EP2053010B1 - Verriegelungsvorrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Arretieren von relativ bewegbaren Bauteilen von insbesondere Hebevorrichtungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Verriegelungsvorrichtungen ist aus den EP 1 813 568 A1 bekannt.
• In Hebesystemen zum Anheben und Halten schwererer Lasten sind Arretiervorrichtungen in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen vorhanden, mit denen die Tragelemente des jeweiligen Hebesystems zusammen mit der aufliegenden Last in vorgegebenen Hublagen festgelegt und gegen unbeabsichtigtes Absenken oder Herabfallen gesichert werden kann. Herkömmliche Arretiermechanismen funktionieren reibschlüssig mithilfe von Keilen oder anderen Klemmgliedern oder auch formschlüssig durch Eingriff von Klinken, Haken, Klauen od. dgl. in Rastenelemente, wie Ausnehmungen, Haken od. dgl. In der Regel sind die herkömmlichen Verriegelungsvorrichtungen hinsichtlich Konstruktion und Funktionsweise auf eine spezielle Hubvorrichtung ausgerichtet und konzipiert.
• EP 1813 568 A1 beschreibt eine Hebebühne aufweisend eine Säule, einen entlang der Säule beweglichen Schlitten und Mittel, die einen Riegel zur Verriegelung/Entriegelung ausbilden und dazu bestimmt sind, den Schlitten in einer gegebenen Stellung zu blockieren.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Arretieren von relativ bewegbaren Bauteilen insbesondere an Hubvorrichtungen zu schaffen, die für unterschiedliche Arten von Hubvorrichtungen und Hebesystemen geeignet ist.
• Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugt Weiterentwicklungen werden von den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Klinkenmechanismus ein formsteifes langgestrecktes Gehäuse aufweist, das in seinem mittleren Bereich über ein Schwenklager an dem einen Bauteil montiert ist, dass im vorderen Bereich und im hinteren Bereich des langgestreckten Gehäuses je eine Klinke mit einem oder mehreren Zähnen verschwenkbar gelagert ist und dass der Stellantrieb mechanische Übertragungsglieder zum gemeinsamen Betätigen der beiden voneinander in Längsrichtung beabstandeten Klinken aufweist.
• Die schwenkbare Lagerung des formsteifen Gehäuses an dem einen Bauteil ermöglicht eine selbsttätige Ausrichtung des Gehäuses und damit auch der darin eingebauten Klinken zur Lage und Ausrichtung der an dem anderen Bauteil festmontierten Rasten. Diese selbsttätige Lageanpassung gewährleistet einen zuverlässigen Eingriff der in Längsrichtung voneinander beabstandeten und zu beiden Seiten des Schwenklagers angeordneten Klinken in die Halteelemente, wie Ausnehmungen, Anschläge etc. der Rasten. Die gleichzeitige und gemeinsame Betätigung der beiden voneinander in Längsrichtung beabstandeten Klinken mithilfe der mit dem Stellantrieb verbundenen mechanischen Übertragungsglieder gewährleistet eine sichere und mehrfache Fixierwirkung des Klinkenmechanismus, da durch schwenkbare Lagerung des Gehäuses und gleichzeitiges Aktivieren der Klinken-Verschwenkung sichergestellt wird, dass die Klinken auch bei nicht voll exakter gegenseitiger Ausrichtung der beiden zu arretierenden Bauteile sicher funktionieren.
• Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weisen die mechanischen Übertragungsglieder jedes Klinkenmechanismus mindestens einen mit dem Stellantrieb gekoppelten langgestreckten Schieber auf, der im Gehäuse längsverschiebbar gelagert ist, dessen Mittelteil das Schwenklager überbrückt und an dessen Endteilen - Druckstücke zum Betätigen je einer Klinke ausgebildet sind. Dieser kostengünstig aus einem biegeverformten Stahlblech hergestellte langgestreckte Schieber gewährleistet durch die Überbrückung des mittleren Schwenklagers die gleichzeitige Betätigung der Klinken und zwar unabhängig von der Ausrichtung des Gehäuses zum zentralen Schwenklager.
• Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weisen die auf Zapfen drehbar gelagerten Klinken an ihrer Rückseite je ein angeformtes Druckstück auf, an denen der Schieber angreift, um bei Betätigen des Stellantriebes die Zähne der Klinken aus dem Eingriff mit den Rasten auszurücken. Zweckmäßig werden die Klinken durch Federkraft in ihre Eingriffsposition in den Rasten verschwenkt und werden in dieser Eingriffsposition gehalten, bis durch Aktivieren des Stellantriebs eine Rückschwenkung der Klinken in ihre Ausgangsposition erfolgt.
• Bei Verwendung eines durch ein Druckmittel, wie Hydrauliköl oder Druckluft, betätigten Stellantriebes, ist es zweckmäßig, den Zylinder dieses Stellantriebes an einer endseitigen Stirnfläche des Gehäuses zu befestigen und die Kolbenstange mit dem Endstück des Schiebers zu verbinden, z.B. durch eine Schraube, eine Niete od. dgl.. Statt des Druckmittelstellantriebs können selbstverständlich auch andere Antriebsaggregate, beispielsweise mechanisch betätigte Stellantriebe oder auch elektromagnetische Stellantriebe sowie Kombinationen verwendet werden.
• Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1

