DE4343685A1 - Hubvorrichtung, insbeondere Hebebühne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung, insbesonde­ re eine Hebebühne, bei der ein mit der zu hebenden Last beaufschlagbarer Hubschlitten längs einer mit einem Ge­ winde versehenen Fangstange verschiebbar ist, auf der durch den Hubschlitten eine leichtgängige Fangmutter mitgenommen wird, die an der Ober- und Unterseite am Hubschlitten relativ zu diesem verdrehbar abgestützt ist, wobei der Hubschlitten ein Bremselement aufweist, mit dem die Fangmutter in Wirkverbindung bringbar ist, um eine weitere Verdrehung der Fangmutter zu verhin­ dern.

Eine Hubvorrichtung dieser Art ist bekannt aus der DE-OS 29 09 171. Sie funktioniert so, daß während des normalen Betriebes die leichtgängige Fangmutter, bei­ spielsweise eine Kugelumlaufmutter, vom Hubschlitten, der fest mit der höhenverfahrbaren Lastplattform ver­ bunden ist, bei der Hub- und Senkbewegung nach oben und unten mitgenommen wird, wobei das Gewinde und die Fang­ mutter so ausgelegt sind, daß keine Selbsthemmung auf­ tritt.

Reißt nun beispielsweise die die Lastplattform tragende Kette, so kommt augenblicklich durch die beschleunigt einsetzende Absenkbewegung des Hubschlittens dieser mit einer Bremsfläche auf die leichtgängige Fangmutter zum Aufliegen, wodurch gleichzeitig eine Drehbewegung der Fangmutter verhindert wird und damit der Hubschlitten dann auf der mit Gewinde versehenen Fangstange sicher gehalten wird. Diese bekannte Vorrichtung hat aber den Nachteil, daß die Bremswirkung erst durch ein Fallen der Lastplattform und damit des Hubschlittens bewirkt wird und es dabei sehr wesentlich ist, wie hart die zwischen Hubschlitten und Fangmutter angeordnete Druck­ feder ist. Da die Federhärte nämlich in gewissen Gren­ zen schwankt, ist auch das Einsetzen der Bremswirkung etwas unterschiedlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß die Brems­ wirkung von solchen Fertigungstoleranzen unabhängig wird und gleichzeitig eine höhere Betriebssicherheit erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Vorrichtung ein zusätzliches Sicherheitselement vorhanden ist, um die Bremsung der Fangmutter einzulei­ ten.

So wird erreicht, daß neben dem bereits beschriebenen Mechanismus ein weiterer Mechanismus vorhanden ist, mit dem das Fallen der Lastplattform zu verhindern ist. Aufgrund der insofern vorhandenen Redundanz ist damit eine erheblich höhere Sicherheit im Betrieb der Hubvor­ richtung erreichbar.

Dabei kann das zusätzliche Sicherheitselement von außen betätigbar sein.

Damit wird erreicht, daß die Verwendbarkeit der hier beschriebenen Absenk- und Fallbremse verbessert wird, denn sie kann nun auch verwandt werden, um in angeho­ benem Zustand den Hubschlitten festzulegen, einfach in­ dem das als Stellglied fungierende Sicherheitselement von außen betätigt wird, wodurch die Fangmutter in ihrer Position auf der Fangstange festgehalten wird. Gleichzeitig kann aber die für eine Sicherheitsvorrich­ tung geforderte Selbstbetätigung weiterhin erfüllt wer­ den.

Grundsätzlich kann das Sicherheitselement elektrisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder auch pneumatisch betätigt werden.

Insbesondere bei einer hydraulischen oder pneumatischen Ausführungsform kann das Sicherheitselement bei Betäti­ gung mit Druck beaufschlagt werden oder aber auch so geschaltet sein, daß es bei Betätigung drucklos wird. Letzteres hat insbesondere den Vorteil, daß das Sicher­ heitselement auch in den Hydraulikkreislauf einer Hub­ vorrichtung integriert sein kann, so daß bei Ausfallen der Hydraulik und dementsprechendem Druckabfall die dann in den Hydraulikkreislauf integrierte Bremsvor­ richtung frühzeitig zum Eingriff kommt und ein abruptes Absacken und Auffangen des Hubschlittens nicht auf­ tritt.

