DE3620663A1 - Teleskopeinrichtung, insb. fuer einziehbare kranausleger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskopeinrichtung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1. Solche Teleskopeinrichtungen werden z. B. in Verbindung mit Kranauslegern, Ständern von Gabelstaplern, Beleuchtungstürmen und Montagebühnen benutzt. Ein teleskopförmiger Kranausleger besteht im wesentlichen aus drei Baueinheiten, nämlich dem Basisausleger oder Basisteil, das mit einer drehbaren fahrzeug­ festen Tragkonstruktion verbunden ist und das durch Drehen der Trag­ konstruktion um eine vertikale Achse positioniert wird und über einen Arbeitszylinder durch Verschwenken um eine querliegende Achse angehoben oder abgesenkt werden kann, ferner aus einem mittleren Ver­ längerungsteil, das in eingezogenen Zustand innerhalb des Basis­ auslegers liegt und einem oberen Verlängerungsteil, das in das mittlere Verlängerungsteil einziehbar ist.

Bei aus drei Teilen bestehenden einziehbaren Teleskopauslegern für Krane unterscheidet man bei den üblichen Konstruktionen vier Kategorien:

• 1. Ausleger, bei denen zwei getrennt steuerbare Arbeitszylinder verwendet werden (nachstehend wird eine aus einem Hydraulik­ zylinder und Hydraulikkolben bestehende Vorrichtung nur noch als Hubeinheit bezeichnet), wobei Schlauchtrommeln er­ forderlich sind, um die Hubeinheit im oberen Verlängerungs­ teil zu versorgen und bei denen man darauf angewiesen ist, daß die Bedienungsperson die Verlängerungsteile des Auslegers in der richtigen Reihenfolge ausfährt.
• 2. Ausleger, bei denen zwei miteinander in Verbindung stehende Hubeinheiten eingesetzt werden, so daß eine Schlauchtrommel entfallen kann, bei denen jedoch die einzelnen Verlängerungs­ teile auch in beliebiger Reihenfolge ausfahrbar sind. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß die Kranleistung an das am wenigsten widerstandsfähige Ausfahren des Auslegers angepaßt werden muß.
  Ein weiterer Nachteil ist, daß die Leistungen im Hinblick auf die Stabilität an die jeweils schwächste Konfiguration des aus­ gefahrenen Auslegers angepaßt werden müssen. Da bei der Aus­ legung zwei jeweils einschränkende Kriterien zu berücksichtigen sind, führt dies natürlich zu einer Reduzierung der anzu­ hängenden Nutzlast.
• 3. Einrichtungen, bei denen nur eine einzige Hubeinheit ver­ wendet wird und bei denen das Kopfteil über eine doppelt­ wirkende Ketten- oder Seilanordnung betätigt wird, wie sie beispielsweise bei Gabelstaplern üblich ist. Bei dieser Konstruktion ist der Ausleger gleichmäßig und vorherbestimm­ bar ausfahrbar und erreicht etwa ein Optimum in bezug auf Festigkeit und Stabilität, doch ist hier die Vielzahl von mechanischen Bauteilen wie Rollen, Seilscheiben, Ketten oder Seile im Innern des Auslegers, wo sie für die Instandhaltungs­ arbeiten nur schwer zugänglich sind, von Nachteil.
• 4. Einrichtungen mit zwei Hubeinheiten ähnlich wie Kategorie 2 mit mechanischer Synchronisation unter Verwendung von Seilen oder Ketten. Die Nachteile dieser Einrichtung sind etwa gleich wie bei Kategorie 3.
• Die oben genannte Kategorie 2 wird am häufigsten eingesetzt, doch ist bei ihr die zulässige Tragkraft des Krans herabge­ setzt. Daher besteht ein Bedarf an einer Anordnung, die einen selektiven Ablauf der Ausfahrbewegungen von Kopf- und dazwi­ schenliegenden Verlängerungsteilen ermöglicht, so daß entweder
  • a) das mittlere Teil das Kopfteil mitnimmt und zuerst ausge­ fahren wird, worauf dann das Kopfteil folgt. Beim Einfahren wird dann zuerst das Kopfteil eingezogen und danach der mittlere Teil, oder
  • b) das Kopfteil wird zuerst vollständig ausgefahren und an­ schließend das mittlere Teil. Beim Einfahren fährt dann aber das mittlere Teil zuerst ein und danach folgt das Kopf­ teil.

Beim Verfahren nach a) ist zwar die größte Festigkeit im ausge­ fahrenen Ausleger gegeben, doch ist hier das Kippmoment des Kranes aufgrund der Auslegermasse am ungünstigsten. Es ist da­ her nur für Konstruktionen geeignet, bei denen die Festigkeit Vorrang vor der Leistung hat.

