DE29802606U1 - Handgesteuertes Hebegerät mit einem pneumatischen Hubantrieb - Google Patents

Description

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Zasche Fördertechnik GmbH Gewerbestraße 23 86720 Nördlingen

Handgesteuertes Hebegerät mit einem pneumatischen Hubantrieb

Die Erfindung betrifft ein handgesteuertes Hebegerät mit einem pneumatischen Hubantrieb, einem mit diesem verbundenen Huborgan, einem am Ende des Huborgans angeordneten Lastaufnahmemittel und einem pneumatischen Schalter, der in eine eine Druckluftquelle mit einem Druckraum des Hubantriebs verbindende Druckleitung integriert ist und der den Druckraum des Hubantriebs in einer Stellung mit der Druckluftquelle und in einer anderen Stellung mit einer Entlüftungseinrichtung verbindet.

Es ist eine Vielzahl derartiger Hebegeräte bekannt geworden, bei denen das Huborgan im einfachsten Fall durch ein Seil gebildet ist, in anderen Fällen aber auch z.B. durch den Ausleger eines Manipulators, das Scherensystem einer Hebebühne od.dgl. Alle diese Ausführungen weisen die nachteilige Erscheinung auf, daß die Hub- und Senkgeschwindigkeit sehr stark von der zu bewegenden Last abhängt. Die Ursache dafür liegt in der Grundbeziehung p-V=const.: Bei gegebenem Hub muß dem Druckraum des Hubantriebs z.B. bei doppelter Last die zweifache Luftmenge zugeführt werden, was sich in entsprechend verringerter Hubgeschwindigkeit auswirkt. Dies kann zu unangenehmen und sogar gefährlichen

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Betriebszuständen führen, wenn z.B. das Huborgan unbelastet angehoben wird. Insbesondere wenn dieses als quasi masseloses Seil ausgeführt ist, führt das zu einem schlagartigen Hochschnellen, was das gefürchtete und für die Bedienungsperson äußerst gefährliche Seilpeitschen auslöst. Eine ähnliche Erscheinung tritt beim Absenken einer Last auf, wenn beim Entlüften des Druckraumes des Hubantriebs sich die Last mit hoher Geschwindigkeit absenkt und auf eine Unterlage aufschlägt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringem technischen Mehraufwand ein derartiges Hebegerät zu schaffen, das im gesamten Arbeitsbereich und unabhängig von der zu bewegenden Last wenigstens annähernd gleiche Hub- und Senkgeschwindigkeiten erreicht.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen zwei lastübertragende Bauteile eine im Lastfluß liegende Durchflußsteuereinrichtung integriert ist, die gleichzeitig zwischen dem pneumatischen Schalter und dem Druckraum des Hubantriebs in die Druckluftleitung eingeschaltet ist, und die unter Einwirkung der am Lastaufnahmemittel angreifenden Last den Durchflußquerschnitt der Druckluftleitung selbsttätig so variiert, daß sich

a) bei einem Hubvorgang bei hoher Last ein größerer Durchflußquerschnitt einstellt, als bei geringer Last und

b) bei einem Absenkvorgang bei hoher Last ein kleinerer Durchflußquerschnitt
einstellt, als bei geringerer Last.

Durch diese Maßnahmen wird unabhängig von der zu bewegenden Last stets eine nahezu gleiche Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit erzielt.

Zur konstruktiven Realisierung dieser Maßnahmen kann die Durchflußsteuereinrichtung

a) zwei zueinander parallel geschaltete verstellbare Drosselventile enthalten, zu denen

b) je ein Rückschlagventil in Serie geschaltet ist, und wobei

c) dem einen in Fließrichtung vom pneumatischen Schalter zum Druckraum

• ·

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öffnenden Rückschlagventil ein Drosselventil zugeordnet ist, welches bei ansteigender Last den Drosselquerschnitt vergrößert und

d) dem in entgegengesetzter Fließrichtung öffnenden Rückschlagventil ein Drosselventil zugeordnet ist, welches bei ansteigender Last den Drosselquerschnitt verkleinert.

