DE3147591A1

DE3147591A1 - Hydraulischer antrieb fuer eine hubvorrichtung

Info

Publication number: DE3147591A1
Application number: DE19813147591
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. Falk (FH), 7012 Fellbach; Wilhelm 7050 Waiblingen Zehender
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1983-06-09
Also published as: DE3147591C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für eine Hubvorrichtung1 mit je einem Hydromotor zum Antrieb der Spindeln, und mit einem Wegeventil zur Steuerung der Druckmittelwege zu und von den Hydromotoren.
Zum Heben und Senken von Hebebühnen und Plattformen werden oft Teleskopzylinder verwendet. Bei dieser Zylinderbauart handelt es sich um mehrere teleskopartig ineinandergeschobene Kolben, sodaß ein großer Zylinderhub bei relativ kleinem Einbauraum erreicht werden kann. Insbesondere finden derartige Teleskopzylinder zum Heben und Senken der oberen Plattformen von doppelstöckigen PKW-Transportzügen Verwendung. Dabei ergeben sich Gleichlaufschwierigkeiten bei unsymmetrischer Belastung der Bühnen. So werden insbesondere einfach wirkende Teleskopzylinder durch äußere Kräfte in undefinierbarer Weise aus ihrer Lage gezogen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den hydraulischen Antrieb für die Hubvorrichtung so zu verbessern, daß auch bei unsymmetrischer Belastung der Bub- und Senkvorgang im Gleichlauf der Antriebe durchgeführt wird.
Zur Lösung der Aufgabe bedient sich die Erfindung eines hydraulischen Spindelhubwerkes, dessen Spindelpaar über zwei in Reihe geschaltere Hydromotor angetrieben sind, wobei die Verbindungs1.ciQi0ng zwischen beiden Hydromotoren über eine Füllleitung, in der eine Blende und ein Rückschlagventil vorgesehen sind, mit jeweils der Druckseite des Wegeventils verbunden ist.
Auf diese Weise wird daffir gesorgt, daß die Verbindungsleitung zwischen beiden Mydromotoren mit Druckmittel gefüllt wird, da bei längerem Stillstand der Hydromotoren und ausgefahrenem Hubwerk die Verbindungsleitung durch Leckverluste leerläuft. Es wird ferner dafür gesorgt, daß die Verbindungsleitung gefüllt wird, bevor der zuerst beaufschlagte Hydromotor anlaufen kann.
Vor dem zuerst beaufschlagten Hydromotor baut sich ein dem Anlaufmoment entsprechender Druck auf. Dieser Druck wird in beiden Motoren jeweils etwa zur Hälfte abgebaut, so daß in der Zwischenleitung etwa der halbe Systemdruck herrscht. Es alufen somit beide Motoren, welche je eine Spindel zum Heben und Senken einer Bühne antreiben. Es wird damit in jedem Fall ein annähernder Gleichlauf beider Antriebe erzielt, ohne daß hierzu von mechanischen Verbindungsmitteln, wie beispielsweise einer Kette mit Kettenrädern Gebrauch gemacht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. So ist unter anderem parallel zur Blende ein Zuschaltventil vorgesehen, das bei Erreichen eines bestimmten Überdruckes öffnet. Damit wird dafür gesorgt, daß am Ende der Bewegung beide Motoren in eine Endstellung gelangen. Gegen Ende der Hubbewegung nämlich wird bei ungleicher Belastung ein Motor zuerst gegen einen Anschlag anlaufen, so daß am Einlaß dieses Motors der Systemdruck sehr stark ansteigt. Ist der in der Serienschaltung beider Motoren zuerst beaufschlagte Hydromotor auf diese Weise angehalten und erhält der zweite Motor kein Druckmittel mehr, so öffnet bei Übersteigen eines bestimmten Druckes das Zuschaltventil und Druckmittel gelangt über das Zuschaltventil an den Einlaß des zweiten Hydromotors, der dann ebenfalls bis zum Anschlag gefahren wird.
Ist dagegen die von dem zweiten Hydromotor angetriebene Spindel zuerst an den Anschlag gefahren, so spricht das Zuschaltventil nicht an rund der erste Hydromotor wird solange mit Druckmittel beaufschlagt, bis auch dessen Spindel den Anschlag erreicht hat.
