-
Mehrstufige, hydraulische Hubvorrichtung mit Ver-
-
drehsicherung Die Erfindung betrifft eine mehrstufige, hydraulische
Hubvorrichtung mit mindestens zwei in axialer Richtung teleskopartig gegeneinander
verschiebbaren, doppelwirkenden Druckzylindern und einer Sicherungseinrichtung zur
Verhinderung der relativen Verdrehung der Abschnitte gegeneinander.
-
Mehrstufige, hydraulische Hubvorrichtungen finden vielfach Anwendung
bei Hebebühnen, bei Hocharbeitsbühnen, bei Antennenmasten, aber auch als Teleskopmasten
bei Stapelgeräten. Derartige mehrstufige hydraulische Hubvorrichtungen sind auch
als sogenannte Gleichlaufantriebe bekannt und haben den Vorteil, daß sie kontinuierlich
arbeiten, d.h. bestimmte Lasten kontinuierlich anheben. Insbesondere bei den drei
erstgenannten AnwEndungsbereichen: Hebebühnen, Arbeitsbühnen und Antennenmasten
werden Sicherungsvorrichtungen benötigt, um die axiale Verdrehung der Kolbenstange
gegenüber dem Zylinder zu vermeiden.
-
Bei der Mehrzahl der Hebebühnen sind außenliegende VerdrehsichErungen
angeordnet, die die Bühnenplattform mechanisch führen und deren axiale Verdrehung
hindern.
-
Da diese Hebebühne im Außeneinsatz vielfach der Witterung ausgesetzt
sind, wurde nach wettergeschützten Verdrehsicherungen gesucht.
-
In DEOS 1923.828 wird eine Sicherung gegen Verdrehung in der seite
vorgeschlagen, daß Zungen außen an den rohrförmigen Abschnitten befestigt sind,
die in besonders ausgebildeten Kerben oder Ausnehmungen des Halte- oder Dichtungsringes
gleiten können. Derartige Vorrichtungen zur Verhinderung der Verdrehung erfordern
eine angepaßte, spezielle Ausgestaltung der Abdichtungen und Abstreifer. Hierbei
ist es nicht nur von Nachteil, daß diese Abdichtungen für Sonderprofile, d.h. für
Rundzylinder mit seitlich angebrachten längslaufenden Leisten oder Zungen sehr teuer
sind, sondern die Lebensdauer solcher Dichtungsmanschetten mit Spezialprofil ist
relativ gering.
-
In DT-PS 1907.689 ist unter Schutz gestellt, daß in den Innenwänden
eines Zylinders und gegebenenfalls der Teleskoprohre sich in Zylinderlängsrichtung
erstreckende Nuten eingelassen sind in welche Eingriffselemente, wie Kugeln eingreifen,
die im Bereich der in den Zylinder eintauchenden Enden der Kolbenstange bzw. der
Teleskoprohre aus den Rohraußenflächen herausstehen.
-
Solche Führungsnuten herzustellen erfordert besondere Präzision in
der Materialverarbeitung; andererseits kenn Nacharbeitung erforderlich werden, damit
der Metallabrieb beim Einsatz im Hydraulikbereich möglichst gering gehalten ist.
Der technische Aufwand für bisher bekannte Innenverdreheicherungen ist nicht unerheblich.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mehrstufige hydraulische
Hubvorrichtungen zu schaffen, bei denen unter der Voraussetzung tragbarer Gestehungs-
und Montagekosten sowohl eine gute Verdrehsicherheit der Zylinder gegeneinander,
als auch eine möglichst große Lebensdauer bei Außeneinsatz selbst unter ständiger
Witterungsbeeinflußung erreicht werden soll.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl die
Kolbenstange zum fest verbundenen Kolben, als auch die die Kolbenstange führende
Bohrung in der Führungsbuchse gegenüber dem Zylinderrohr um das Maß el mitten versetzt
angeordnet ist und sowohl das Kolbenstangenrohr der nächst folgenden Stufe zum festverbundenen
Kolben, als auch die das Kolbenstangenrohr führende Bohrung in der Führungsbuchse
gegenüber dem zugehörigen Zylinderrohr um das Maß e2 mitten versetzt angeordnet
ist.
-
In zweckmäßiger Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß das Maß
des Mittenversatzes el der Stufe 1 dem des Mittenversatzes e2 der Stufe 2 und/oder
dem der weiteren Stufen entspricht.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Mittenversatz
el der Stufe 1 entgegengesetzt gerichtet ist zum Mittenversatz e2 der Stufe 2 und
die Mitte der Kolbenstange Stufe 1 wiederum fluchtet mit der Mitte des Zylinderrohres
Stufe 2.