eine Verriegelungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2

die Verriegelungsvorrichtung nach Fig. 1 im Längsschnitt;

Fig. 3a,b

einen Radheber mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in Seitenansicht und in perspektivischer Darstellung;

Fig. 4

die in dem Radheber nach Fig. 3 verwendete Verriegelungsvorrichtung in vergrößerter Schnitt-Darstellung gemäß Ausschnitt B in Fig. 3a.

Fig. 5

eine Säule einer Kfz-Säulen-Hebebühne mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 6

die Verriegelungsvorrichtung in der Säule nach Fig. 5 im Ausschnitt A;

• Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Verriegelungsvorrichtung enthält einen Klinkenmechanismus 1, der an einem Bauteil 2 verschwenkbar gelagert ist, und einen Rastenmechanismus 3, der in Form einer stabilen Zahnstange großflächig an dem zweiten Bauteil 4 befestigt ist. Die Bauteile 2 und 4 sind in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet.
• Der Klinkenmechanismus 1 enthält ferner ein langgestrecktes Gehäuse 5 von etwa rechteckigem Querschnitt, das in seinem mittleren Bereich eine Querbohrung aufweist, in der eine Lagerbuchse 6 sitzt. In diese Lagerbuchse 6 greift ein Endzapfen 7 einer Achse 8 ein, der Teil des Schwenklagers ist und das Bauteil 2 trägt.
• An dem in Fig. 1, 2 unteren Ende des Gehäuses 5 ist an der Stoßfläche ein Stellantrieb 10 befestigt, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen über eine Schleppleitung 11 mit einem Druckmittel versorgten Zylinder 12 enthält, in dem ein Kolben 13 verschiebbar aufgenommen ist. An dem aus dem Zylinder 12 herausragenden Ende der Kolbenstange 14 ist ein Schieber 15 befestigt, der aus einer langgestreckten und biegegeformten Stahlplatte besteht und in einem Freiraum 16 des Gehäuses 5 in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. Dieser Schieber 15 wird in Richtung des Doppelpfeils in Fig. 1 durch Betätigen des Stellantriebs 12 verschoben.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind in dem Gehäuse 5 sind zwei Klinken 20, 21 um je einen Zapfen 22, 23 um vorgegebene Winkelbeträge verschwenkbar gelagert. Diese Klinken weisen an ihrer der Zahnstange 3 zugekehrten Seite jeweils zwei beabstandete Zähne 24, 25 auf, die so gestaltet sind, dass sie formschlüssig in entsprechende Zahnlücken 26 der Zahnstange eingreifen können. Das Schwenk- bzw. Lagerzentrum der beiden Zahnklinken 20, 21 befindet sich in den beiden im jeweils oberen Klinkenteil angeordneten.
• Drehzapfen 22, 23. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist an dem oberen linken Ende jeder Zahnklinke 20, 21 jeweils ein Ansatz 28, 29 angeformt, der einen Begrenzungsanschlag für die Schwenkbewegung der jeweiligen Zahnklinke 20, 21 bildet. Daneben greifen an jedem dieser Ansätze 28, 29 Betätigungsteile des Schiebers 15 an, sodass durch eine Längsverschiebung dieses Schiebers 15 in Fig. 2 nach oben die beiden Klinken 20, 21 gemeinsam um ihre Lagerzapfen 22, 23 nach links verschwenkt und damit außer Eingriff aus der Verzahnung 26 der Zahnstange 4 gebracht werden. An der Außenseite der Ansätze 28 greift je eine Feder, z.B. eine Teller- oder Blattfeder 30, 31 an, welche gegen den zugehörigen Ansatz 28, 29 drückt und eine Kraft bzw. Vorspannung auf die Klinken 20, 21 ausübt, um diese in ihre Eingriffsstellung - entgegen den eingezeichneten Pfeilen - zu verschenken und zu halten.
• An der einen oder auch an beiden Außenseiten des Gehäuses 5 können in Fig. 1, 2 gestrichelt angedeutete Gleitplatten 40 montiert sein, welche die Gleitreibung bei den Verschiebebewegungen des Gehäuses 5 auf dem zweiten Bauteil vermindern.
• Bei dem in Fig. 1, 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Klinken 20, 21 an ihren von der Schwenklagerung beabstandeten Ende mit jeweils zwei Zähnen 24, 25 versehen, die gleichzeitig in entsprechende Zahnausnehmungen der Zahnschiene 3 eingreifen. Die Klinken 20, 21 ebenso wie die an ihnen angeformten Zähne 24, 25 bestehen aus einem Sintermaterial und müssen demzufolge nicht oder nur in geringem Umfang spanend bearbeitet werden. Darüberhinaus haben Formkörper aus Sintermaterialien eine hohe Festigkeit und sind außerordentlich verschleißfest. Die zum gleichzeitigen Entriegeln der Klinken 20, 21 erforderlichen Kräfte sind wesentlich geringer als die bei herkömmlichen Verriegelungsmechanismen von Hubeinrichtungen erforderlichen Entriegelungskräfte, die regelmäßig nur von hydraulischen Stellantrieben aufgebracht werden können. Beim Erfindungsgegenstand sind pneumatische und/oder auch hydraulische Stellantriebe von relativ kleinen Dimensionen möglich.