Auch beim Anfahren und während des Hub- bzw. Senkvorgangs wird auch bei ungleichmäßiger Belastung ein annähernder Gleichlauf erzwungen, da bei größerer Belastung eines Motors dessen Einlaßdruck ansteigt, so daß für diesen ein größeres Druckgefälle zur Verfügung steht, wodurch das von diesem Motor gelieferte Drehmoment erhöht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der ein Schaltplan des hydraulischen Antriebes dargestellt ist.
Die Hydromotoren 1 und 2 sind mit je einer Spindel 3 und 4 gekuppelt und die Spindelmuttern 5 und 6 sind über die Bühne 7 miteinander verbunden.
Die beiden Hydromotoren 1 und 2 sind langsam laufend als Asial- oder als Radialkolbenmotor, d.h. mit axialer oder radialer Anordnung der Kolben ausgeführt. Sie sind in Reihe über die Verbindungsleitung 8 hintereinander geschaltet und erhalten Druckmittel aus der Druckmittelquelle 9 über ein Mehrwegeventil 10, das beispielsweise für den Hubvorgang die Leitung 11 und damit den Hydromotor 1 und für den Senkvorgang die Leitung 12 und damit den Hydromotor 2 zuerst mit Druckmittel beaufschlagt.
Ein Druckbegrenzungsventil 13 als Sicherheitsventil öffnet, wenn ein vorbestimmter Systemdruck überschritten wird.
Die Leckölleitung jedes Hydromotors 1 und 2 ist über ein aus zwei Rückschlagventilen bestehendes Wechselventil 14 bzw. 15 an die Verbindungsleitung 8 bzw. an die Leitungen 11 und 12 angeschlossen. Dadurch wird aus den Hydromotoren austretendes Lecköl dem System wieder zugeführt.
Bei längerem Stillstand der Hydromotoren und ausgefahrenem Hubwerk kann die Verbindungsleitung zwischen beiden Hydromotoren durch Leckverluste leerlaufen. Wenn daher durch Betätigung des Wegeventils 10 der Senkvorgang eingeleitet werden soll, muß die Verbindungsleitung zunächst gefüllt werden. Dies erfolgt über eine Füllleitung 16, die über ein aus zwei Rückschlagventilen bestehendes Wechselventil 17 an die jeweils druckführende Leitung 11 bzw. 12 angeschlossen wird. In der Fülleitung 16 ist eine Blende 25 und ein Rückschlagventil 18 vorgesehen. Beim Betätigen des Wegeventils baut sich beispielsweise am Hydromotor 1 der dem Anlaufmoment entsprechende Druck auf und wird über die Fülleitung 16 die Verbindungsleitung 8 aufgefüllt.
Dies erfolgt über die Blende 25 mit niedrigem Druck entsprechend der Einstellung des Sicherheitsventils 19, das beispielsweise auf einen Druck von 5 Bar eingestellt ist.
Der freie Querschnitt der Blende 25 ist hierbei so bemessen, daß unter Berücksichtigung des an der Blende auftretenden vom Anfahrmoment des zuerst beaufschlagten Hydromotors bestimmten Druckgefälles die Verbindungsleitung 8 gefüllt ist, bevor der zuerst druckbeaufschlagte Motor 1 oder 2 anläuft. Es muß also zuerst die Verbindungsleitung aufgefüllt werden, bevor die Bewegung einsetzt.
Bei gefüllter Zwischenleitung 8 werden beide Hydromotoren 1 und 2 gleichmäßig anlaufen und wird ein annähernder Gleichlauf beim Hub- und Senkvorgang der Bühne 7 erzielt, wobei der aufgebrachte Systemdruck in jedem Hydromotor etwa zur Hälfte abgebaut wird.
In beiden Endlagen der Bühne gelangen die Muttern 5 bzw.
6 in Anlage an nicht dargestellte Anschläge, welche den Hub begrenzen. Damit bleibt der antreibende Hydromotor stehen und steigt der Druck an seinem Einlaß erheblich an. Der zweite Hydromotor 2 wird ebenfalls anhalten, weil er über die Verbindungsleitung 8 kein Druckmittel mehr erhält. Übersteigt der Druck in der Leitung 11 einen vorbestimmten, am Zuschaltventil 20 eingestellten Überdruck, so öffnet das Zuschaltventil 20 und gelangt Druckmittel in die Verbindungsleitung 8 und zum Hydromotor 2, der somit weiter angetrieben wird, bis auch die Mutter 6 an den Anschlag gefahren wird.