Verfahren b) erziehlt die geringste Festigkeit im ausgefahrenen Ausleger, verringert jedoch das von der Auslegermasse abhängige Kippmoment und eignet sich daher für Krane, bei denen die Stabilität Vorrang vor der Leistung hat.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Teleskopausleger, insbesondere für einen Kran, so auszubilden, daß die Reihenfolge beim Aus­ fahren der einzelnen Verlängerungsteile vorbestimmbar ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfinderische Ausbildung der Hubeinrichtung ist also so getroffen, daß zur Erzeugung des jeweils unterschiedlichen Hydraulikdrucks während des Einziehvorganges die wirksamen Flächen auf der Einfahrseite der jeweiligen Kolben im Arbeits­ zylinder unterschiedlich sind. In der Weiterbildung der Er­ findung sind zur Erzeugung des unterschiedlichen Hydraulik­ drucks Druckminderventile verwendet.

Auf diese verblüffend einfache Weise werden die eingangsge­ schilderten Nachteile in der Ausbildung solcher einziehbarer Kranausleger vermieden bei hoher Betriebssicherheit und ge­ ringem Verschleiß der beweglichen Teile.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei in der Zeich­ nung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungs­ beispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Mobil-Kranes mit einem hydraulisch einziehbaren Ausleger,

Fig. 2 schematisch einen Schnitt durch eine Ausfüh­ rungsform eines einziehbaren Auslegers mit drei Verlängerungsteilen und Hubeinheiten gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungs­ form eines einziehbaren Auslegers mit vier Verlängerungsteilen und Hubeinheiten gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Teilschnitt als Seitenansicht der Hubein­ heiten gemäß der Fig. 2,

Fig. 5 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4 und

Fig. 6 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein typischer Mobil-Kran 1 dargestellt mit hier zwei sichtbaren gummibereiften Rädern 2 und einem auf diesen auf­ liegenden Chassis, auf dem eine drehbewegliche Tragkonstruktion 4 für einen einziehbaren Ausleger 6 montiert ist. Der Teleskop- Ausleger 6 ist mit der Tragkonstruktion 4 um eine Achse 5 schwenk­ bar gelagert, er besteht aus einem Basisausleger 7, einem mittleren Verlängerungsteil 8 und einem oberen Verlängerungsteil 9. Der ein­ ziehbare Ausleger wird über einen aus- und einfahrbaren hydraulischen Stoßheber 10 verschwenkt und damit in seiner Höhe verstellt. Am oberen Verlängerungsteil 9 sind Rollen vorgesehen, über die ein Seil 11 von einer Winde 12 zur Einstellung einer Lasthakenein­ heit 13 (Unterflasche) läuft.

Zum Ausfahren des mittleren Verlängerungsteiles 8 und des oberen Verlängerungsteiles 9 ist eine in Fig. 2 gezeigte Doppel-Hub­ einheit vorgesehen. Diese beiden Hubeinheiten sind zwar mechanisch miteinander verbunden, arbeiten jedoch als zwei getrennte Einhei­ ten.

In Fig. 2 sind der Basisausleger, das mittlere und obere Ver­ längerungsteil 8 bzw. 9 dargestellt, die in der Regel als kasten­ förmige jeweils ineinanderschiebbare und in den Basisausleger auf Gleitkissen mit geringer Reibung 14 einziehbaren Bauteile ausge­ bildet sind.

Von der ersten Hubeinheit 15 ist die am Kolben 17 ansetzende Kolbenstange 16 mit dem Basisausleger 7 über einen Bolzen 18 verbunden. Der Zylinder 19 der ersten Hubeinheit ist mit dem mittleren Verlängerungsteil 8 über einen Bolzen 20 verbunden.

Ein Zylinder 22 der zweiten Hubeinheit 21 ist mit dem Zylinder 19 der ersten Hubeinheit 15 verschweißt, während die am Kolben 24 ansetzbare Kolbenstange 23 mit dem oberen Verlängerungsteil 9 über einen Bolzen 25 verbunden ist. Der Durchmesser der Kolben­ stange 16 ist größer als der der Kolbenstange 23.