• In Fig. 3a, 3b ist ein sog. Radgreifer in Seitenansicht und in Perspektive dargestellt, der Teil einer Radgreifer-Hebebühne für Nutzfahrzeuge und Busse ist. Dieser Radgreifer hat eine untere Traggabel 50, die an ihren beiden voneinander beabstandeten parallelen Profilstegen 51 endseitig gelagerte Laufrollen 52 aufweisen. Diese beiden Laufrollen 52 ermöglichen in Verbindung mit einer rückwärtigen Laufrolle 53 Fahrbewegungen des Radgreifers auf dem Boden sowie das genaue Positionieren vor bzw. an dem Reifen eines Nutzfahrzeugs. Wie insbesondere aus Fig. 3b ersichtlich, befindet sich innerhalb der Traggabel 50 eine Hubgabel 54, deren parallele frontseitig abgeschrägte Tragstangen 55 einen - nicht dargestellten - Luftreifen in seinem unteren Bereich umgreifen. Diese Hubgabel 54 ist rückseitig an einem Hubschlitten 57 befestigt, der eine Säule 58 umgreift. Auf der oberen Endplatte 59 der Säule 58 ist ein elektrischer Getriebemotor 60 montiert, der über einen Zugstrang, eine Zahnstange oder eine Schraubspindel 61 mit dem Hubschlitten 57 verbunden, um den Hubschlitten 57 zusammen mit dem aufliegenden Fahrzeugrad anzuheben oder abzusenken. Um den Radgreifer vor das anzuhebende Rad des Nutzfahrzeugs bewegen zu können, ist eine Handdeichsel 62 mit einem hydraulischen Hubmechanismus 64 am rückwärtigen Ende der Traggabel 51 vorgesehen.
• In Fig. 4 ist der Ausschnitt B in Fig. 3 in vergrößertem Teilschnitt dargestellt. Der in diesem Radheber verwendete Klinkenmechanismus entspricht der in den Figuren 1 und 2 dargestellten und vorstehend im Einzelnen beschriebenen Ausführung, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der Säule 58 ist das Gehäuse 5 des Klinkenmechanismus 1 angeordnet, in welchem der Schieber 15 vertikal begrenzt verschiebbar gelagert ist. Betätigt wird dieser Schieber 15 durch einen am unteren Ende des Gehäuses 5 vorgesehenen Stellantrieb 10, der druckmittelbetätigt ist und in Fig. 2 im Einzelnen dargestellt ist. In dem Gehäuse 5 sind in dem vorgegebenen vertikalen Abstand zwei Klinken 20, 21 verschwenkbar gelagert, deren Doppelzähne 24, 25 in die Zahnlükken zwischen Zähnen 26 einer Zahn- bzw. Rasterstange 3 in der dargestellten Weise eingreifen. Die Entriegelung aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung erfolgt durch Aktivieren des Stellantriebs 10 und Zurückschwenken der Klinken 20, 21.
• In Fig. 5 ist eine Säule einer Säulen-Hebebühne für Kraftfahrzeuge dargestellt, die in herkömmlicher Weise ausgebildet ist und eine auf dem Boden bzw. Fundament einer Werkstatt festmontierte Säule 70 enthält, an deren oberen Ende ein Antriebsaggregat 71, in der Regel ein Getriebemotor, montiert ist. Im Säuleninneren befindet sich ein Hubmechanismus mit einem Hubschlitten 72 und einer in der Säule drehbar gelagerten Gewindespindel, deren vertikal verfahrbare Mutter den Hubschlitten 72 trägt. An diesem Hubschlitten 72 sind zwei teleskopisch ausfahrbare Schwenkarme 73, 74 horizontal verschwenkbar angelenkt.
• Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Ausschnitts A in Fig. 5. Wie ersichtlich ist an diesem Hubschlitten eine Arretiervorrichtung vorgesehen, wie sie in Fig. 1, 2 dargestellt ist. Diese Arretiervorrichtung enthält ein langgestrecktes vertikales Gehäuse 5, in welchem ein Schieber 15 vertikal verschiebbar gelagert ist. Zum Lösen der in Eingriff befindlichen Doppelzahn-Klinken 24, 25 wird ein Stellantrieb 10 aktiviert, der am unteren Ende des Gehäuses 5 angeordnet ist und mit seinem beweglichen Glied auf den Schieber 15 einwirkt. Die Konstruktion und Funktionsweise dieses Verriegelungsmechanismus nach Fig. 6 entspricht der Ausführung nach Fig. 1 und 2.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhaft in unterschiedlichen Aggregaten zum zeitweisen Fixieren und Verbinden bestimmter Konstruktionselemente und Baugruppen eingesetzt werden. Hierzu zählen Hebezeuge, Hubvorrichtungen und auch Flurfördereinrichtungen, bei denen bewegliche Bauteile in vorgegebenen Positionen und Betriebszuständen sicher arretiert werden müssen.

