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Anordnung zum gleichmäßigen hydraulischen Anheben und Absenken von
Plattformen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum gleichmäßigen Anheben und
Absenken von Plattformen durch eine Mehrzahl von hydraulischen Hubeinrichtungen.
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Eine Anordnung dieser Art ist bekannt (FR-PS 1 407 469), bei der eine
Mehrzahl von hydraulischen Hubeinrichtungen über einen gemeinsamen Hydraulikkreislauf
mit einer Pumpe verbunden sind, die zum Heben der Plattform Hydraulikflüssigkeit
gemeinsam in alle Hubrichtungen fördert. Die ebenfalls mit Transporträdern versehene
Plattform soll, nachdem sie mittels der Räder an einen Bestimmungsort transportiert
worden ist, dazu dienen, dort als horizontaler Träger für Maschinen oder dgl. eingesetzt
zu werden. Am Einsatzort werden dafür die an der Plattform befestigten Hubeinrichtungen
mittels der Hydraulikpumpe ausgefahren, wobei Unebenheiten des Untegrundes, die
ein Abweichen von der horizontalen Ausrichtung der Plattform bewirken würden, durch
unterschiedliche Aussteuerung der einzelnen Hubeinrichtungen entsprechend der Abweichung
von der Horizontalen ausgeglichen werden.
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Dazu werden jeder hydraulischen Hubeinrichtung zugeordnete und steuerbare
Mehrwegventile verwendet, die in Abhängigkeit vom Grad der Schräglage der Plattform
durch Lagenschalter gesteuert werden und so ein entsprechendes Absenken der Hub-
einrichtung
zum Erhalt einer Ausrichtung der Plattform veranlassen.
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Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht vor allem darin,
daß der Steuerungsvorgang zur Ausrichtung der Plattform in eine horizontale Lage
mit aufwendigen Ventil- und Steuermitteln erreicht wird, so daß derartige bekannte
Steuerungseinrichtungen nicht ohne weiteres zum gleichmäßigen Anheben und Absenken
von Hubarbeitsbühnen und dgl. geeignet sind. Ein weiterer Nachteil ist, daß die
aufwendige Art der Gleichlaufsteuerung zum Erreichen einer horizontalen Ausrichtung
der Plattform zwangsläufig sehr störanfällig ist, zumal sämtliche Hubzylinder Teil
eines einzigen Hydraulikkreislaufes sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zu schaffen,
mit der ein gleichmäßiges Anheben und Absenken von hydraulisch betriebenen Plattformen
mit einfachen Mitteln erreicht wird und die zugleich eine geringe Störanfälligkeit
aufweist und aufgrund des einfachen Aufbaus kostengünstig herstellbar und einsetzbar
ist.
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Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, daß jeder Hubeinrichtung
ein gesonderter Hydraulikkreislauf zugeordnet ist, in dem jeweils eine Hydropumpe
angeordnet ist, wobei alle Hydropumpen zum gemeinsamen Antrieb durch einen Antriebsmotor
mechanisch miteinander verbunden sind. Durch die vollkommen getrennte Ausbildung
der einzelnen Hydraulikkreise, die jeweils von einer gesonderten Hydropumpe beaufschlagt
werden, werden die Hubeinrichtungen durch den gleichen Förderstrom gefüllt, weil
die Pumpen selbst gemeinsam und gleichzeitig von einem Antriebsmotor betätigt bzw.
ge-
dreht werden. Bis auf die in einem derartigen Hydraulikkreislauf
absolut notwendigen Ventileinrichtungen sind für einen normalen Gleichlauf zum Erreichen
einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung der Plattform beim Anheben und Absenken
keine weiteren Steuerungseinrichtungen erforderlich.
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Auch bei absolut gleichen Hydropumpen in jedem Hydraulikkreislauf
kann es vorkommen, daß der von ihnen jeweils erzeugte Förderstrom bei gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit
des Antriebsmotors innerhalb einer Toleranzbreite schwankt.
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Diese durch die Bauart der Hydropumpe und gfl. durch Alterungseinflüsse
hervorgerufenen unterschiedlichen Wirkungsgrade ansonsten baugleicher Pumpen können
es erforderlich machen, daß gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung
zur Erzeugung eines in jedem Hydraulikkreislauf absolut gleichen Förderstroms im
Hydraulikkreislauf ein steuerbares Ventil angeordnet ist, so daß allen hydraulischen
Hubeinrichtungen die gleichen Förderströme zugeordnet sind.
