EP1409792A1 - Hubeinrichtung - Google Patents

Hubeinrichtung

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Publication number
EP1409792A1
EP1409792A1 EP02790170A EP02790170A EP1409792A1 EP 1409792 A1 EP1409792 A1 EP 1409792A1 EP 02790170 A EP02790170 A EP 02790170A EP 02790170 A EP02790170 A EP 02790170A EP 1409792 A1 EP1409792 A1 EP 1409792A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
pressure
lifting device
cylinder
piston
Prior art date
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Granted
Application number
EP02790170A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1409792B1 (de
Inventor
Erich Wirzberger
Stephen George Hopper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posford Haskoning Ltd
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Posford Haskoning Ltd
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10163691A external-priority patent/DE10163691B4/de
Application filed by Bosch Rexroth AG, Posford Haskoning Ltd filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of EP1409792A1 publication Critical patent/EP1409792A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1409792B1 publication Critical patent/EP1409792B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D15/00—Movable or portable bridges; Floating bridges
    • E01D15/24—Bridges or similar structures, based on land or on a fixed structure and designed to give access to ships or other floating structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/262—Locking mechanisms using friction, e.g. brake pads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/004—Fluid pressure supply failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B2015/268—Fluid supply for locking or release independent of actuator pressurisation

Definitions

  • the invention relates to a lifting device, in particular a ferry dock with a platform which can be brought into a predetermined lifting position by means of a drive.
  • Such lifting devices are used, for example, in a ferry pier installed on a quay, the platform or ramp (link span) of which is articulated with one end section on the quay, while the other end section is aligned via hydraulic cylinders with respect to the floor of the loading space of the ferry ship in such a way that the vehicles can get into and out of the ferry.
  • a ferry pier installed on a quay
  • the platform or ramp (link span) of which is articulated with one end section on the quay, while the other end section is aligned via hydraulic cylinders with respect to the floor of the loading space of the ferry ship in such a way that the vehicles can get into and out of the ferry.
  • two parallel hydraulic cylinders are used to pivot and support the ramp. Malfunctions in the electrics, mechanics or hydraulics can cause the ferry pier to skew, which in the worst case scenario leads to the breakage of one drive side.
  • the object of the invention is therefore to create a lifting device, in particular a ferry dock, in which the risk of damage is reduced with minimal effort.
  • the lifting device has a platform which can be brought into a predetermined lifting position by means of a drive, for example a hydraulic cylinder.
  • a catch device assigned direction that acts parallel to the hydraulic cylinders, so that reliable support is guaranteed even when the drive breaks.
  • a safety device is known per se from the prior art according to DE 38 11 225 AI, but this acts directly on the piston rod of a hydraulic cylinder. When a piston rod breaks at the outset, however, such a safety device cannot have any effect, so that it does not meet the safety requirements which are to be used, for example, for ferry docks.
  • the catching device is designed with a catching rod which can be connected to the platform via a clamping device - similar to that from DE 38 11 225 AI. That If the hydraulic cylinders run unevenly or if there is any other danger to the lifting device, the clamping device engages, so that the platform can be braked and locked - regardless of the drive.
  • the clamping device has a clamping cylinder penetrated by the catching rod, in which clamping bodies are displaceably guided, which are hydraulically prestressed into a release position and can be brought into clamping engagement with the catching rod.
  • the operational safety of the lifting device according to the invention can be further improved if the clamping bodies are received in a clamping piston which is received in the clamping cylinder in an axially displaceable manner.
  • the clamping piston is hydraulically in one
  • This maximum pressure is preferably limited by a pressure relief valve, via which the cylinder space can be connected to a tank.
  • the clamping bodies of the clamping device are preferably hydraulically pretensioned into their release position, this pretensioning being carried out via one or more actuating pistons which are guided in the clamping piston and the rear side of which is subjected to an actuating pressure.
  • this signal pressure corresponds to that pressure which acts at the inlet of the pressure relief valve.
  • the control of the sprags i.e. the clamping bodies are engaged by switching a switching valve, via which the tank pressure can be applied to the rear of the actuating piston for engaging, so that the clamping bodies move mechanically, for example by the force of a spring, into their clamping position.
  • a position measuring system is assigned to the catching device, via which the path and the speed at which the clamping cylinder moves relative to the catching rod can be determined. If the detected signals exceed predetermined limit values, the safety gear is activated so that the clamping bodies engage and the platform is braked.
  • the pressure to make the safety gear ready for operation is advantageously built up via a pump, which is assigned a hydraulic accumulator in the system. This serves to avoid pressure peaks when the safety gear responds.