Ein Rohr oder ein Kanal 26 (die das hydraulische Druckmedium übertragenden Mittel werden nachstehend als "Kanal" bezeichnet) , leitet den Hydraulikdruck im Betriebsmode "Ausfahren" in eine Arbeitskammer 27 in der Hubeinheit 15 und über einen Kanal 28 wird der Druck im Betriebsmode "Einfahren" in eine Arbeitskammer 29 geleitet. Die Arbeitskammer 27 ist über einen Kanal 30 mit einer Arbeitskammer 31 verbunden, so daß das Druckmedium im Betriebsmode "Ausfahren" zur zweiten Hubeinheit 21 gelangt und ein Kanal 32 verbindet die Arbeitskammer 29 mit einer Arbeits­ kammer 33 der zweiten Hubeinheit 21 für den Zufluß von Hydraulik­ medium im Betriebsmode "Einziehen". Im Kanal 32 befindet sich ein Verbundventil 34, das im Ausfahrmode den Durchfluß durch die Verbindung 35 freigibt, so daß in beiden Arbeitskammern 29 und 33 gleicher Druck herrscht, und das einen Druckabfall über ein federbelastetes Druckminderventil 36 im Einfahrmode erzeugt.

Bei der vorstehend beschriebenen Bauart wird zum Ausfahren oder Verlängern des Auslegers in dem Kanal 26 Druck im Ausfahrmode aufgebaut, während in dem Kanal 28 im Einziehmode ein Rückstau von weniger als die Hälfte des Ausfahrdruckes herrscht.

Infolge der unterschiedlichen wirksamen Ringflächen an den Kolben 17 und 24 im Einfahrmode, wird der Netto-Ausfahrdruck in der Hubeinheit 15 größer als in der Hubeinheit 21, so daß das mittlere Teil zuerst ausfährt und das Kopfteil mitnimmt. Ist das mittlere Teil vollständig ausgefahren, fährt auch das Kopfteil aus.

Beim Einziehen des Auslegers wird Druck in dem Kanal 28 aufge­ baut und ein Rückstau von mindestens einem Fünftel des Druckes im Einziehmode wird in dem Kanal 26 erzeugt.

Da die Kolbenringfläche 24 größer ist als die Kolbenring­ fläche des Kolbens 17 bewegt sich zuerst das Kopfteil 9. So­ bald das Kopfteil voll eingezogen ist, wird dann auch das mittlere Teil eingezogen.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind die Hubeinheiten aus Fig. 2 im einzelnen dargestellt, wobei gleiche Teile auch die glei­ chen Bezugszeichen tragen.

Bei der Auslegung eines einziehbaren Auslegers weiß der Fach­ mann, daß bei Ausbildung des Kopfteiles als erstes Teil für das Ausfahren und auch für das Einziehen die entsprechenden Kolbenringflächen im Einziehmode dem Ausfahrmode entgegenge­ setzt wirken müssen.

Fig. 3 zeigt schematisch einen aus vier Teilen bestehenden einziehbaren Ausleger, bei dem die Hubeinheiten kaskadenförmig verbunden sind. Eine solche Konstruktion bietet sich an, wenn das Kopfteil ein zusätzliches Endteil oder ein anderes Ver­ längerungsteil trägt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 beinhaltet eine erste, zweite und dritte Hubeinheit 37 bzw. 38 bzw. 39, wobei der Kolben 40 der ersten Hubeinheit 37 über einen Bolzen 41 mit dem Basis­ teil des Auslegers verbunden ist und ihr Zylinder 42 über einen Zapfen 43 mit dem mittleren Verlängerungsteil. Der Zylinder 44 der dritten Hubeinheit 39 (selbst mit der zweiten Hubeinheit 38 verschweißt) ist mit dem Kopfteil über einen Bolzen 45 ver­ bunden und die Kolbenstange 46 der Hubeinheit 39 ist über einen Zapfen 47 mit dem Endteil verbunden.

Für die Arbeitsmode "Ausfahren" und "Einziehen" sind Hydraulik­ leitungen 48 und 49 vorgesehen, die entsprechend dem Ausfahr- bzw. Einfahrmode das Druckmedium fördern. Die Arbeitskammern 50, 51 und 52 sind miteinander verbunden ebenso wie die Arbeitskammern 53, 54 und 55 für das Einziehen. Der Kolben 56 der Hubeinheit 37 und der Kolben 57 der Hubeinheit 38 haben die gleichen Kolbenringfläche beim Einziehen, wobei allerdings in dem die Kammern 53 und 54 verbindenden Kanal ein Verbund­ ventil 58 vorgesehen ist, das aus einem Druckminderventil 59 besteht, das in den Arbeitskammern 53 und 54 beim Ausfahren einen Differenzdruck erzeugt. Die Arbeitskammer 54 für das Einziehen ist mit der Arbeitskammer 55 zum Einfahren der Hubeinheit 39 ver­ bunden, wobei jedoch die Kolbenfläche des Kolbens 60 der Hub­ einheit 39 größer ist als bei den anderen beiden Hubeinheiten.