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Nicht nur beim Anheben der Plattform, sondern ebenfalls beim Absenken
kommt es darauf an, daß in den verschiedenen Hydraulikkreisläufen gleiche Förderströme
fließen. Vorzugsweise sind deshalb die Ventile sowohl für das Anheben als auch für
das Absenken der Plattform einsetzbar und steuerbar, so daß keine die Anordnung
versteuerndm Ventile für den Absenkvorgang der Plattform erforderlich sind.
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Obowhl grundsätzlich jede Art der Steuerung bzw. Betätigung dieser
Ventile möglich ist, sind die Ventile vorzugsweise elektrisch steuerbar, so daß
gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung die Steuerung des
Ven-
tils über eine an der Plattform angeordnete Einrichtung zur
Ermittlung der Schräglage der Plattform gegenüber der Horizontalen automatisch erfolgen
kann, ohne daß Einfluß zur Erreichung einer horizontalen Ausrichtung der Plattform
durch eine Bedienungsperson genommen werden muß. Aus diesem Grund eignen sich elektrisch
bzw. elektromagnetisch steuerbare Ventile für diese Zwecke besonders gut, obwohl
grundsätzlich auch pneumatisch oder hydraulisch steuerbare Ventile einsetzbar wären.
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Vorzugsweise ist das Ventil sowohl für das Anheben als auch für das
Absenken der Plattform steuerbar, so daß lediglich ein Ventil dieser Art in jedem
Hydraulikkreislauf vorgesehen sein braucht. Es sind zwar auch Ausführungsformen
denkbar, bei denen je ein getrenntes steuerbares Ventil für das Anheben und Absenken
der Plattform vorgesehen sein können, beispielsweise wenn das Anheben und Absenken
der Plattform grundsätzlich mit sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfolgen
soll. Das Vorsehen lediglich eines Ventils sowohl für das Anheben als auch Absenken
ermöglicht jedoch eine einfachere Art der Steuerung gegenüber getrennten Ventilen.
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Als Einrichtung zur Erkennung der Schräglage der Plattform gegenüber
der Horizontalen kann jeder beliebige Schräglagengeber eingesetzt werden. Vorteilhafterweise
wird jedoch die Einrichtung durch einen Quecksilberschalter gebildet, der beispielsweise
dreipolig ausgebildet ist, wobei zwei Pole in einer die spätere Horizontale bildenden
Ebene liegen, während der dritte Pol, einem Zentral- oder Blockpol gleich, in der
Mitte zwischen den anderen beiden Kontakten angeordnet ist. Ein von der Horizontalen
abweichendes Verschwenken des Quecksilberschalters würde, vom Blockpol ausgehend,
je-
weils den einen Kontakt mit dem Blockpol verbinden oder, bei
entgegengesetzter Schräglage, den anderen. Diese sehr wirksame und dennoch sehr
einfache Art der Ausbildung der Einrichtung in Form eines Quecksilberschalters erlaubt
insgesamt eine sehr kostengünstige Herstellung der Anordnung und ist darüberhinaus
im Betrieb sehr robust und nur in geringem Maße störanfällig.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung wird
das Absenken der Plattform durch Umkehr der Drehrichtung des Antriebsmotors gegenüber
seiner Drehrichtung beim Anheben bewirkt. Zwar ist es auch möglich, durch das Eigengewicht
der Plattform zu ihrem Absenken lediglich das Hydraulikmittel aus den Hubeinrichtungen
herausdrücken zu lassen, dabei tritt jedoch wiederum das Problem des Ungleichlaufs
bei mehreren Hubzylindern auf, was durch die verschiedensten Einflüsse, wie unterschiedlicher
Reibung und dgl., bewirkt wird. Durch Umkehrung der Drehrichtung des Antriebsmotors
wird jedoch über die Hydropumpen in dem jeweiligen Kreislauf der gleiche Förderstrom
erzeugt, so daß auch beim Absenken der Plattform durch diese sehr einfache Maßnahme
ein Höchstmaß an Gleichlauf erreicht wird, ohne daß es hierfür wiederum gesonderter
Steuerungs- und Regelungsmaßnahmen bedarf.
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Schließlich ist es von Vorteil, das Absenken der Plattform über ein
gesondertes Senkventil einzuleiten, wobei jeweils ein Senkventil in jedem Hydraulikkreislauf
angeordnet ist und diese zum Einleiten des Absenkvorgangs gemeinsam geöffnet werden.
Das kann durch geeignete elektromagnetische Betätigung des Ventils oder durch eine
sonstige geeignete mechanische, hydraulische oder pneumatische Kopplung zum Zwekke
ihrer gemeinsamen Betätigung erfolgen.