-
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, die Richtung des Mittenversatzes
von Stufe zu Stufe um 180 Grad, 120 Grad oder 90 Grad fortschreitend zu versetzen.
-
Ferner soll erfindungsgemäß mit eingeschlossen sein, Kolben und Kolbenstange
einstückig zu fertigen. Es wird als neu und erfinderisch angesehen, daß in den nachfolgenden
Stufen Rohrabschnitte, die sowohl Zylinder- als auch Kolben stangen-Funktion haben,
mindestens zweistückig gearbeitet sind.
-
Schließlich wird vorgeschlagen, in das System des Mittenversatzes
einfach wirkende Teleskopzylinder mit einzuschließen,und zwar-die Kolbenstange zum
zugehörigen Zylinder mitten versetzt anzuordnen und zuführen.
-
Diesem System sollen erfindungsgemäß Differenzialzylinder mit untergeordnet
werden, bei denen die Kolbenstange mit festem Kolbenstangenauge oder Gabel mitten
versetzt ist gegenüber dem Zylinder.
-
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Bauart besteht einesteils in der
preisgünstigen Oberflächenbearbeitung von Kolben, Kolbenstange und Zylinder. Zum
anderen können insbesondere für die dynamisch beanspruchten Dichtbereiche handelsübliche
dynamische Kolben- und Stangendichtungen eingesetzt werden. Die Verdrehsicherheit
ist gegeben durch den Mittenversatz, d.h. die exzentrischs Anordnung von Kolbenstange
zum Zylinder.
-
Die Härte des Dichtungsmaterials hat zwar Einfluß auf die exakte Standfestigkeit
bei-verdreheinflüssen. Bei anderen, rein mechanischen Verdrehsicherungen besteht
zu Anfang ein fertigungsbedingtes, gewisses Führungsspiel zwischen Nut und dem darin
beweglichen Führungskeil; dieses Spiel vergrößert sich unvermeidlicherweise mit
zunehmender Benutzung. Bei der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung kann ein derartiges
Führungsspiel auch nach längerem Einsatz sich nicht einstellen. Bei eintretender
Profilveränderung der dynamischen Dichtungen können diese einfach und mit geringem
Material- und Arbeitsaufwand ausgewechselt werden.
-
Das Maß e1, e2 .........ex ist entsprechend den einwirkenden Verdrehkräften
auf die Aufnahmeplatte zu wählen und ist abhängig von den konstruktiven Gegebenheiten
und dem Zylinderdurchmesserunterschied von Stufe zu Stufe.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Figur 1: Anlage mit doppelt wirkenden Teleskopzylindern mit den beweglichen
Stufen 1 und 2 im Schnitt.
-
Figur 2: Schnitt nach der Linie II - II der Figur 1.
-
In Figur 1 ist eine Anlage mit doppelt wirkenden Teleskop-Zylindern
mit den beweglichen Stufen 1 und 2 im Schnitt dargestellt.
-
Sie besteht aus dem ortsfesten Außenrohr (3) mit Boden (4) und Führungsbuchse
(5) sowie den beweglichen Stufen (1) und (2). Zur Betätigung der beweglichen Stufen
sind im Boden (4) der Hydraulikanschluß "Ausfahren" (6) sowie im oberen Bereich
des Außenrohres (3) der Hydraulik-Anschluß "Einfahren" (7) vorgesehen.
-
Die Kolbenstange (8), die die Aufnahmeplatte (9) trägt, gleitet in
der Führungsbuchse (10) und wird von dem endseitig exzentrisch fest verbundenen
Kolben (11) bewegt.
-
Die Mitte der Kolbenstange (8) ist gegenüber der Mitte des Kolbens
(11) um das Maß el exzentrisch versetzt.
-
Dieses Maß el als Mittenversatz für die Stufe (1) ist sowohl bei der
Verbindung Kolbenstange (8) und Kolben (11) gewählt, als auch maßgebend für den
Mittenversatz der Bohrung (12) in der Führungsbuchse (10) und damit dem Zylinderrohr
(15).
-
Die Führungsbuchse (10) hat im Bereich der Bohrung (12) Nuten für
den Abstreifer (13) und die dynamische Stangendichtung (14).
