DE2241173B2 - Lastenausgleichssteuerung eines hebezeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine L?4Stenausgleichssteuerung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer solchen, durch die US-PS 32 59 352 bekannten Lastenausgloichssteuerung funktioniert zwar die Sicherung gegen ein zu schnelles Anheben des Lastauslegers beim Einschalten des Lastausgleichs unter fehlender oder zu geringer Last, indessen nicht bei plötzlichem Lastverlust, weil dann der Druck in der zum Druckzylinderraum führenden Vorsteuerleitung relativ hoch und daher ausreichend zum weiteren Offenhalten des Drossel-Sicherheitsventils ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Lastausgleichssteuerung so auszugestalten, daß die Sicherung gejfen zu schnelles Anheben des Lastauslegers auch dann wirksam bleibt, wenn während eines Lastausgleichszustandes ein plötzlicher Lastverlust eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1. Der Anspruch 2 kennzeichnet eine zweckmäßige Ausgestaltung des Sicherheitsventils mit Drossel.

Aus der US-PS 23 71085 geht die Füllung des komplementären Druckzylinderraums, mit angeschlossenem Sicherheitsventil, mit einem anderen Druckmittel als bekannt hervor; durch die US-PS 29 01 219 ist es bei einem anderen Hebezeug mit Lastausgleichssteuerung bekannt, das Sicherheitsventil an die Abflußleitung des komplementären Druckmittelzylinderraumes anzuschließen.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht in der vorteilhaften Lösung der Aufgabe mit einfachen Mitteln; die Betriebssicherheit ist nunmehr in allen Phasen der Be- und Entlastung gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Lastausgleichssteuerung,

Fig.2 eine schematische Darstellung der Steuerschaltung,

F i g. 3 einen Schnitt durch das Sicherheitsventil mit Drossel.

In F i g. 1 ist die Lastausgleichssteuerung in großen Zügen dargestellt. Sie weist eine Stütze 10 auf, die entweder als Pfosten auf dem Boden montiert oder an einem Deckengerüst aufgehängt sein kann. Die Stütze 10 halten ein Parallelogrammsystem mit einem Lastausleger 15, der an der Stütze 10 mittels eines Zapfens 16 angdenkt ist. Ein Lastarm 20 ist an dem Lastausleger mittels eines Zapfens 21 angelenkt. Ein dritter Arm 22 des Parallelogrammsystems ist an dem Lastarm 20 über eine Schwenkverbindung 23 angelenkt und ein vierter Arm 25 ist bei 26 bzw. 27 mit dem Lastatisieger 15 bzw. dem dritten Arm 22 gelenkig verbunden, um das Parallelogrammgestänge zu vervollständigen. Am unteren Ende des Lastarms 20 befindet sich ein Haken 30. Ein Gegengewicht 31, das an einem Ende des Lastauslegers 15 angebracht ist, gleicht das Gewicht der Arme aus, wenn keine Last angehängt ist. Ein insgesamt mit 35 bezeichneter Druckzylinder dient zum Ausgleich einer am Haken 30 hängenden Last.

Der Druckzylinder 35 hat einen Druckkolben 36 (F i g. 2), der den Zylinder in einen unteren Druckmittelraum 35' und einen oberen komplementären Zylinderraum 35" unterteilt; der Druckkolben 36 trägt eine Kolbenstange 37, an die eine Platte 3S angeschlossen ist, die vertikal bewegbar an der Stütze 10 geführt ist. Hierzu sind zwei Rollen 40 und 41 vorgesehen, die an der Stütze 10 befestigt sind und in einem Führungsschlitz 42 der Platte 38 laufen. Die Kolbenstange 37 ist mit der Platte 38 mittels eines Zapfens 45 verbunden. Das untere Ende des Druckzylinders ist mittels einer Befestigung 47 mit einem Ausleger 46 verbunden, der von der Stütze 10 absteht.