  • the above-described hydraulic components and / or a pressure medium tank are integrated into the housing of the clamping cylinder or flanged to it.
  • Figure 1 is a schematic representation of a ferry pier
  • Figure 2 shows a safety gear of the ferry pier from Figure 1 and
  • FIG. 3 shows a detail of the safety device from FIG. 2.
  • FIG. 1 the basic scheme of a conventional ferry pier 1 is shown.
  • This has a platform, hereinafter referred to as ramp 2, which is mounted on a quay 6 of the ferry pier 1 via a swivel joint 4 indicated by dash-dotted lines.
  • ramp 2 a platform
  • two hydraulic cylinders 8, 10 act, which are supported on a merely indicated support frame 12.
  • the two hydraulic cylinders 8, 10 are arranged so that their piston rods 14 are subjected to tension are.
  • the hydraulic cylinders 8, 10 are supported on the support frame 12 by means of suitable suspensions 18, which enable the hydraulic cylinders 10 to be pivoted in order to compensate for the path of movement of the platform 2.
  • a standing arrangement can of course also be selected in which the hydraulic cylinders are subjected to pressure.
  • the ramp 2 By retracting or extending the piston rods 14, the ramp 2 can be pivoted and the front edge 16 can thus be aligned with the level of a loading space of a ferry boat, so that vehicles can reach the ferry boat via the ramp 2.
  • the ferry pier 1 shown corresponds to conventional solutions. If a rupture of one of the piston rods 14 occurs as a result of misalignment, the ramp 2 can crash in an uncontrolled manner or at least be severely damaged by the torsional forces that occur.
  • a safety device 20 is assigned to the hydraulic cylinders 8, 10, via which the platform 2 can be braked and supported independently of the action of the hydraulic cylinders 8, 10.
  • the safety device 20 is formed by two safety rods 22, 24, which are supported on the bottom and each penetrate a clamping cylinder 26, 28, which can be brought into clamping engagement with the safety rods 22, 24.
  • This safety device 20 is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3, which show the safety rod 22 and the clamping cylinder 26 interacting with it.
  • the clamping cylinder 26 is connected to the ramp 2 via a connecting arm 30 by means of a joint. prevented.
  • the clamping cylinder has a cylinder housing 32 which is traversed by the safety rod 22.
  • In the cylinder housing there are sliding guides and sealing devices 34,
  • a clamping piston 40 is axially displaceably guided in the cylinder housing 32 and is biased into a lower stop position by the pressure in the cylinder space 38 located at the top in FIG.
  • the clamping piston has a conical interior 42 in which a plurality of clamping bodies 44 distributed around the circumference are guided.
  • the conical interior 42 tapers upwards.
  • the geometry of the clamping body 44 is correspondingly wedge-shaped (cross section according to FIG. 2).
  • the clamping body 44 are over engagement springs
  • the clamping bodies 44 are brought hydraulically against the force of the engagement springs 46 into a basic position in which the inner friction surface 48 and the outer circumference of the Air-termination rod 22 has an air gap S so that no braking force is transmitted.
  • the hydraulic components for controlling the clamping cylinder 26 are essentially integrated in an additional housing 52 which is fastened to the cylinder housing 32 or is formed therein.
  • the interception rods 22 are arranged upright. Since the clamping cylinder 26 is firmly connected to the platform 2, the interception rods 22 must be supported on the quay wall or on a dolphin via a support bearing 53 in such a way that the clamping cylinder 26 can be moved along the interception rod 22 without clamping.
  • the clamping piston 40 has a control space 54, via which one or more control pistons 56 can be pressurized.
  • the end portions of the actuating pistons 56 which are distant from the actuating space 54 protrude into the interior 42 of the piston 40 receiving the clamping bodies 44 and abut the adjacent smaller end face portions 58 of the or the clamping bodies 44.
  • the space 54 is connected via a channel 60 to an annular groove 62 which is formed in the inner peripheral wall of the cylinder housing 32.
  • the annular groove 62 is connected via a connecting channel 64 to a connection of an electrically actuated switching valve 66.
  • This switching valve 66 is connected to a controller 86 of the ferry pier 1.
  • the clamping piston 40 is sealed in the cylinder housing 32 by means of suitable sealing devices, so that the cylinder chamber 38 is hydraulically is separated from the space accommodating the engagement springs 46.
  • the connecting channel 64 is connected to a pressure channel 68, which leads to a hydraulic accumulator 70.
  • the switching magnet is switched off, so that the switching valve 66 is brought into its second switching position by the force of a compression spring, in which the connecting channel 64 is connected to the tank.