Insbesondere bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der oben beschriebenen Bremsvorrichtung kann es bei­ spielsweise sinnvoll sein, als Sicherheitselement und Stellglied einen Ringzylinder zu wählen. Dieser läßt sich leicht in einen vorhandenen Hydraulikkreislauf integrieren und hat außerdem den Vorteil, platzsparend zu sein.

Damit dabei das Aufsetzen des Bremselementes auf die Fangmutter möglichst gleichmäßig erfolgt, ist es sinn­ voll, im Hubschlitten eine vorgespannte Feder vorzu­ sehen, die bei Betätigung des Stellgliedes die Fang­ mutter und das Bremselement selbsttätig in Wirkverbin­ dung bringt. Dies kann einerseits so geschehen, daß der oben beschriebene Ringzylinder über diese Feder gegen das Bremselement drückt.

Andererseits ist aber bei einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform die Fangmutter axial zwischen zwei leicht vorgespannten Federn zentriert und durch das axiale Zu­ rückziehen des als Sicherheitselement und Stellglied fungierenden Ringzylinders wird die eine Feder ent­ spannt, so daß die andere Feder die Fangmutter axial gegen das als Fläche ausgebildete Bremselement drückt. Dies hat den bereits erwähnten Vorteil, daß die Fang­ vorrichtung weiterhin wie bisher bekannt funktioniert, nämlich daß bei plötzlich absackendem Hubschlitten die Fangmutter aufgrund ihrer Trägheit diesem Absacken nicht sofort folgen kann und das Bremselement sie in der bekannten Weise sofort stoppt und damit den Fall des Hubschlittens in der bekannten Weise abbremst und beendet. Gleichzeitig wird aber durch das gezielte Ent­ spannen der einen Feder der Bremsvorgang auch von außen einleitbar.

Neben den bisher beschriebenden Elementen, die sich im wesentlichen axial bewegen, ist es auch möglich, daß das Sicherheitselement im wesentlichen radial zur Fang­ mutter beweglich ist. Dies kann mit einer konstruktiv einfacheren Mechanik erreicht werden.

Hierzu ist es beispielsweise möglich, einen Bremsstift des Sicherheitselementes radial in eine Ausnehmung an der Fangmutter eingreifen zu lassen. Hierdurch wird die Rotation der Fangmutter gestoppt, sie läuft nicht mehr an der Fangstange entlang und der Hubschlitten setzt mit seinem Bremselement auf die vorgebremste Fangmutter auf und bremst sie aufgrund der höheren Last vollstän­ dig ab.

Bei einer derartigen Fangvorrichtung bietet es sich an, das Sicherheitselement als selbsttätig wirkende Abbrems­ vorrichtung radial wirken zu lassen. Hierzu kann es an der Fangmutter montiert sein, so daß durch bei der Ro­ tation der Fangmutter auftretende Zentrifugalkräfte das Sicherheitselement nach außen verlagert wird, wo es dann mit dem Hubschlitten in Kontakt kommt und die Fangmutter so abbremst. Dabei kann das Sicherheitsele­ ment auf Radialführungen nach außen gleiten, wobei es sich im wesentlichen ständig parallel zur Fangmutter- und Fangstangenachse bewegt.

Alternativ hierzu kann das Sicherheitselement als ein­ seitig an der Fangmutter gelagerter Hebel ausgebildet sein, wobei die Schwenkebene des Hebels sowohl senk­ recht zur Fangmutter-Achse sein kann als auch parallel zur Fangmutter-Achse. Wenn die Schwenkebene des Hebels senkrecht zur Fangmutter-Achse ist, so hat dies den Vorteil, daß das nach außen schwenkende Sicherheits­ element bei richtiger Orientierung in Bezug auf die Rotationsrichtung der Fangmutter die Bremswirkung wie bei einer Simplex-Bremse selbsttätig verstärken kann.