Die Platte 38 hat einen etwa horizontalen Schlitz 50, der eine Rolle 51 aufnimmt, die als Drehgelenk 27 dient und den dritten und vierten Arm 22, 25 des Parallelogrammgestänges miteinander verbindet, so daß der auf die Platte 38 wirkende Druckzylinder funktionell an das Parallelogrammgestänge angeschlossen ist. Wenn Druckmittel in den Druckzylinderraum 35', also auf die Unterseite des Druckkolbens 36, geleitet wird und auf die Kolbenstange 37 eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt, wirkt diese Kraft auf die Rolle 51 ein und ändert dementsprechend die gegenseitige

⁶S Stellung der Parallelogrammarme, indem sie den Lastausleger 15 um den Zapfen 16 schwenkt und den Lastarm 20 anhebt.
Der Ausgleich einer an dem Lastarm 20 gehalterten

Last wird durch den Druck des dem Druckzylinderraum 35' zugeführten Druckmittels gesteuert. Das Druckmittel kann ein hydraulisches oder pneumatisches sein; für den vorliegenden Fall wird eine Druckluftsteuerung angenommen. Wie aus Fig.2 hervorgeht, ist eine Leitung 60 an eine Druckmittelquelle anschließbar und läuft zu einem vorgesteuerten Steuerventil, das insgesamt mit 61 bezeichnet ist und dessen Kolben zwei Arbeitsstellungen sowie eine mittlere Sperrsteüung hat. Das Steuerventil 61 ist in seiner mittleren Sperrstellung gezeigt, in der die Luftzuleitung 60 und ebenso eine Luftauslaßleitung 62, die vom Ventil wegführt, blockiert sind. Eine dritte Leitung 63, die das Steuerventil 61 mit der unteren Seite des Druckzylinders 35 verbindet, ist ebenfalls versperrt. Wenn eine Last von dem Haken 30 des Lastarms 20 erfaßt ist, kann ein Bedienungsmann Steuerungen betätigen, die in einem Schaltkasten 65 am unteren Ende des I^astarms angebracht und in F i g. 2 sichtbar sind.

Der Schaltkasten weist zwei Kippschalter 66 und 67 für »Last« und »keine Last« auf, sowie zwei Lustregler 68 und 69 in der Form von Druckregelventiten. Diese Schaltungsteile liegen — jeweils in einer Reihenschaltung Kippschalter/Lastregler und diese beiden Reihenschaltungen wiederum zueinander parallel — parallel zwischen einer Leitung 70, die von der Luftzuleitung 60 abzweigt, und einer Leitung 71, die zu einem Vorsteuerteil 72 am vorgesteuerten Steuerventil 61 führt. In dieser Anordnung können die Druckregelventile 68 und 69 auf zwei verschiedene Luftdrücke eingestellt werden, wenn zwei unterschiedliche Lastgewichte wiederholt gehandhabt werden sollen, und dann kann der passende Kippschalter 66 oder 67 betätigt werden. Wenn eine Vielfalt von Ladungen unterschiedlichen Gewichts bewältigt werden soll, kann eines der Druckregelventile 68 oder 69 passend justiert werden. Diese Justierung geschieht visuell; wenn die Last zu steigen beginnt, zeigt dies an, daß der richtige Druck zum Ausgleichen der Last dem Vorsteuerteil 72 zugeführt wird. Dieser Ausgleichszustand kommt dadurch zustande, daß infolge der Luftzufuhr zum Vorsteuerteil 72 das Steuerventil 61 aus der dargestellten Lage nach oben geschoben wird, wodurch ein Durchlaß 80 im Ventilkolben die Zuleitung 60 mit der Leitung 63 zum Druckzylinderraum 35' verbindet; dadurch entsteht eine Kraft auf die Kolbenstange 37, die auf das Parallelogrammsystem einwirkt. Der im Druckzylinderraum und in der Leitung 63 herrschende Druck wird auch noch zu einem weiteren Vorsteuerteil 81 des vorgesteuerten Steuerventils 61 geleitet. Wenn der Druck im Druckzylinderraum 35' einen Wert erreicht, der gleich dem auf den Vorsteuerteil 72 wirksamen ist, wenn mithin der Lastausgleich erzielt ist, herrscht derselbe Druck auch am Vorsteuerteil 81, wodurch der Steuerventilkolben 61 in die mittlere Schließstellung zurückgeführt .vird.