  • a line 72 branches off from the pressure channel 68 and leads to a radial connection 74 of the cylinder space 38. That The end face of the piston located at the top in FIG. 3 is also acted upon by the pressure in the hydraulic accumulator 70.
  • the hydraulic accumulator 70 can be charged via an electrically operated pump 76, the pressure line 78 of which is connected to the pressure channel 68 via a check valve 80. Pressure medium is drawn in from a tank T via the pump 76. This can be integrated in the additional housing 52.
  • the pressure in the pressure channel 68 can be limited to a predetermined maximum pressure via a pressure relief valve 82. If this maximum pressure is exceeded, the pressure channel 68 is connected to the tank T via the pressure limiting valve 82.
  • a displacement measuring system 84 is integrated into the cylinder housing 32, via which the position of the clamping cylinder 32 with respect to the piston rod 22 and the relative speed can be determined.
  • Such an absolute displacement measuring system is as described in EP 0 618 373 B1, so that further explanations are unnecessary.
  • control 86 is arranged on the side of the additional housing 52, in which the output signals of the displacement measuring system 84 are processed and the above-described hydraulic components, in particular the switching valve 66, are controlled.
  • the switching valve 66 is in its basic position shown in FIG. 3, so that the clamping bodies 44 act against the force of the engagement springs due to the pressure effective in the control space 54 46 are biased into their disengaged position - the catching rod 22 can move freely.
  • the pressure in the control space 54 is also present in the cylinder space 38 via the line 72 and the connection 74.
  • This prestressing pressure is advantageously so high that the maximum possible static load of the ramp (including the load on it) can be absorbed immediately when the safety gear intervenes, i.e. this pressure is selected to be so high that the clamping piston 40 remains in its lower stop position shown when the safety catch engages virtually statically.
  • the limit pressure set at the pressure relief valve 82 is approximately 1.1 to 1.3 times higher than the preload pressure.
  • a displacement measuring system 84 is integrated in each of the clamping cylinders 26, 28. If the two hydraulic cylinders 8, 10 are not synchronized, different position and speed signals are emitted via the two position measuring systems 84 of the clamping cylinders 26, 28. If exceeded a predetermined limit value, the control 86 sends an actuating signal to the switching valve 66, so that this is switched by the force of its compression spring into the other switching position, in which the connecting channel 64 is connected to the tank T. Ie the pressure in the control room 54 is reduced towards the tank T; the clamping bodies 44 can then be moved into their engagement position (left in FIG. 3) by the force of the engagement springs 46, so that the catching rod 22 (24) is connected to the associated clamping cylinder 26 (28) in a frictional manner - the platform is braked and held securely ,
  • the pressure in the cylinder space 38 is limited to a maximum pressure via the pressure limiting valve 82. If this pressure is exceeded, the pressure medium in the cylinder space 38 is released towards the tank.
  • the hydraulic accumulator 70 is designed with a comparatively large volume, so that pressure peaks can be damped during the braking process.
  • the system is designed so that the maximum braking force can be applied within approximately 100 milliseconds.
  • a quick reaction of the pressure limiting valve 82 is required.
  • the pressure relief valve 82 opens the connection to the tank T completely within approximately 25 milliseconds.
  • the safety device 20 is formed with two safety rods 22, 24 and two clamping cylinders 26, 28.
  • a single safety gear can also be sufficient for lower requirements.
  • a hanging arrangement can of course also be selected in kinematic reversal.
  • hydraulic cylinders 8, 10 are used to pivot the platform 2.
  • other drives for example cable winches, spindles etc., can also be used.
  • a lifting device in particular a ferry dock with a platform which can be brought into a predetermined lifting position by means of at least one drive.
  • a safety gear is assigned to the drive, by means of which the platform can be supported independently of the drive.

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Abstract

Offenbart ist eine Hubeinrichtung, insbesondere ein Fähranleger mit einer Plattform, die mittels eines Hydrozylinders oder Seilwinde in eine vorbestimmte Hubposition bringbar ist. Dem Antrieb ist eine Fangvorrichtung zugeordnet, über die die Plattform unabhängig vom Antrieb abgestützt werden kann.

Description

Hubeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung, insbesondere einen Fähranleger mit einer Plattform, die mittels Antrieb in eine vorbestimmte Hubposition bringbar ist.