Wie bereits erwähnt, kann die Bremsbewegung zwischen der Fangmutter und dem Sicherheitselement sowohl über Reibschluß, als auch über Formschluß erfolgen. Bei ei­ ner formschlüssigen Wirkverbindung zwischen Sicher­ heitselement und Fangmutter, bei dem das Sicherheits­ element als Stift ausgebildet ist, der in eine Ausneh­ mung eingreift, kann das gegenüberliegende Teil, d. h. die Fangmutter oder der Hubschlitten natürlich auch eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Ausnehmungen bzw. Vertiefungen aufweisen, z. B. in Form einer Außen- bzw. Innenverzahnung, so daß die Wirkverbindung zum Abbremsen der Fangmutter in jeder beliebigen Winkel­ stellung der Fangmutter erfolgen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Hubvorrich­ tung ist die Fangstange in eine Hubsäule integriert, insbesondere in deren hohlen Innenraum angeordnet, wo­ durch die Hubsäule, an der die lasttragende Plattform verfährt, gleichzeitig als Schutz für die mit Gewinde versehene Fangstange fungiert, so daß dieser weniger leicht verschmutzt und damit die Betriebssicherheit der gesamten Sicherheitsvorrichtung erhöht wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen. Dabei zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Fangvorrich­ tung mit axial angeordneten Sicherheitselement in normalem Betrieb;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Fangvorrich­ tung mit in Axialrichtung angeordnetem Sicher­ heitselement in Bremsbetrieb;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Fangvor­ richtung mit radial wirkenden Sicherheits­ elementen, einerseits selbsttätig und andererseits von außen betätigbar;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Fangvor­ richtung mit radial wirkenden Fliehkrafthebeln als Sicherheitselementen in normalem Betrieb;

Fig. 5 die Fangvorrichtung nach Fig. 4 im Brems­ betrieb.

In der Fig. 1 ist eine Fangstange 1 dargestellt, die mit ihrem nicht dargestelltem oberen Ende in einer Hub­ säule einer Hebebühne aufgehängt ist. Diese feststehen­ de Fangstange 1 ist über ihre Länge mit einem Gewinde versehen, auf dem eine Kugelumlaufmutter 2 läuft, wobei die Achse der Fangmutter 2a naturgemäß mit der Achse 1a der Fangstange übereinstimmt. Die Kugelumlaufmutter 2 ist auf ihrer Ober- und Unterseite an Widerlagern 3 und 4 abgestützt. Diese Widerlager gehören zu einem Hub­ schlitten 5, der sich beim Anheben bzw. Absenken der Last nach oben oder unten in der angegebenen Pfeilrich­ tung verschiebt. Die Kugelumlaufmutter 2 ist auf der Ober- und Unterseite jeweils mit einem Kugellager 6a, 6b versehen, an denen sich Druckfedern 7a, 7b ab­ stützen, die an den entsprechenden Widerlagern 3 und 4 anliegen. Beim normalen Betrieb der Hebebühne wird die Kugelumlaufmutter 2 vom Hubschlitten 5 elastisch mitge­ nommen, wobei sie sich auf der als Spindel ausgebilde­ ten Fangstange 1 dreht.

Wenn jetzt der Hubschlitten 5 aufgrund eines Defektes der Hebebühne absackt, fällt der Hubschlitten schneller als bei der üblichen Senkbewegung während des normalen Betriebes nach unten, so daß die Kugelumlaufmutter 2 dieser beschleunigt einsetztenden Absenkbewegung des Hubschlittens 5 nicht folgen kann. In diesem Fall wird die entsprechend schwach ausgelegte obere Druckfeder 7b zusammengedrückt und der Hubschlitten 5 kommt mit einer Bremsfläche 8 auf der Kugelumlaufmutter 2 zum Anliegen, so daß die Drehbewegung dieser Fangmutter auf der Fang­ stange 1 verhindert wird. In den Fig. 1 und 2 ist die Bremsfläche 8 dabei auf der Stirnseite eines Aufla­ gerringes 9 ausgebildet, der an dem Hubschlitten 5 be­ festigt ist. Durch die auf dem Hubschlitten 5 und damit auf der Bremsfläche 8 aufliegende Last wird der Hub­ schlitten 5 sicher durch die Kugelumlaufmutter 2 an der Fangstange 1 gehalten, obwohl das Gewinde der Fang­ mutter 2 leichtgängig ist und keine Selbsthemmung auf­ weist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Fangvorrichtung kann aber nicht nur in der eben beschriebenen Weise ein Absacken der Hublast verhindern, sondern sie weist noch ein zusätzliches Sicherheitselement auf.