Wenn ein Bedienungsmann die Last mit der Hand hebt oder senkt, drückt sich das in einer Änderung des Druckes der Luft im Druckzylinderraum 35' aus infolge einer Änderung seiner Größe. Wenn der Bedienungsmann die Last hebt, hebt sich der Druckkolben 36, und der Druck im Druckzylinderraum 35' wird niedriger, was von dem Vorsteuerteil 81 wahrgenommen wird, wobei ein höherer Druck in dem Vorsteuerteil 72 den Kolben des Steuerventils 61 nach oben schiebt. Infolgedessen wird Druckluft in den Druckzylinderraum 35' geleitet und der Kolben des Steuerventils 61 kehrt in den Ausgleichszustand zurück. Wenn der Bedienungsmann die Ladt senkt, läuft der Druckkolben 36 nach unten und der Druck im Druckzylinderraum 35' nimmt zu, worauf der Vorsteuerteil 81 unter einem höheren Druck steht als der Vorsteuerteil 72 und der Kolben des Steuerventils 61 aus der in F i g. 2 gezeigten Lage nach unten geschoben wird. Hierdurch verbindet der Durchlaß 85 in dem Steuerkolben die Leitung 63 mit der Auslaßleitung 62, was zur Folge hat, daß der Druck im Druckzylinderraum 35' abnimmt, bis die Druckluft in den Vorsteuerteilen 72 und 81 wieder ausgeglichen ist, worauf der Kolben des Steuerven tils 61 in seine mittlere Schließstellung zurückkehrt

Die vorgesehene Sicherung berücksichtigt die Möglichkeit, daß die Steuerelemente in dem Schaltkasten 65 so betätigt werden können, daß Druck dem Druckraum des Druckzylinders 35 zugeleitet wird, wenn keine Last am Lastarm 20 vorhanden ist. Dies würde — ohne Sicherung — zu dem gleichen plötzlichen Ansteigen des Lastarms 20 führen, wie wenn die Last vom Lastarm verlorengeht.

Die Sicherungssteuerung weist noch ein weiteres, anderes Druckmittel als das erste, in vorliegendem Fall Drucköl, und hierfür eine zweite Druckmittelschaltung auf, zu der ein ÖJreservoir 90 mit einem abnehmbaren Deckel 91 gehört, das einen Luftabzug 92 hat und in das von der Unterseite des Deckels 91 zwei Prallplatten 93 hineinragen. Das Reservoir 90 ist mit dem komplementären Zylinderraum 35" oberhalb des Kolbens 36 durch eine Leitung 94 verbunden, in der ein Sicherheits-Drossel-Ventil 94a angeordnet ist, das in dem Reservoir 90 untergebracht und in Fig.3 im einzelnen gezeigt ist. Das Ventil weist einen Rohrkörper 100 auf, der an einem Vorsprung 101 in einem Abschnitt der Leitung 94 mittels eines ringförmigen Flansches 102 und eines Sprengringes 103 nach außen abschließend festgelegt ist. Der Rohrkörper 100 hat in der Mitte eine Querwand 105 mit einer Drosselöffnung 106. In der Wand der Ventilspindel sind auf dem Umfang zwei Reihen von Durchlässen 107 und 108 für das Druckmittel angebracht.