Derartige Hubeinrichtungen werden beispielsweise bei einem an einem Kai installierten Fähranleger eingesetzt, dessen Plattform oder Rampe (link span) mit einem Endabschnitt am Kai angelenkt ist, während der andere Endab- schnitt über Hydrozylinder mit Bezug zum Boden des Laderaumes des Fährschiffes so ausgerichtet wird, dass die Fahrzeuge in die Fähre hinein bzw. aus der Fähre heraus fahren können. Üblicherweise werden zwei parallele Hydrozylinder zur Verschwenkung und Abstützung der Rampe verwendet. Durch Fehlfunktionen in Elektrik, Mechanik oder Hydraulik kann es vorkommen, dass ein Schieflaufen des Fähranlegers erfolgt, der im ungünstigsten Fall zum Bruch einer Antriebsseite führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hubeinrichtung, insbesondere einen Fähranleger zu schaffen, bei dem die Beschädigungsgefahr mit minimalem Aufwand verringert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Hubeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Hubeinrichtung hat eine Plattform, die mittels eines Antriebs, beispielsweise eines Hydrozylinders, in eine vorbestimmte Hubposition bringbar ist. Erfindungsgemäß ist dem Antrieb eine Fangvor- richtung zugeordnet, die parallel zu den Hydrozylindem wirkt, so dass auch beim Bruch des Antriebes eine zuverlässige AbStützung gewährleistet ist.
Aus dem Stand der Technik gemäß der DE 38 11 225 AI ist zwar per se eine Fangvorrichtung bekannt, diese wirkt jedoch direkt auf die Kolbenstange eines Hydrozylinders. Beim eingangs beschriebenen Bruch einer Kolbenstange kann eine derartige Fangvorrichtung jedoch keine Wirkung entfalten, so dass sie den Sicherheitsanforderungen, die beispielsweise bei Fähranlegern zugrunde zu legen sind, nicht genügt.
Bei einer besonders bevorzugten Variante der Erfin- düng ist die Fangvorrichtung mit einer Fangstange ausgeführt, die über eine Klemmeinrichtung - ähnlich derjenigen aus der DE 38 11 225 AI - mit der Plattform verbindbar ist. D.h. bei einem ungleichmäßigen Lauf der Hydro- zylinder oder einer sonstigen Gefährdung der Hubeinrich- tung rückt die Klemmeinrichtung ein, so dass die Plattform - unabhängig vom Antrieb - abgebremst und festgelegt werden kann.
Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Klemm- Vorrichtung einen von der Fangstange durchsetzten Klemmzylinder hat, in dem Klemmkörper verschiebbar geführt sind, die hydraulisch in eine Freigabeposition vorgespannt sind und in Klemmeingriff mit der Fangstange bringbar sind.
Die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung lässt sich weiter verbessern, wenn die Klemmkörper in einem Klemmkolben aufgenommen sind, der axial verschiebbar im Klemmzylinder aufgenommen ist. Erfin- dungsgemäß wird der Klemmkolben hydraulisch in eine
Grundposition vorgespannt. Bei Gefährdung der Hubein- richtungen rückt die Klemmvorrichtung ein und verschiebt sich gegen den hydraulischen Vorspanndruck. Über einen definierten Bremsweg wird die Bewegungsenergie der Hubeinrichtung vernichtet, ohne Beschädigung der gesamten Einrichtung.
Dieser Maximaldruck wird vorzugsweise über ein Druckbegrenzungsventil begrenzt, über das der Zylinderraum mit einem Tank verbindbar ist.
Die Klemmkörper der Klemmeinrichtung werden vorzugsweise hydraulisch in ihre Freigabeposition vorgespannt, wobei dieses Vorspannen über einen oder mehrere Stell- kolben erfolgt, die im Klemmkolben geführt und deren Rückseite mit einem Stelldruck beaufschlagt ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser Stelldruck demjenigen Druck entspricht, der am Eingang des Druckbegrenzungsventils wirkt.
Die Ansteuerung der Klemmkörper, d.h. das Einrücken der Klemmkörper erfolgt durch Umschalten eines Schalt- ventils, über das die Rückseite des Stellkolbens zum Einrücken mit dem Tankdruck beaufschlagbar ist, so dass die Klemmkörper mechanisch, beispielsweise durch die Kraft einer Feder in ihre Klemmposition einrücken.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Fangvorrichtung ein Wegmesssystem zugeordnet, über das der Weg und die Geschwindigkeit erfassbar sind, mit der sich der Klemmzylinder relativ zur Fangstange bewegt. Überschreiten die erfassten Signale vorbestimmte Grenzwerte, so wird die Fangvorrichtung angesteuert, so dass die Klemmkörper einrücken und die Plattform abge- bremst wird. Der Druck zur Betriebsbereitschaft der Fangvorrichtung wird in vorteilhafter Weise über eine Pumpe aufgebaut, der im System ein Hydrospeicher zugeordnet ist. Dieser dient der Vermeidung von Druckspitzen, wenn die Fangvorrichtung anspricht.