Da das Zuschaltventil 20 auf einen so hohen Druck eingestellt ist, daß es bei normalen Arbeitsdrücken im System nicht öffnet, ist der über das Zuschaltventil 20 in die Verbindungsleitung 8 gelangende Druck für den Hydromotor zu hoch. Deshalb ist ein weiteres Druckbegrenzungsventil 21 vorgesehen, das auf einen niedrigeren Druck als das Zuschaltventil eingestellt ist. Damit wird der Druck in der Verbindungsleitung 8 auf einen für die Motoren zulässigen Wert begrenzt.
Als Beispiel sei angegeben, daß das Druckbegrenzungsventil 13 auf einen Druck von 180 Bar eingestellt sein kann. Dies ist der maximal in der Anlage zulässige Druck.
Das Zuschaltventil 20 kann dann auf einen Druck von 160 Bar und das Druckbegrenzungsventil 21 auf einen Druck von 80 Bar eingestellt sein. Bei einem Druckanstieg in der Leitung 11 oder 12 auf über 160 Bar infolge eines blockierenden Hydromotors öffnet das Zuschaltventil 20 und gelangt Druck von 160 Bar in die Verbindungsleitung 8, wobei das Druckbegrenzungsventil 21 öffnet und den Druck in der Verbindungsleitung 8 auf 80 Bar absenkt. Dieser Druck beaufschlagt dann den anderen Hydromotor.
Die Fülleitung 16, das Wechselventil 17, das Zuschaltventil 20 und das Druckbegrenzungsventil 21 sind alle in einem Ventilblock 22 gemeinsam angeordnet, so daß lediglich vier Anschlüsse für den Ventilblock 22 erforderlich sind, u-m die Verbindung mit den Hydromotoren und dem Wegeventil herzustellen. Dadurch ergibt sich eine kompakte und billige Bauweise. Im Rahmen der Fertigungstoleranzen der Hydromotoren ist Gleichlauf der Spindeln gegeben, ohne daß mechanische Verbindungen der beiden Spindeln untereinander erforderlich sind.
Das Zuschaltventil 20 öffnet natürlich nur, wenn der zuerst vom Druck beaufschlagte Motor den Druckanstieg im System verursacht. Ist dagegen die zum zweiten Motor gehörende Mutter zuerst am Anschlag angelangt, so wird dieser Motor blockiert und wird dem ersten Motor solange Druckmittel zugeführt, bis auch dessen Mutter an den Anschlag gelangt ist. Steigt dabei der Druck in der Verbindungsleitung 8 auf höhere Werte an, so kann das Druckbegrenzungsventil 21 öffnen.

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Hydraulischer Antrieb für eine Hubvorrichtung mit je einem Hydromotor zum Antrieb der Spindeln und mit einem Wegeventil zur Steuerung der Druckmittelwege zu und von den Hydromotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (3,4) von zwei in Reihe geschalteten Hydromotoren (1,2) angetrieben sind und die Verbindungsleitung (8) zwischen beiden Hydromotoren über eine Fülleitung (16), in der eine Blende (25) und ein Rückschlagventil (18) vorgesehen ist, mit jeweils der Druckseite des Wegeventils (10) verbunden ist.
2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Fülleitung (16) zwischen der Blende (25) und dem Rückschlagventil (18) ein Sicherheitsventil (19) angeschlossen ist.
3. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Blende (25) unter Berücksichtigung des an der Blende auftretenden Druckgefälles dem Volumen der Verbindungsleitung (8) angepaßt ist, wobei das zu berücksichtigende Druckgefälle an der Blende kleiner ist als das dem am betreffenden Hydromotor angreifenden Anfahrdrehmoment entsprechende Druckgefälle.
4. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Blende (25) ein Zuschaltventil (20) vorgesehen ist, das bei Erreichen eines bestimmten Überdruckes öffnet.
5. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindungsleitung (8) ein Druckbegrenzungsventil (21) angeschlossen ist, dessen Druck auf einen niedrigeren Werft als der zum öffnen des Zuschaltventils (20) erforderliche Überdruck eingestellt ist.
6. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß des Zuschaltventils (20) und der Fülleitung (16) an jeweils die Druckseite des Wegeventils (10) ein aus zwei Rückschlagventilen bestehendes Wechselventil (17) vorgeSehen ist.
7. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuschaltventil, das Druckbegrenzungsventil, das Wechselventil und die Fülleitung in einem gemeinsamen Ventilblock (22) angeordnet sind, der Anschlüsse zum Verbinden mit jedem Hydromotor sowie mit dem Wegeventil aufweist.
8. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydromotoren (1,2) langsam laufende Asial- oder Radialkolbenmotoren sind.