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden schematischen
Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Darin zeigen: Fig. 1
einen Hydraulikschaltplan, der eine Anordnung mit zwei Hydraulikkreisläufen darstellt
und Fig. 2 die Seitenansicht einer Hubarbeitsbühne mit zwei hydraulischen Hubeinrichtungen
im angehobenen Zustand.
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Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Anordnung
10 sind zwei Hydraulikkreisläufe 13, 130 ausgebildet, die jeweils auf eine ihnen
zugeordnete hydraulische Hubeinrichtung 12, 120 zum Anheben einer gemeinsamen Plattform
11 einwirken.
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Beide Hydraulikkreisläufe 13, 130 sind vollständig gleich ausgebildet.
Die entsprechenden Bezugsziffern des einen Kreislaufs unterscheiden sich von denen
des anderen durch die fehlende bzw. angefügte Null, so daß es ausreichend ist, einen
Hydraulikkreislauf 13 zu beschreiben. Im Behälter 25 ist ein Filter 24 angeordnet.
Der Filter 24 ist mit einer Hydropumpe 14 verbunden und diese an ihrem Ausgang mit
einem in Durchgangsrichtung geschalteten Rückschlagventil 19 und einem in Sperrichtung
geschalteten Rückschlagventil 20. Die Rückschlagventile 19, 20 sperren, wenn der
Ausgangsdruck größer oder gleich dem Eingangsdruck ist. Ebenfalls mit der Hydropumpe
14 ist ein Druckbegrenzungsventil 22 verbunden, dessen Ausgangsseite über eine Leitung
in den Behälter 25 führt. Schließlich ist mit dem Ausgang der Hydropumpe 14 eine
Druckanschlußstelle 23 verbunden.
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Der Ausgang des Rückschlagventils 19 ist mit einer hydraulischen Hubeinrichtung
12 verbunden, die hier in Form eines Teleskopzylinders ausgebildet ist. Gleichzeitig
ist der Ausgang des Rückschlagventils mit einem Drosselrückschlagventil 21 verbunden,
dessen Drossel verstellbar ist und mit einem Senkventil 18. Der Ausgang des Senkventils
18 ist mit dem Eingang des Rückschlagventils 20 verbunden. Der Ausgang des Drosselrückschlagventils
21 ist mit einem steuerbaren Ventil 16 verbunden, dessen Ausgang wiederum über eine
Leitung mit dem Behälter 25 verbunden ist. Das hier dargestellte steuerbare Ventil
16 ist elektromagnetisch betätigbar und erlaubt den Durchfluß des Hydraulikmittels
in Pfeilrichtung durch es hindurch. Das steuerbare Ventil 16 ist zu seiner elektromagnetischen
Betätigung mit einer Einrichtung 17 zur Ermittlung der Schräglage der Plattform
11 elektrisch verbunden.
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Gleichzeitig ist die Einrichtung 17 zur elektromagnetischen Betätigung
des entsprechenden steuerbaren Ventils 160 des zweiten Hydraulikkreislaufs 130 verbunden.
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Die hydraulischen Hubeinrichtungen 12, 120 beider Hydraulikkreisläufe
13, 130 wirken gemeinsam auf die Plattform 11, die in Fig. 1 symbolisch durch die
strichpunktierte Linie 11 dargestellt ist.
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Die in beiden Hydraulikkreisläufen 13, 130 angeordneten Senkventile
18, 180 sind sowohl durch Muskelkraft als auch elektromagnetisch betätigbar und
auf geeignete, hier nicht dargestellte Weise zwecks ihrer gemeinsamen Auslösung
verbunden.
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Die in jedem Hydraulikkreislauf 13, 130 angeordneten Hydropumpen 14,
140 sind zum Zwecke ihres gemeinsamen Antriebs mechanisch miteinander verbunden,
wobei wiederum beide durch einen einzigen Antriebsmotor 15 antriebsgekoppelt verbunden
sind. Der Antriebsmotor 15 kann in beiden Drehrichtungen drehen.
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Bedingt durch die Antriebskopplung beider Hydropumpen 14, 140 wird
zum Zwecke des Anhebens der Plattform Hydraulikmittel über die Filter 24, 240 aus
dem Behälter 25 über die Rückschlagventile 19, 190 in die hydraulischen Hubeinrichtungen
12, 120 gefördert, so daß diese sich nachfolgend wegen des gleichen Förderstroms
gleichmäßig anheben und so die Plattform horizontal ausgerichtet anheben.