Bei einer besonders kompakten Variante sind die vorbeschriebenen Hydraulikkomponenten und/oder ein Druckmitteltank ins Gehäuse des Klemmyzlinders integriert oder an dieses angeflanscht.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbei- spiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fähran- legers;
Figur 2 eine Fangvorrichtung des Fähranlegers aus Figur 1 und
Figur 3 ein Detail der Fangvorrichtung aus Figur 2.
In Figur 1 ist das Grundschema eines herkömmlichen Fähranlegers 1 dargestellt. Dieser hat eine Plattform, im folgenden Rampe 2 genannt, die über ein strichpunk- tiert angedeutetes Schwenkgelenk 4 an einem Kai 6 des Fähranlegers 1 gelagert ist. An dem vom Kai 6 entfernten Endabschnitt der Rampe 2 greifen zwei Hydrozylinder 8, 10 an, die an einem lediglich angedeuteten Stützrahmen 12 abgestützt sind. Bei der dargestellten Variante sind die beiden Hydrozylinder 8, 10 hängend angeordnet, so dass deren Kolbenstangen 14 auf Zug beansprucht sind. Die Lagerung der Hydrozylinder 8, 10 am Stützrahmen 12 erfolgt über geeignete Aufhängungen 18, die ein Verschwenken der Hydrozylinder 10 ermöglichen, um die Bewegungsbahn der Plattform 2 auszugleichen. Anstelle der hängenden Anordnung der Hydrozylinder 8, 10 kann selbstverständlich auch eine stehende Anordnung gewählt werden, bei der die Hydrozylinder auf Druck beansprucht sind. Durch Ein- bzw. Ausfahren der Kolbenstangen 14 kann die Rampe 2 verschwenkt und somit die Vorderkante 16 mit Bezug zum Niveau eines Laderaumes eines Fährschiffes ausgerichtet werden, so dass Fahrzeuge über die Rampe 2 auf das Fährschiff gelangen können.
Insofern entspricht der dargestellte Fähranleger 1 herkömmlichen Lösungen. Tritt nun aufgrund eines Schieflaufs ein Bruch einer der Kolbenstangen 14 auf, so kann die Rampe 2 unkontrolliert abstürzen oder zumindest durch die auftretenden Torsionskräfte stark beschädigt werden.
Um derartige Beschädigungen der Plattform 2 zu verhindern, ist den HydroZylindern 8, 10 eine Fangvorrichtung 20 zugeordnet, über die die Plattform 2 unabhängig von der Wirkung der Hydrozylinder 8, 10 abgebremst und abgestützt werden kann. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fangvorrichtung 20 durch zwei Fangstangen 22, 24 gebildet, die bodenseitig abgestützt sind und die jeweils einen Klemmzylinder 26, 28 durchsetzen, der in Klemmeingriff mit den Fangstangen 22, 24 bringbar ist. Diese Fangvorrichtung 20 wird im folgenden anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert, die die Fangstange 22 und den damit zusammenwirkenden Klemmzylinder 26 zeigen.
Gemäß Figur 2 ist der Klemmzylinder 26 über einen Verbindungsarm 30 mittels Gelenk mit der Rampe 2 ver- bunden. Der Klemmzylinder hat ein Zylindergehäuse 32, das von der Fangstange 22 durchsetzt ist. Im Zylindergehäuse sind Gleitführungen und Dichteinrichtungen 34,
36 angeordnet, über die der Zylinderraum 38 nach außen hin abgedichtet ist.
Im Zylindergehäuse 32 ist ein Klemmkolben 40 axial verschiebbar geführt, der durch den Druck im in Figur 2 oben liegenden Zylinderraum 38 in eine untere Anschlag- position vorgespannt ist. Wie im folgenden noch näher erläutert wird, hat der Klemmkolben einen konischen Innenraum 42, in dem mehrere am Umfang verteilte Klemmkörper 44 geführt sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verjüngt sich der konische Innenraum 42 nach oben hin. Die Geometrie der Klemmkörper 44 ist entsprechend keilförmig (Querschnitt gemäß Figur 2) ausgeführt. Die Klemmkörper 44 sind über Einrückfedern
46 in ihre Einrückposition nach oben (linke Hälfte in Figur 2) vorgespannt, in der sie mit ihren inneren Reibflächen 48 am Außenumfang der Fangstange 22 und mit ihren außen liegenden schräg angestellten Reibflächen 50 an der Innenumfangswandung des konischen Innenraumes 32 anliegen. Durch die aufgrund des Keilwinkels der Klemmkörper 44 wirkenden Keilkräfte können erhebliche, in Radialrichtung wirksame Bremskräfte auf die Fangstange 22 übertragen werden, wobei allerdings vorausgesetzt ist, dass die Fangstange 22 in Richtung der Kraft F beaufschlagt ist. In Gegenrichtung ist die übertragbare Bremskraft wesentlich geringer, da diese dann im wesentlichen durch die Kraft der Einrückfedern 46 bestimmt ist.