Die hydraulische Wirkungsweise ist bei dieser Anordnung kaskaden­ förmig, da beim Druckaufbau in dem Kanal 48 im Ausfahrmode und einem Rückstau von weniger als der Hälfte des Ausfahrdruckes in dem Kanal 49, die Hubeinheit 37 zuerst ausfährt, dann die Hubeinheit 38 und schließlich die Hubeinheit 39. Beim Einziehen, wenn der Druck in dem Kanal 49 der Betriebsdruck ist und in dem Kanal 48 ein Rückstau herrscht, fährt zuerst das Endteil ein, dann das Kopfteil und schließlich das mittlere Teil.

Die Abläufe beim Einfahren und Ausziehen können erfindungsgemäß umgekehrt werden, wenn die wirksamen Kolbenflächen im Einzieh­ mode in geeigneter Weise geändert werden und/oder entsprechende Druckminderventile eingebaut werden. Darüber hinaus können auch mehr als vier Verlängerungsteile für einen einziehbaren Ausleger unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips vorgesehen werden.

Claims (8)

1. Teleskopeinrichtung für einen Einzieh-Ausleger mit mindestens zwei von einem Basisausleger ausfahrbaren Verlängerungsteilen, wobei jedes Verlängerungsteil über eine Hubeinheit in Form eines hydraulischen Arbeitszylinders ausfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Betriebmode "Ausfahren" alle Hubeinheiten (15, 21) der Teleskopeinrichtung mit etwa gleichem Hydraulikdruck beaufschlagt sind, daß im Betriebs­ mode "Einziehen" in allen Hubeinheiten ein unterschiedlicher Hydraulikdruck wirksam ist, derart, daß eine selektive Reihen­ folge beim Ausfahren der Verlängerungsteile durchführbar ist.

2. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Erzeugung des jeweils unterschied­ lichen Hydraulikdrucks während des Einziehvorganges die Druck­ flächen auf der Einfahrseite der jeweiligen Kolben im Arbeits­ zylinder unterschiedlich sind.

3. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Erzeugung des jeweils unterschied­ lichen Hydraulikdrucks Druckminderventile vorgesehen sind.

4. Teleskopeinrichtung mit zwei von einem Basisausleger ausfahr­ baren Verlängerungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verlängerungsteile über je eine Hubeinheit ausfahr­ bar sind, wobei für das Ausfahren beide Hubeinheiten mit etwa gleichem Hydraulikdruck beaufschlagt sind, während für das Ein­ ziehen ein unterschiedlicher Hydraulikdruck auf die Hubein­ heiten durch unterschiedliche wirksame Flächen auf den ein­ fahrseitigen Kolbenflächen der Hubeinheiten wirkt, derart, daß eine selektive Reihenfolge beim Ausfahren der Verlängerungs­ teile durchführbar ist.

5. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine in einer den Hydraulikdruck an die Arbeitszylinder im Einziehmode zuführende Leitung ein kombiniertes oder Verbund-Ventil (34) angeordnet ist, das im Betriebsmode "Ausfahren" freien Durchfluß des Hydraulik­ mediums gewährleistet, im Betriebsmode "Einziehen" dagegen eine Druckminderung bewirkt.

6. Teleskopeinrichtung mit drei aus einem Basisausleger ausfahr­ baren Verlängerungsteilen, wobei die Verlängerungsteile aus einem ersten oder Zwischenteil (37), einem zweiten oder Kopf­ teil (38) und einem dritten oder Endteil (39) bestehen, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Verlängerungs­ teil (37, 38, 39) über eine Hubeinheit ausfahrbar ist, auf die jeweils zum Ausfahren der Einrichtung ein etwa gleicher Druck aufgebracht ist, während in jeder Hubeinheit beim Einziehvorgang ein unterschiedlicher Hydraulikdruck wirksam ist, daß dieser unterschiedliche Hydraulikdruck in den Arbeitszylindern im Kopf- und Endteil durch unterschiedliche wirksame Druckflächen auf der Einziehseite der Hubeinheiten erzielbar ist, daß dieser unterschiedliche Druck zwischen dem Kopf- und Zwischenteil (37, 38) über ein Verbundventil (58) und ein Druckminderventil (59) erzielbar ist, so daß ein selektives Ausfahren der einzelnen Verlängerungsteile durchführbar ist.

7. Teleskopeinrichtung im wesentlichen entsprechend der Beschrei­ bung in Verbindung mit den Fig. 2, 4, 5 oder 6 oder Fig. 3 der Zeichnungen.

8. Teleskopeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in Verbindung mit einem Kran.