EP1409792B1 - Hubeinrichtung - Google Patents

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EP1409792B1
EP1409792B1 EP02790170A EP02790170A EP1409792B1 EP 1409792 B1 EP1409792 B1 EP 1409792B1 EP 02790170 A EP02790170 A EP 02790170A EP 02790170 A EP02790170 A EP 02790170A EP 1409792 B1 EP1409792 B1 EP 1409792B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
accordance
pressure
lifting apparatus
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02790170A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1409792A1 (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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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, as defined in the preamble of claim 1.
  • a lifting device is eg from the GB-A-1 442 983 known.
  • Such lifting devices are used for example in a quay installed at a quay, the platform or ramp (link span) is hinged with one end to the quay, while the other end portion is aligned via hydraulic cylinder with respect to the bottom of the hold of the ferry so that the vehicles into the ferry or out of the ferry can drive out.
  • two parallel hydraulic cylinders are used for pivoting and supporting the ramp. Malfunctions in the electrics, mechanics or hydraulics can cause a misalignment of the ferry jib, which in the worst case leads to the breakage of a drive side.
  • the invention is therefore based on the object to provide 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 stroke position by means of a drive, for example a hydraulic cylinder.
  • a drive for example a hydraulic cylinder.
  • the drive is a safety gear assigned, which acts parallel to the hydraulic cylinders, so that even when breaking the drive reliable support is ensured.
  • the safety gear is designed with a catch rod, which via a clamping device - similar to that of the DE 38 11 225 A1 - connectable to the platform. That is, in an uneven running of the hydraulic cylinder or any other risk to the lifting device engages the clamping device, so that the platform - regardless of the drive - can be braked and fixed.
  • the clamping device has a penetrated by the catch rod clamping cylinder, are guided displaceably in the clamping body, which are hydraulically biased in a release position and can be brought into clamping engagement with the catch rod.
  • the reliability of the lifting device according to the invention can be further improved if the clamping body are accommodated in a clamping piston, which is received axially displaceably in the clamping cylinder.
  • the clamping piston is hydraulically biased into a basic position. At risk of lifting devices engages the clamping device and shifts against the hydraulic preload pressure. Over a defined braking distance, the kinetic energy of the lifting device is destroyed, without damaging the entire device.
  • This maximum pressure is preferably limited by a pressure relief valve, via which the cylinder chamber can be connected to a tank.
  • the clamping body of the clamping device are preferably biased hydraulically in its release position, wherein this biasing takes place via one or more actuating piston, which is guided in the clamping piston and the rear side is acted upon by a control pressure.
  • this setting pressure corresponds to that pressure which acts at the inlet of the pressure limiting valve.
  • the control of the clamping bodies i. the engagement of the clamping body takes place by switching over a switching valve, via which the rear side of the actuating piston can be acted upon for engagement with the tank pressure, so that the clamping body mechanically, for example by the force of a spring in its clamping position.
  • the safety gear is associated with a distance measuring system, via which the path and the speed can be detected, with which the clamping cylinder moves relative to the fishing rod. If the detected signals exceed predetermined limit values, then the safety gear is triggered, so that the clamping bodies engage and the platform is braked.
  • the pressure for the operational readiness of the safety gear is advantageously built up by means of 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 Klemmyz Linders or flanged to this.
  • FIG. 1 the basic scheme of a conventional Fumbleranlegers 1 is shown.
  • This has a platform, hereinafter referred to as ramp 2, which is mounted on a dash-dotted lines indicated pivot joint 4 at a quay 6 of the ferry jetty 1.
  • ramp 2 At the end of the ramp 2 remote from the quay 2, two hydraulic cylinders 8, 10 engage, which are supported on an only indicated support frame 12.
  • the two hydraulic cylinders 8, 10 are arranged suspended, so that their piston rods 14 claimed to train are.
  • the ramp 2 can be pivoted and thus the front edge 16 can be aligned with respect to the level of a cargo space of a ferry, so that vehicles can get on the ramp 2 on the ferry.
  • the illustrated Fähranleger 1 corresponds to conventional solutions. If a fracture of one of the piston rods 14 now occurs due to a skew, the ramp 2 may crash uncontrollably or be severely damaged, at least by the torsion forces that occur.
  • the hydraulic cylinders 8, 10 associated with a safety gear 20, via which the platform 2 can be braked and supported independently of the action of the hydraulic cylinder 8, 10.
  • the safety gear 20 is formed by two interception rods 22, 24, which are supported on the bottom side and each enforce a clamping cylinder 26, 28, which can be brought into clamping engagement with the interception rods 22, 24.
  • This safety gear 20 is described below with reference to the Figures 2 and 3 explained in more detail, the catch rod 22 and the cooperating clamping cylinder 26 show.
  • the clamping cylinder 26 is connected via a connecting arm 30 by means of hinge with the ramp 2.
  • the clamping cylinder has a cylinder housing 32 which is penetrated by the fishing rod 22.
  • sliding guides and sealing means 34, 36 are arranged, via which the cylinder chamber 38 is sealed to the outside.