Wie in Figur 2 rechts dargestellt ist, werden die Klemmkörper 44 hydraulisch gegen die Kraft der Einrück- federn 46 in eine Grundposition gebracht, in der zwischen der inneren Reibfläche 48 und dem Außenumfang der Fangstange 22 ein Luftspalt S vorliegt, so dass keinerlei Bremskraft übertragen wird.
Die Hydraulikkomponenten zur Ansteuerung des Klemm- zylinders 26 sind im wesentlichen in ein Zusatzgehäuse 52 integriert, das am Zylindergehäuse 32 befestigt oder in diesem ausgebildet ist.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Fangstangen 22 stehend angeordnet. Da der Klemmzylinder 26 fest mit der Plattform 2 verbunden ist, müssen die Fangstangen 22 über ein Stützlager 53 so an der Kaimauer oder an einer Dalbe abgestützt sein, dass der Klemmzylinder 26 ohne Klemmen entlang der Fangstange 22 be- wegt werden kann.
Die Hydraulikkomponenten des Klemmzylinders 26 werden anhand der Figur 3 näher erläutert .
Wie aus der Darstellung rechts aus Figur 3 hervorgeht, hat der Klemmkolben 40 einen Stellraum 54, über den einer oder mehrere Stellkolben 56 mit Druckmittel beaufschlagbar sind. Die vom Stellraum 54 entfernten Endabschnitte der Stellkolben 56 ragen in den die Klemmkörper 44 aufnehmenden Innenraum 42 des Kolbens 40 hinein und liegen an den benachbarten kleineren Stirnflächenabschnitten 58 des oder der Klemmkörper 44 an. Der Stellraum 54 ist über einen Kanal 60 mit einer Ringnut 62 verbunden, die in der Innenumfangswandung des Zylindergehäuses 32 ausgebildet ist. Die Ringnut 62 ist über einen Verbindungskanal 64 mit einem Anschluss eines elektrisch betätigbaren Schaltventils 66 verbunden. Dieses Schaltventil 66 ist an eine Steuerung 86 des Fähranlegers 1 angeschlossen. Der Klemmkolben 40 ist über geeignete Dichteinrichtungen im Zylindergehäuse 32 abgedichtet, so dass der Zylinderraum 38 hydrau- lisch von dem die Einrückfedern 46 aufnehmenden Raum getrennt ist.
In der dargestellten Grundposition des Schaltventi- les 66, die bei Ansteuerung eines Schaltmagneten erreicht wird, ist der Verbindungskanal 64 mit einem Druckkanal 68 verbunden, der zu einem Hydrospeicher 70 führt. Zum Umschalten wird der Schaltmagnet abgeschaltet, so dass das Schaltventil 66 durch die Kraft einer Druckfeder in seine zweite Schaltstellung gebracht wird, in der der Verbindungskanal 64 mit dem Tank verbunden ist.
Vom Druckkanal 68 zweigt eine Leitung 72 ab, die zu einem Radialanschluss 74 des Zylinderraumes 38 geführt ist. D.h. auch die in Figur 3 oben liegende Stirnfläche des Kolbens wird durch den Druck im Hydrospeicher 70 beaufschlagt. Der Hydrospeicher 70 kann über eine elektrisch betätigte Pumpe 76 aufgeladen werden, deren Druckleitung 78 über ein Rückschlagventil 80 mit dem Druckkanal 68 verbunden ist. Über die Pumpe 76 wird Druckmittel aus einem Tank T angesaugt . Dieser kann in das Zusatzgehäuse 52 integriert sein.
Der Druck im Druckkanal 68 kann über ein Druckbegrenzungsventil 82 auf einen vorbestimmten Maximaldruck begrenzt werden. Bei Überschreiten dieses Maximaldruckes wird der Druckkanal 68 über das Druckbegrenzungsventil 82 mit dem Tank T verbunden.