Denn das Widerlager 3 ist parallel zur Fangstange 1 verschiebbar, was dadurch erreicht wird, daß es durch den Kolben eines schematisch dargestellten Ringzylin­ ders 10 gebildet wird. Dieser Ringzylinder 10 ist durch eine Leitung 11 entweder hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagt. Hierdurch wird das Widerlager 3 durch den Ringzylinder 10 an einer festen Position in dem Hubschlitten 5 gehalten.

Durch Betätigen eines nicht dargestellten Sicherheits­ ventiles oder durch Ausfall der Hydraulik der Hebe­ bühne, an die der Ringzylinder 10 angeschlossen ist, wird über die Leitung 11 das Druckmedium aus dem Ring­ zylinder 10 abgelassen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Dadurch wird als erstes die Druckfeder 7b entlas­ tet, was gleichzeitig dazu führt, daß sich die Druck­ feder 7a ausdehnt und die Kugelumlaufmutter 2 relativ zum Hubschlitten 5 nach oben drückt. Bei entsprechendem Druckabbau im Ringzylinder 10 drückt dabei die Druck­ feder 7a die Kugelumlaufmutter 2 gegen die Bremsflächen 8, was die bereits oben beschriebene Bremswirkung an der Fangmutter zur Folge hat, so daß durch eine Entlas­ tung des Druckes im Ringzylinder 10 die Kugelumlauf­ mutter 2 durch eine Sicherheitsbetätigung von außen ge­ bremst werden kann, womit der Hubschlitten 5 fest auf der Fangstange 1 sitzt.

In der Fig. 3 ist hierzu noch eine alternative Anord­ nung aufgezeigt. Auch hier läuft ein Hubschlitten 5 eine Fangstange 1 auf und ab und eine Kugelumlaufmutter 2 folgt in der oben beschriebenen Weise dieser Bewegung rotierend. Auch in diesem dargestellten Beispiel stützt sich die Kugelumlaufmutter dabei über entsprechende Ku­ gellager 6a, 5b und Federn 7a, 7b am Hubschlitten 5 ab. Wenn die Kugelumlaufmutter 2 zu schnell absinkt und sich dabei aufgrund der Gewindesteigung entsprechend schnell dreht, fahren an ihr angebrachte Bremsorgane 12 aufgrund der auf sie wirkenden Zentrifugalkräfte selbsttätig radial nach außen und stützen sich dabei auf Bremsflächen 13 ab, so daß sie die Rotationsbewe­ gung der Kugelumlaufmutter 2 abbremsen. Dadurch wird die Absenkgeschwindigkeit der Kugelumlaufmutter 2 ver­ ringert und der Hubschlitten 5, der weiterhin mit der gleichen Geschwindigkeit absinkt, setzt mit seiner Bremsfläche 8 auf die abgebremste Kugelumlaufmutter 2 auf und bremst sie völlig. Dadurch wird das weitere Absinken des Hubschlittens verhindert.

Das radiale Ausfahren der in die Kugelumlaufmutter 2 integrierten Bremsorgane 12 erfolgt gegen Federn 14, die so eingestellt sind, daß das Abheben durch Zentri­ fugalkraft erst bei einer gewissen Drehzahl erfolgen kann.

Gegenüber von den Bremsorganen 12 sind in der Fig. 3 Bremsbacken 15 dargestellt, die sich im wesentlichen radial zur Kugelumlaufmutter 2 hinbewegen können. Hier­ zu sind Zylinderräume 16 über entsprechende Leitungen 17 mit einem Druckmedium zu beaufschlagen, wodurch die Bremsbacken 15 gegen Federn 18 auf die Kugelumlaufmut­ ter 2 gepreßt werden können, um diese in der beschrie­ benen Weise abzubremsen, so daß dann wieder der Hub­ schlitten 5 mit seiner Bremsfläche 8 auf die Fangmutter aufsetzt, sie in ihrer Rotationsbewegung völlig blockiert und so das Absacken des Hubschlittens 5 verhin­ dert. Damit ist auch auf diese Weise eine von außen ge­ steuerte Sicherheitsfestsetzung der Rotation der Kugel­ umlaufmutter 2 und damit eines Absenkens des Hubschlit­ tens 5 möglich, indem die Zylinderräume 16 von außen über die Leitung 17 mit Druck beaufschlagt oder von Druck entlastet werden. Selbstverständlich können die Bremsbacken 15 auch elektrisch, elektromagnetisch oder auf ähnliche Weise zum Abbremsen der Kugelumlaufmutter 2 gebracht werden.