Eine verschiebliche Buchse 110 umgibt mit ihrem in F i g. 3 linken Teil einen Teil des Rohrkörpers 100 und ist in ihrer Bewegung nach rechts durch einen Sprengring 111 begrenzt, der in einer Nut in der Wand des Abschnittes der Leitung 94 liegt. Die Buchse 110 wird von einer Feder 112 in ihre in Fig.3 gezeigte Normalstellung vorgespannt, die zwischen einem Rohrstutzen 115, der sich mit einem Flansch gegen das rechte Ende des Rohrkörpers 100 anlegt, und einer mit einer öffnung versehenen Blende 116 liegt, die an der Buchse 110 mit Hilfe eines Sprengrings 117 befestigt ist, der in einer Nut in der Buchse 110 liegt. Wenn die Teile des Sicherheitsventils die in F i g. 3 gezeigte Lage einnehmen und der Fluß des Öls vom komplementären Zylinderraum 35" zur rechten Seite des Ventils verläuft, findet eine ungestörte Strömung durch die inneren öffnungen der Blende 116 und der Sprengringe 111 und 117 statt, und zwar in Fig.3 nach links. Die Strömung geht durch die Drosselöffnung 106 und auch durch die auf dem Umfang angeordneten Reihen von Durchlässen 107 und 108. Die Blende 116 spricht auf die Strömungsgeschwindigkeit durch das Sicherheitsventil hindurch von rechts nach links an, und wenn die vom Druckabfall auf dieser Strekce herrührende Kraft die Kraft der Feder 112 übersteigt, bewegt sich die Buchse 110 nach links in eine Stellung, die mit einer gestrichelten Linie 120 angedeutet ist. In dieser Stellung versperrt die Buchse die Durchlässe 108 auf dem

Umfang, so daß dann die einzige Strömung im Ventil durch die Drosselöffnung 106 geht; dadurch wird die Geschwindigkeit, mit der öl aus dem komplementären Zylinderraum 35" abströmen kann, beschränkt und damit auch die Geschwindigkeit der Bewegung des Druckkolbens 36, des Parallelogrammsystems und des Lastarms 20.

Wenn die Strömung von rechts nach links aufhört oder unter den vorgegebenen Wert absinkt, der durch die Wahl der Feder 112 eingestellt ist, verschiebt die Feder 112 die Buchse 110 in die in Fig.3 gezeij Normalstellung, in der wieder eine ungesteuei Strömung in beiden Richtungen durch das Sicherhei ventil stattfinden kann; dieses behindert also d normalen Betrieb in keiner Weise; es begrenzt jedo die Strömungsgeschwindigkeit vom komplementär Zylinderraum 35" zum Reservoir 90, um sicherzustellt daß der Lastarm 20 bei der Aufwärtsbewegung nie durchgehen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lastausgleichssteuerung eines Hebezeuges, dessen angeienkter Lastausleger sich auf einem Druckzylinder abstützt, der von einer Druckmittelquelle mittels eines selbsttätigen Steuerventils (76) beaufschlagt wird, das den Kolbendruck gegenüber dem Lastgewicht in der Weise ausgleicht, daß es, vorgesteuert einerseits vom Druck im Druckzylinderraum und andererseits von einem entsprechend dem Lastgewicht einstellbaren Steuerdruck, den Druckzylinderraum entweder mit der Druckmittelzuleitung oder mit dem Druckmittelauslaß verbindet, wobei ein Sicherheitsventil (68) mit Drossel und diese umgehenden Durchlässen ein zu schnelles Anheben des Lastauslegers beim Einschalten des Lastausgleichs unter fehlender oder zu geringer Last verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (35) einen komplementären, mit einem andern Druckmittel, z. B. öl, gefüllten Zylinderraum (35") aufweist, dessen Abfluß bei plötzlichem Lastverlust während eines Lastausgleichszustands mittels des in eine Abflußleitung (94) geschalteten Sicherheitsventils (94a) gehindert wird, das mit einer die Drosselwirkung in Abhängigkeit von einer erhöhten Durchflußgeschwindigkeit verstärkenden Vorrichtung (112, UO) versehen ist, die aber bei Lastzunahme den Zufluß des anderen Druckmittels ungehindert zuläßt.

2. Lastausgleichssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil im Innern einen außen abschließenden (101, 102, 103) Rohrkörper (11)0) mit Querwand (105) aufweist, dessen Querwandbohrung die Drossel bildet und dessen beiderseits der Querwand (105) angeordnete Wandbohrungen (11)7,108) die umgehenden Durchlässe bilden, während die wirkungsverstärkende Vorrichtung in einer auf dem Rohrkörper (100) gegen die Wirkung einer Feder (112) unter dem Einfluß einer eingebauten, vom abfließenden Druckmittel beaufschlagten Blende (116) verschiebbaren, am Ende ihres Weges die Wandbohrungen (107,108) abdeckenden Buchse (110) besteht.