Wie des weiteren aus Figur 3 hervorgeht, ist in das Zylindergehäuse 32 ein Wegmesssystem 84 integriert, über das die Position des Klemmzylinders 32 mit Bezug zur Kolbenstange 22 und die Relativgeschwindigkeit erfassbar ist. Ein derartiges Absolutwegmesssystem ist beispiels- weise in der EP 0 618 373 Bl beschrieben, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
Wie in Figur 3 des Weiteren angedeutet ist, ist seitlich auf dem Zusatzgehäuse 52 die Steuerung 86 angeordnet, in der die Ausgangssignale des WegmessSystems 84 verarbeitet und die vorbeschriebenen Hydraulikkomponenten, insbesondere das Schaltventil 66 angesteuert werden.
Bei einem normalen Betrieb des Fähranlegers, beispielsweise beim Einfahren der Hydrozylinder 8, 10 zum Anheben der Rampe 2 befindet sich das Schaltventil 66 in seiner in Figur 3 dargestellten Grundposition, so dass die Klemmkörper 44 durch den im Stellraum 54 wirksamen Druck gegen die Kraft der Einrückfedern 46 in ihre Aus- rückposition vorgespannt sind - die Fangstange 22 kann sich frei bewegen. Der Druck im Stellraum 54 liegt über die Leitung 72 und den Anschluss 74 auch im Zylinderraum 38 an. Dieser Vorspanndruck ist vorteilhafter Weise etwa so hoch, dass die maximal mögliche statische Last der Rampe (inklusive der darauf befindlichen Last) sofort aufgenommen werden kann, wenn die Fangvorrichtung eingreift, d.h. dieser Druck ist so hoch gewählt, dass der Klemmkolben 40 bei einem quasi statischen Einrücken der Fangvorrichtung in seiner dargestellten unteren Anschlagposition verbleibt. Der am Druckbegrenzungsventil 82 eingestellte Grenzdruck liegt etwa um das 1,1 bis 1,3-f che über dem Vorspanndruck.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass in jeden der Klemmzylinder 26, 28 ein Wegmesssystem 84 integriert ist. Bei einem Ungleichlauf der beiden Hydrozylinder 8, 10 werden über die beiden WegmessSysteme 84 der Klemmzylinder 26, 28 unterschiedliche Positions- und Geschwindigkeitssignale abgegeben. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes wird von der Steuerung 86 ein Stellsignal an das Schaltventil 66 abgegeben, so dass dieses durch die Kraft seiner Druckfeder in die andere Schaltposition umgeschaltet wird, in der der Verbindungskanal 64 mit dem Tank T verbunden ist. D.h. der Druck im Stellraum 54 wird zum Tank T hin abgebaut; die Klemmkörper 44 können dann durch die Kraft der Einrückfedern 46 in ihre Einrückposition (links in Figur 3) verschoben werden, so dass die Fangstange 22 (24) mit dem zugeordneten Klemmzylinder 26 (28) reibschlüssig verbunden ist - die Plattform wird abgebremst und zuverlässig festgehalten.
Beim Einrücken der Bremse verhindert der Druck im Zylinderraum 38 eine weitere Beschleunigung der Last. Auf Grund der dynamischen Last bewegt sich der Klemmkolben 40 in den Zylinderraum 38 hinein. Dies führt zu einem Druckanstieg im Zylinderraum 38, was eine Abbrem- sung der Last zur Folge hat, bis zum endgültigen Still- stand.
Um eine Überlastung der Rampe 2 zu vermeiden, wird der Druck im Zylinderraum 38 über das Druckbegrenzungs- ventil 82 auf einen Maximaldruck begrenzt. Bei Über- schreiten dieses Druckes wird das Druckmittel im Zylinderraum 38 zum Tank hin entspannt.
Der Hydrospeicher 70 wird mit einem vergleichsweise großen Volumen ausgelegt, so dass Druckspitzen während des Abbremsprozesses gedämpft werden können. Die Anlage ist so ausgelegt, dass die Maximalbremskraft innerhalb von etwa 100 Millisekunden aufgebracht werden kann. Für die Begrenzung der Bremskraft auf den Maximalwert ist eine schnelle Reaktion des Druckbegrenzungsventiles 82 erforderlich. Um die Zeit zum Aufbau der maximalen Bremswirkung realisieren zu können, ist es erforderlich, dass das Druckbegrenzungsventil 82 etwa innerhalb von 25 Millisekunden die Verbindung zum Tank T hin vollständig aufsteuert .
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fangvorrichtung 20 mit zwei Fangstangen 22, 24 und zwei Klemmzylindern 26, 28 ausgebildet. Selbstverständlich kann bei geringeren Anforderungen auch eine einzige Fangvorrichtung ausreichen.