In den Fig. 4 und 5 ist eine andere Art von an der Fangmutter 2 befestigten, aufgrund der Fliehkraft selbsttätig wirkenden Sicherheitselementen dargestellt. Es handelt sich dabei um Bremshebeln 19, die an Achsen 20 verschwenkbar an der Fangmutter 2 befestigt sind. Bei zu schneller Rotation der Fangmutter 2 schwenken diese Bremshebel 19 aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen und bremsen die rotierende Fangmutter 2 an dem Hubschlitten 5 ab. Dadurch wird wiederum die Sinkge­ schwindigkeit der Fangmutter 2 verringert und der Hub­ schlitten 5 setzt mit seiner Bremsfläche 8 in der be­ kannten Weise auf der Fangmutter auf, bremst sie weiter bis zum Stillstand und stoppt damit in der bereits be­ schriebenen Weise das weitere Absacken des Hubschlit­ tens 5.

Bei den hier dargestellten Bremshebeln liegt deren Schwenkebene parallel zur Mutterachse. Nicht darge­ stellt ist, die Fliehkraft betätigten Bremshebel in einer Ebene zu verschwenken, die senkrecht zur Fang­ mutter-Achse 2a ist. Bei einer Verschwenkung in dieser Ebene können die Bremshebel bei richtiger Anordnung die Abbremsung der Fangmutter nach Art der Simplex-Bremse selbsttätig verstärken.

Je nach Ausführungsform und Anordnung der Bremsen, Bremsflächen, Federn etc. läßt sich bei den darge­ stellten Beispielen erreichen, daß insbesondere bei einer hydraulisch betätigten Hebebühne der Ausfall der Hydraulik zum automatischen Abbremsen jeder Bewegung der Kugelumlaufmutter führt, so daß hier ein besonderes Sicherheitselement vorliegt.

Claims (15)

1. Hubvorrichtung, insbesondere Hebebühne, bei der ein mit der zu hebenden Last beaufschlagbarer Hubschlitten (5) längs einer mit einem Gewinde versehenen Fangstange (1) verschiebbar ist, auf der durch den Hubschlitten (5) eine leichtgängige Fangmutter (2) mitgenommen wird, die an der Ober- und Unterseite am Hubschlitten (5) re­ lativ zu diesem verdrehbar abgestützt ist, wobei der Hubschlitten ein Bremselement (8) aufweist, mit dem die Fangmutter (2) in Wirkverbindung bringbar ist, um eine weitere Verdrehung der Fangmutter (2) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Sicherheitselement (10, 16, 12, 19) vorhanden ist, um die Bremsung der Fangmutter (2) einzuleiten.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement (10, 16) von außen betätig­ bar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement (10) mit Druck beaufschlag­ bar ist und durch Druckabfall betätigt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnen, daß das Sicherheitselement (16) bei Betätigung mit Druck beaufschlagt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement ein Ringzylinder (10) ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Hubschlitten 5 eine vorgespannte Feder (7a) ist, die bei Betätigung des Sicherheitselementes (10) die Fangmutter (2) und das Bremselement (8) in Wirkverbin­ dung bringt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Fangmutter (2) axial zwischen zwei leicht vorgespannten Federn (7a, 7b) zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Sicherheitselement (10) die eine Feder (7b) entspannt wird und daß die andere Feder (7a) die Fangmutter (2) axial gegen das als Fläche ausgebildete Bremselement (8) drückt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement (12, 16, 19) im wesentlichen radial zur Fangmutter (2) beweglich ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremsstift des Sicherheitselementes in einer Ausnehmung an der Fangmutter eingreift.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement (12, 19) an der Fangmutter (2) befestigt ist und durch Zentrifugalkräfte nach außen verlagerbar ist, wobei es die Fangmutter (2) ab­ bremsend mit dem Hubschlitten (5) in Kontakt kommt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement als einseitig an der Fang­ mutter (2) gelagerter Hebel (19) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkebene des Hebels (19) parallel zur Fang­ mutter-Achse (2a) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement (12) auf Radialführungen nach außen gleitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement (12) durch eine Feder (14) in seine Ruhelage gezogen wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung eine Hubsäule aufweist, in die die Fangstange (1) integriert, insbesondere in deren hohlen Innenraum angeordnet ist.