last am Hebezug entsprechenden
Lage bewirkenden Verriegelungseinrichtung (90,160).
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (90,160)
durch Druckmittel zum Freigeben des Kolbens (85) und der Feder (86) lösbar ist.
3. Steuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Regler (76) mit einem Ventil (114) zur
Zuleitung von Druckluft zur Verriegelungseinrichtung (90, 160) zum Freigeben des Kolbens (85) und
der Feder (86) des Stellgliedes {Mb).
4. Steuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (76) ein weiteres
Ventil (112) mit einem Stellglied (120) umfaßt, wobei
das Ventil (112) so steuerbar ist, daß Druckluft der ausdehnbaren Kammer (36) bei Betätigung des
Stellgliedes (120) zugeleitet wird und dieses das Ventil (114) steuert, daß das Stellglied (Mb) des
Druckmittelregelventils gleichzeitig mit dem Zuführen von Druckluft zur ausdehnbaren Kammer (36)
freigegeben wird.
5. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaßventil (99) vorgesehen ist,
das mit der ausdehnbaren Kammer (36) verbunden ist und ein Stellglied zur Betätigung des Auslaßventils
umfaßt, derart, daß Druckmittel aus der ausdehnbaren Kammer (36) abgelassen wird.
6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied des Auslaßventils
druckmittelbetätigt ist und das Auslaßventil (99) derart betätigbar ist, daß Druckmittel aus der
ausdehnbaren Kammer (36) in Erwiderung auf die Zuleitung von Druckmittel zum Stellglied des
Auslaßventils (99) fließt.
7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Regler (76) ein Ventil (116) umfaßt, das derart betätigbar ist, daß es mit dem Stellglied
des Auslaßventils (99) zur Zuleitung von Druckmittel zur Betätigung des Auslaßventils (99) in Verbindung
steht.
8. Steuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Druckflußregelventil (98) im Fließweg, das
in Erwiderung auf den Druck in der ausdehnbaren Kammer (36) zur Begrenzung des Fließens von
Medium in die ausdehnbare Kammer (36) betätigbar ist
9. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das DurchfluQregelventiS (98) so
betätigbar ist, daß es eine erste Stellung a zur Begrenzung des Fließens von Druckmittel in die
ausdehnbare Kammer (36) und eine zweite Stellung b für ein im wesentlichen ungedrosseltes Fließen von
Druckmittel in die ausdehnbare Kammer (36) einnimmt.
10. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchflußregelventil (98) ein Stellglied umfaßt, das auf den Druck in der
ausdehnbaren Kammer (36) derart anspricht, daß das Durchflußregelventil (98) aus der ersten Stellung
in die zweite Stellung umgeschaltet wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US9049970A | 1970-11-18 | 1970-11-18 | |
US9049970 | 1970-11-18 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2144734A1 DE2144734A1 (de) | 1972-05-25 |
DE2144734B2 DE2144734B2 (de) | 1977-05-18 |
DE2144734C3 true DE2144734C3 (de) | 1978-01-05 |
Family
ID=
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