Anstelle der stehenden Anordnung der Fangstangen 22, 24 kann in kinematischer Umkehr selbstverständlich auch eine hängende Anordnung gewählt werden.
Beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind Hydrozylinder 8, 10 zur Verschwenkung der Plattform 2 eingesetzt. Anstelle dieser Hydrozylinder können auch andere Antriebe, beispielsweise Seilwinden, Spindeln etc., verwendet werden.
Offenbart ist eine Hubeinrichtung, insbesondere ein Fähranleger mit einer Plattform, die mittels zumindest eines Antriebs in eine vorbestimmte Hubposition bringbar ist. Dem Antrieb ist eine Fangvorrichtung zugeordnet, über die die Plattform unabhängig vom Antrieb abgestützt werden kann.
Bezugszeichenliste
Fähranleger Rampe Schwenkgelenk Kai Hydrozylinder Hydrozylinder Stützrahmen Kolbenstange Vorderkante Aufhängung Fangvorrichtung Fangstange Fangstange Klemmzylinder Klemmzylinder Verbindungs äum Zylindergehäuse Dichteinrichtung Dichteinrichtung Zy1inderräum Klemmkolben Innenraum Klemmkörper Einrückfeder Reibfläche (innen) Reibfläche (außen) Zusatzgehäuse Stützlager Stellraum Stellkolben kleinerer Stirnflächenabschnitt Kanal Ringnut Verbindungskanal Schaltventil Druckkanal Hydrospeicher Leitung Radialanschluss Pumpe Druckleitung Rückschlagventil Druckbegrenzungsventil Wegmesssystem Steuerung

Claims

Ansprüche
1. Hubeinrichtung, insbesondere Fähranleger, mit einer
Plattform, die mittels eines Antriebs (8, 10) in eine vorbestimmte Hubposition bringbar ist, gekennzeichnet durch eine Fangvorrichtung (20) , die parallel zu dem Antrieb (8, 10) wirkt, so dass die Plattform unabhängig vom Antrieb (8, 10) abstützbar ist.
2. Fangvorrichtung nach Patentanspruch 1, wobei der Antrieb zumindest einen Hydrozylinder (8, 10) oder eine Seilwinde hat.
3. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Fangvorrichtung (20) eine Fangstange (22, 24) hat, die über eine Klemmeinrichtung (26, 28) mit der Plattform (2) verbindbar ist.
4. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 3, wobei die Klemmeinrichtung (20) einen von der Fangstange (22, 24) durchsetzten Klemmzylinder (26, 28) hat, in dem Klemmkörper (44) verschiebbar geführt sind, die in Klemmeingriff mit der Fangstange (22, 24) bringbar sind und die hydraulisch in eine Freigabeposition vorgespannt sind.
5. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 4 , wobei die Klemmkörper (44) in einem im Klemmzylinder (26, 28) verschiebbaren Klemmkolben (40) aufgenommen sind, der mit dem Klemmzylinder (26, 28) einen Zylinderraum (38) begrenzt, der an eine Druckmittelquelle (70, 76) angeschlossen ist und der mit einem Vorspanndruck beaufschlagbar ist.
6. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 5, wobei der Zylinderraum (38) über ein Druckbegrenzungsventil (82) mit einem Tank (T) verbindbar ist.
7. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 5, wobei die Klemmkörper (44) über zumindest einen Stellkolben (56) in ihre Freigabeposition vorgespannt sind, wobei der Stellkolben (56) im Klemmkolben (40) geführt ist und dessen Rückseite mit einem Stelldruck beauf- schlagt ist.
8. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 5, wobei das Druckbegrenzungsventil (82) auf einen Druck eingestellt ist, der das 1,1 bis 1,3 -fache des Vorspann- drucks ist.
9. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, mit einem Schaltventil (66) , über das die Rückseite des Stellkolbens (54) mit dem Stelldruck oder dem Tank- druck beaufschlagbar ist.
10. Hubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem Wegmesssystem (84) , über das die Position und die Geschwindigkeit des Klemmzylinders (26, 28) mit Bezug zur Fangstange (22, 24) erfassbar ist.
11. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 9 und 10, wobei das Schaltventil (66) in Abhängigkeit vom Signal des Wegmesssystems (84) ansteuerbar ist.
12. Hubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Druckmittelquelle eine Pumpe (76) ist, der ein Hydrospeicher (70) zugeordnet ist.
3. Hubeinrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 12, wobei ein Druckmitteltank (T) in den Klemmzylinder (26, 28) integriert oder an diesen angeflanscht ist.
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