-
Als Stufe 1 rechnet die Kolbenstange (8) mit Aufnahmeplatte (9) und
der Kolben (11). Der Kolben (11) ist im Zylinderrohr für Stufe (1) (15) geführt
und mittels dr dynamischen Kolbendichtung (16) abgedichtet.
-
Dieses Zylinderrohr (15) bildet seinerseits zusammen mit dem Kolben
(173,dem mittels Schweißung verbundenen Kolbenstangenrohr (18) und dem dieses in
der Führungsbuchse (10) haltenden Klemmring (21) die Stufe (2).
-
In unserem Anwendungsbeispiel ist Zylinderrohr (15) und Kolben (17)
einstückig gefertigt. Die dynamische Kolbendichtung (19) dichtet den Kolben (17)
gegenüber dem als Zylinder dienenden Außenrohr (3) ab.
-
Die Führungsbuchse (10) ist mittels Halteschrauben (20) mit dem Klemmring
(21) verbunden, der seinerseits über den Stahlring (22) das Kolbenstangenrohr (18)
hält.
-
Die Abdichtung dieser Klemmung ist mittels der statischen Dichtung
(23) gewährleistet.
-
Das Kolbenstangenrohr (18) kann in der Bohrung (24) der Führungsbuchse
(5) gleiten. Entsprechende Nuten der Führungsbuchse (5) für die Stufe 2 im Bereich
der Bohrung (24) sind für den Abstreifer (25) und die dynamische Stangendichtung
(26) vorgesehen.
-
Die Führungsbuchse (5) ist mittels Halteschrauben (27) mit dem Klemmring
(28) verbunden, der dadurch über Stahlring (29) die feste Verbindung zum Außenrohr
(3) herstellt.
-
Für die Dichtung dieser Klemmung ist eine statische Dichtung (30)
angeordnet.
-
Die Mitte des Kolbenstangenrohres (18) ist gegenüber der Mitte des
Kolbens (17) um das Maß e2 exzentrisch versetzt.
-
Dieses Maß e2 als Mittenversatz für die Stufe 2 ist sowohl bei der
Verbindung Kolbenstangenrohr (18) und Kolben (17) gewählt, als auch maßgebend für
den Mittenversatz der Bohrung (24) in der Führungsbuchse (5) und damit dem als Zylinderrohr
dienenden Außenrohr (3).
-
Zum Ausfahren der Stufen 1 und 2 ist die Beaufschlagung über den
Hydraulik-Anschluß "Ausfahren" (6) vorgesehen.
-
Zum Einfahren der Stufen 1 und 2 ist die Beaufschlagung über den
Hydraulik-Anschluß "Einfahren" (i) vorgesehen.
-
Dabei wird Hydraulik-Flüssigkeit in den exzentrischen Röhrenraum
(31) eingepumpt,fießt durch die Bohrung (32) und steigt in dem engen zylindrischen
Rohrenraum (33) auf. Durch die Bohrung (34) drückt dann Hydraulik-Flüssigkeit in
dem exzentrischen Röhrenraum (35) auf den Kolben (11).
-
In Figur 2 ist ein Schnitt nach der Linie II - II der Figur 1 dargestellt.
-
Die Exzentrizität der exzentrischen Rährenräume (31) und (35) sind
klar erkennbar.
-
Wenn man sich dia Exzentrizität e1 als einen positiven Wert auf der
Abzisse eines Koordinatensystems vorstellt, so wird vorgeschlagen, bei der Konstruktion
als e2 einen entsprechenden negativen Wert auf der Abzisse zu wählen.
-
Bei einer geraden Anzahl von Zylindern 2, 4 oder 6 kann das Maß der
Exzentrizität ei und e2 verhältnismäßig groß gewählt werden.
-
Trotzdem ist es möglich, daß Mitte der Kolbenstange stets Mitte des
als Zylinderrohr dienenden Außenrohres ist.
-
Es ist aber auch möglich im Sinne des vorzitierten Koordinatensystems
die Exzentrizität z.B. e2 und e4 der 2. und 4. Stufe als einen positiven oder negativen
Wert auf der Ordinate zu wählen, wenn die Stufen 1 und 3 positive oder negative
Werte e7 und e3 auf der Abzisse erhalten haben. Bei einer durch drei teilbaren Anzahl
von Zylindern kann es weiterhin sinnvoll sein, die Richtung der Exzentrizität von
Stufe zu Stufe -um 120--Grad des --360 Grad Gesemtkreises fortlaufend zu versetzen.