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Erkennt die Einrichtung 17 zur Ermittlung des Grades der Abweichung
der Plattform 11 von der Horizontalen einen bestimmten Abweichungsbetrag, wird entweder
das Ventil 16 oder das Ventil 160, je nach Neigung der Plattform 11, geöffnet.
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Dadurch fließt ein bestimmter Betrag des Hydraulikmittels durch das
Ventil 16 hindruch zurück in den Behälter 25, wobei der jeweiligen hydraulischen
Hubeinrichtung 12, 120 dann ein geringerer Förderstrom zufließt als der entsprechenden
Hubeinrichtung 12, 120 im anderen Hydraulikkreislauf. Das jeweilige Ventil 16, 160
bleibt dann solange geöffnet, bis die hydraulischen Hubeinrichtungen 12, 120 eine
solche Lage bzw. einen solchen Anhebungsgrad aufweisen, bei dem die Plattform 11
wiederum eine exakt horizontale Lage aufweist.
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Die Einrichtung 17 wird dabei auf sehr einfache Weise durch einen
Quecksilberschalter gebildet, der gemäß einer hier besonders geeigneten Ausführungsform
lediglich drei Pole hat, wobei zwei Pole in einer Ebene liegen, die im wesentli-
chen
parallel zur horizontalen Ebene der Plattform 11 ausgebildet ist, während der andere
Zentral- oder Bockpol über den beiden Polen und im wesentlichen in der Mitte zwischen
ihnen angeordnet ist. Weist die Plattform 11 infolge von Gleichlaufschwankungen
in den Hydraulikkreisläufen 13, 130 eine Schräglage auf, nimmt das Quecksilber im
Quecksilberschalter eine Seitenlage ein und verbindet den einen Pol entsprechend
der jeweiligen Schräglage mit dem Bockpol. Dadurch wird auf geeignete Weise ein
Stromkreislauf geschlossen, so daß nachfolgend entweder das Ventil 16 oder das Ventil
160 elektromagnetisch geöffnet wird, und zwar so lange, bis die Plattform 11 wiederum
horizontal ausgerichtet ist und somit die Verbindung zwischen dem jeweiligen Pol
des Quecksilberschalters zu dem Zentral- oder Bockpol unterbrochen wird. Anstatt
eines dreipoligen Quecksilberschalters können auch zwei zweipolige Quecksilberschalter
eingesetzt werden.
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Das Anheben der hydraulischen Hubeinrichtungen 12, 120 bzw.
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der Plattform 11 insgesamt wird dann unterbrochen, wenn der Antriebsmotor
15 angehalten wird. Das Absenken der hydraulischen Hubeinrichtungen 12, 120 wird
durch gemeinsame Betätigung der Senkventile 18, 180 eingeleitet. Dadurch kann das
Hydraulikmittel aus den hydraulischen Hubeinrichtungen 12, 120 über das Rückschlagventil
20 wiederum an den Ausgang der Hydropumpen 14, 140 gelangen, jeodch nicht unmittelbar
darauf in den Behälter 25 zurückfließen. Erst dann, wenn die Hydropumpen 14, 140
durch Umkehr der Dreheinrichtung des Antriebsmotors 15 das Hydraulikmittel in umgekehrter
Richtung aus dem Hydraulikkreislauf 13, 130 fördern, erfolgt eine Entleerung der
hydraulischen Hubeinrichtungen 12, 120, so daß sich im Zuge der Entleerung die Plattform
11 absenkt.
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Durch diese Art der gemeinsamen Entleerung beider Hydraulikkreisläufe
13, 130 wird in beiden Kreisenläufen ein in weiten Bereichen gleichmäßiger Rück-Förderstrom
erzeugt, so daß die Plattform 11 beim Absenken im wesentlichen horizontal ausgerichtet
bleibt.
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Bei durch bestimmte Einflüsse dennoch nicht ausschließbaren unterschiedlichen
Förderströmen beim Absenken tritt wiederum die Einrichtung 17 in Aktion, die bei
Erkennung einer Schräglage der Plattform 11 wiederum eines der beiden Ventile 16,
160 ansteuert, so daß durch Abfließen eines Teils des Fördermittels über das Ventil
16, 160 in den Behälter 25 nachfolgend ein in beiden Hydraulikkreisläufen 13, 130
absolut gleicher Förderstrom auftritt. Die Folge ist, daß, analog der Vorgänge beim
Anheben der Plattform 11, diese ebenfalls beim Absenken wiederum absolut horizontal
ausgerichtet ist.
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Die Anordnung 10 gestattet somit eine einfache Steuerung des Anhebens
und Absenkens der Plattform unter Gewährleistung ihrer konstanten Ausrichtung in
der Horizontalen.