  • a clamping piston 40 is axially displaceably guided by the pressure in the in FIG. 2 overhead cylinder space 38 is biased in a lower stop position.
  • the clamping piston has a conical interior 42 in which a plurality of circumferentially distributed clamping body 44 are guided.
  • the conical interior 42 tapers toward the top.
  • the geometry of the clamping body 44 is correspondingly wedge-shaped (cross-section according to FIG FIG. 2 ).
  • the clamping body 44 are via engagement springs 46 in their engagement position upwards (left half in FIG.
  • the clamping bodies 44 are hydraulically brought against the force of the engagement springs 46 in a basic position in which between the inner friction surface 48 and the outer periphery of the Catching rod 22 an air gap S is present, so that no braking force is transmitted.
  • the hydraulic components for driving the clamping cylinder 26 are substantially integrated in an additional housing 52 which is fixed to the cylinder housing 32 or formed in this.
  • the interception rods 22 are arranged upright. Since the clamping cylinder 26 is fixedly connected to the platform 2, the interception rods 22 must be supported by a support bearing 53 on the quay wall or on a dike so that the clamping cylinder 26 can be moved without clamping along the catching rod 22.
  • the hydraulic components of the clamping cylinder 26 are based on the FIG. 3 explained in more detail.
  • the clamping piston 40 has a control chamber 54, via which one or more actuating piston 56 can be acted upon with pressure medium.
  • the remote from the control room 54 end portions of the actuating piston 56 protrude into the clamping body 44 receiving the interior 42 of the piston 40 and are adjacent to the adjacent smaller end face portions 58 of the clamp body 44 or on.
  • the control room 54 is connected via a channel 60 with 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 actuatable switching valve 66.
  • This switching valve 66 is connected to a controller 86 of the ferry feeder 1.
  • the clamping piston 40 is sealed by suitable sealing means in the cylinder housing 32, so that the cylinder chamber 38 hydraulically from which the engagement springs 46 receiving space is separated.
  • the connecting channel 64 is connected to a pressure channel 68, which leads to a hydraulic accumulator 70.
  • the solenoid is switched off, so that the switching valve 66 is brought by the force of a compression spring in its second switching position in which the connecting channel 64 is connected to the tank.
  • the hydraulic accumulator 70 can be charged via an electrically actuated pump 76, the pressure line 78 is connected via a check valve 80 to the pressure channel 68. Via the pump 76 pressure medium is sucked from a tank T. This can be integrated into the additional housing 52.
  • the pressure in the pressure channel 68 can be limited via a pressure limiting valve 82 to a predetermined maximum pressure. When this maximum pressure is exceeded, the pressure channel 68 is connected via the pressure limiting valve 82 to the tank T.
  • FIG. 3 shows, in the cylinder housing 32, a displacement measuring system 84 is integrated, via which the position of the clamping cylinder 32 with respect to the piston rod 22 and the relative speed can be detected.
  • a displacement measuring system 84 is integrated, via which the position of the clamping cylinder 32 with respect to the piston rod 22 and the relative speed can be detected.
  • Such Absolutwegmesssystem is for example in the EP 0 618 373 B1 described, so that further explanations are unnecessary.
  • the controller 86 is arranged, in which processes the output signals of the displacement measuring system 84 and the above-described hydraulic components, in particular the switching valve 66 are driven.
  • the switching valve 66 In a normal operation of the ferry landing, for example when retracting the hydraulic cylinder 8, 10 for lifting the ramp 2, the switching valve 66 is in its in FIG. 3 illustrated basic position, so that the clamping body 44 are biased by the effective pressure in the control room 54 against the force of the engagement springs 46 in their disengaged position - the fishing rod 22 can move freely.
  • the pressure in the control room 54 is also on the line 72 and the port 74 in the cylinder chamber 38 at.
  • This biasing pressure is advantageously about as high that the maximum possible static load of the ramp (including the load thereon) can be immediately absorbed when the safety gear engages, ie this pressure is chosen so high that the clamping piston 40 in a quasi static Engagement of the safety gear remains in its illustrated lower stop position.
  • the limit pressure set at the pressure limiting valve 82 is approximately 1.1 to 1.3 times the preload pressure.
  • a displacement measuring system 84 is integrated in each of the clamping cylinders 26, 28, different position and speed signals are delivered via the two displacement measuring systems 84 of the clamping cylinder 26.
  • a control signal to the switching valve 66 so that it is switched by the force of its compression spring in the other switching position in which the connecting channel 64 is connected to the tank T. That is, the pressure in the control room 54 is reduced to the tank T out; the clamp bodies 44 can then be moved into their engagement position (left in FIG. 1) by the force of the engagement springs 46 FIG. 3 ) are shifted, so that the catch rod 22 (24) with the associated clamping cylinder 26 (28) is frictionally connected - the platform is braked and reliably held.
  • the pressure in the cylinder chamber 38 is limited via the pressure relief valve 82 to a maximum pressure. When this pressure is exceeded, the pressure medium in the cylinder chamber 38 is relaxed towards the tank.