Claims (7)

1. Verriegelungsvorrichtung zum lösbarem Arretieren von relativ bewegbaren Bauteilen, insbesondere an Hubvorrichtungen, mit

   - einem an dem einen Bauteil (8) montierten Klinkenmechanismus (1), der mindestens eine aus- und einschwenkbare Klinke (20, 21) enthält,

   - an dem anderen Bauteil (3) im Zugriffsbereich der Klinke (20, 21) montierte Rasten (24), in welche zahnartige Ansätze (24, 25) an der Klinke (20, 21) formschlüssig ein- und ausschwenkbar sind, und

   - einem Stellenantrieb (10) zum Ausschwenken der Klinke gegen Federkraft, wobei der Stellenantrieb (10) mechanische Übertragungsglieder (15) zum gemeinsamen Betätigen der beiden voneinander in Längsrichtung beabstandeten Kliniken (20, 21) aufweist,

   dadurch gekennzeichnet, dass

   - der Klinkenmechanismus (1) ein formsteifes langgestrecktes Gehäuse (5) aufweist, das in seinem mittleren Bereich über ein Schwenklager (6, 7) an dem einen Bauteil (2) gehalten ist, und

   - in jedem Endbereich des Gehäuses (5) je eine Klinke (20, 21) mit einem oder mehreren Zähnen (24, 25) verschwenkbar gelagert ist.
2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Übertragungsglieder mindestens einen langgestreckten Schieber (15) aufweisen, dessen Mittelteil das Schwenklager (6, 7) überbrückt und an dem Druckstücke zum Betätigen je einer Klinke (20, 21) ausgebildet sind.
3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Zapfen (22, 23) drehbar gelagerten Klinken (20, 21) an ihrer Rückseite je ein angeformtes Druckstück (28, 29) aufweisen, an denen der Schieber (15) angreift.
4. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinken (20, 21) durch Federkraft in ihre Eingriffsposition verschwenkbar und auch in dieser Eingriffsposition gehalten sind.
5. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Zähne (24, 25) der Klinken (20, 21) aus einem Sintermaterial bestehen.
6. Verriegelungsvorrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit den Klinken (20, 21) zusammenwirkende Rasterelement eine Schiene (3) mit Haltegliedern ist, z.B. eine Zahn- oder Lochschiene.
7. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (10) einen druckmittelbetätigbaren, mechanischen und/oder elektromagnetischen Stellantrieb umfasst.

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