  • the hydraulic accumulator 70 is designed with a comparatively large volume, so that pressure peaks can be damped during the deceleration process.
  • the system is designed so that the maximum braking force can be applied within about 100 milliseconds.
  • a quick reaction of the pressure relief valve 82 is required.
  • the pressure-limiting valve 82 completely opens the connection to the tank T within approximately 25 milliseconds.
  • the safety gear 20 with two interception rods 22, 24 and two clamping cylinders 26, 28 is formed.
  • the safety gear 20 with two interception rods 22, 24 and two clamping cylinders 26, 28 is formed.
  • hydraulic cylinders 8, 10 are used for pivoting the platform 2.
  • hydraulic cylinders 8, 10 are used for pivoting the platform 2.
  • other drives such as winches, spindles, etc., can be used.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert wird. Eine solche Hubeinrichtung ist z.B. aus der GB-A-1 442 983 bekannt.
  • 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 Endabschnitt 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 Fangvorrichtung zugeordnet, die parallel zu den Hydrozylindern wirkt, so dass auch beim Bruch des Antriebes eine zuverlässige Abstützung gewährleistet ist.
  • Aus dem Stand der Technik gemäß der DE 38 11 225 A1 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 Erfindung ist die Fangvorrichtung mit einer Fangstange ausgeführt, die über eine Klemmeinrichtung - ähnlich derjenigen aus der DE 38 11 225 A1 - mit der Plattform verbindbar ist. D.h. bei einem ungleichmäßigen Lauf der Hydrozylinder oder einer sonstigen Gefährdung der Hubeinrichtung rückt die Klemmeinrichtung ein, so dass die Plattform - unabhängig vom Antrieb - abgebremst und festgelegt werden kann.
  • Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Klemmvorrichtung 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. Erfindungsgemäß wird der Klemmkolben hydraulisch in eine Grundposition vorgespannt. Bei Gefährdung der Hubeinrichtungen 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 Stellkolben 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 Schaltventils, 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 eindrücken.
  • 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 abgebremst 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 Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fähranlegers;
    • 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 strichpunktiert 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 verbunden. 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 Anschlagposition 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 Einrückfedern 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 Klemmzylinders 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 bewegt 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 hydraulisch von dem die Einrückfedern 46 aufnehmenden Raum getrennt ist.
  • In der dargestellten Grundposition des Schaltventiles 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 beispielsweise in der EP 0 618 373 B1 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 Ausrückposition 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-fache 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 Abbremsung der Last zur Folge hat, bis zum endgültigen Stillstand.
  • Um eine Überlastung der Rampe 2 zu vermeiden, wird der Druck im Zylinderraum 38 über das Druckbegrenzungsventil 82 auf einen Maximaldruck begrenzt. Bei Überschreiten 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.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fähranleger
    2
    Rampe
    4
    Schwenkgelenk
    6
    Kai
    8
    Hydrozylinder
    10
    Hydrozylinder
    12
    Stützrahmen
    14
    Kolbenstange
    16
    Vorderkante
    18
    Aufhängung
    20
    Fangvorrichtung
    22
    Fangstange
    24
    Fangstange
    26
    Klemmzylinder
    28
    Klemmzylinder
    30
    Verbindungsraum
    32
    Zylindergehäuse
    34
    Dichteinrichtung
    36
    Dichteinrichtung
    38
    Zylinderraum
    40
    Klemmkolben
    42
    Innenraum
    44
    Klemmkörper
    46
    Einrückfeder
    48
    Reibfläche (innen)
    50
    Reibfläche (außen)
    52
    Zusatzgehäuse
    53
    Stützlager
    54
    Stellraum
    56
    Stellkolben
    58
    kleinerer Stirnflächenabschnitt
    60
    Kanal
    62
    Ringnut
    64
    Verbindungskanal
    66
    Schaltventil
    68
    Druckkanal
    70
    Hydrospeicher
    72
    Leitung
    74
    Radialanschluss
    76
    Pumpe
    78
    Druckleitung
    80
    Rückschlagventil
    82
    Druckbegrenzungsventil
    84
    Wegmesssystem
    86
    Steuerung

Claims (13)

  1. Hubeinrichtung, insbesondere Fähranleger, mit einer Plattform und einem Antrieb (8, 10) mittels welchem sie in eine vorbestimmte Hubposition bringbar ist, gekennzeichnet durch eine Fangvorrichtung (20), die parallel zur Hubrichtung und unabhängig vom Antrieb (8, 10) wirkt, so dass die Plattform unabhängig vom Antrieb (8, 10) abstützbar ist.
  2. Hubeinrichtung 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 beaufschlagt ist.
  8. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 5, wobei das Druckbegrenzungsventil (82) auf einen Druck eingestellt ist, der das 1,1 bis 1,3-fache des Vorspanndrucks ist.
  9. Hubeinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, mit einem Schaltventil (66), über das die Rückseite des Stellkolbens (54) mit dem Stelldruck oder dem Tankdruck 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.
  13. 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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