Durch diese Kombination von je zwei verstellbaren Drosselventilen und zwei Rückschlagventilen wird erreicht, daß die oben beschriebenen gefährlichen schnellen Hub- bzw. Senkvorgänge mit Sicherheit vermieden werden.

Die Drosselventile können derart weggesteuert sein, daß sich bei Änderung ihrer axialen Länge eine entsprechende Änderung der Drosselwirkung ergibt. Konstruktiv können solche Drosselventile so ausgeführt sein, daß aus einem sich axial erstreckenden Gehäuse ein federbelasteter Betätigungsstift herausragt, bei dessen Axialverschiebung der Drosselquerschnitt im Gehäuseinnern verändert wird.

Um eine möglichst kompakte Konstruktion zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, die beiden Drosselventile, oder alternativ beide Drosselventile und beide Rückschlagventile zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammenzufassen.

Die beiden Drosselventile können so in einem gemeinsamen Außengehäuse untergebracht werden, daß sie mit ihren beiden axialen Enden gegen die Innenflächen zweier einander gegenüberliegender Wände des Außengehäuses, deren gegenseitiger Abstand unter elastischer Verformung veränderbar ist, anliegen, an deren Außenflächen Zug- oder Druckkräfte aus lastübertragenden Teilen angreifen.

Die lastabhängige elastische Verformung des Außengehäuses wirkt damit so auf die Drosselventile ein, daß sich in allen Betriebszuständen nahezu gleiche Hubbzw. Senkgeschwindigkeit einstellt.

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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 im Teil-Längsschnitt die schematische Darstellung eines Hebegerätes mit

einem Seil als Huborgan,
Fig. 2 die Seitenansicht eines Hebegeräts mit einem mechanischen Ausleger als

Huborgan,
Fig. 3 bis 5 Längsschnitte durch unterschiedliche Ausführungsarten von

Drosselventilen und
Fig. 6 bis 8 unterschiedliche Ausführungsformen von Außengehäusen zur

Unterbringung von Drosselventilen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hebegerät ist ein pneumatischer Hubantrieb 1 in Form eines Pneumatikzylinders vorgesehen, bei dem unterhalb eines Kolbens 2 ein Druckraum 3 angeordnet ist. An der Kolbenstange 4 ist ein Seil 5 als Huborgan befestigt, welches an seinem unteren Ende einen Kranhaken 6 als Lastaufnahmemittel trägt.

Der Druckraum 3 wird über eine Druckleitung 7 von einer Druckluftquelle 8 mit Druckluft gespeist. Hinter der Druckluftquelle 8 ist in die Druckleitung 7 ein pneumatischer Schalter 9 eingeschaltet und in weiterer Folge hinter diesem eine Durchflußsteuereinrichtung 10.

Der pneumatische Schalter 9 weist drei Schaltstellungen I, 0 und H auf. In der dargestellten Schaltstellung I läßt der Schalter die Druckluft von der Druckluftquelle 8 zur Durchflußsteuereinrichtung ungehindert durchströmen. Wird der Schalter in die Schaltstellung 0 gebracht, so ist dieses Durchströmen verhindert, ebenso wie ein Rückströmen von Luft über die Druckleitung 7. In dieser Schaltstellung wird z.B. eine angehobene Last in der erreichten Stellung gehalten. In Schaltstellung &Pgr; schließlich ist die Druckluftzufuhr von der Druckluftquelle 8 abgeschlossen, während der Rückfluß der Luft vom Druckraum 3 zur Entlüftungseinrichtung 11 geöffnet ist.

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Wenn die Druckluft nach Verlassen des Schalters 9 weiterströmt, erreicht sie die Durchflußsteuereinrichtung 10, wo die Druckluftleitung verzweigt ist und zu zwei parallel zueinander geschalteten verstellbaren Drosselventilen D1 und D2 gelangt, denen je ein Rückschlagvenbtil R1 und R2 in Serie nachgeschaltet ist. Anschliessend vereinigt sich die Druckluftleitung wieder und gelangt so zum Druckraum 3 des Hubantriebs 1.

Strömt in der dargestellten Stellung des pneumatischen Schalters 9 die von der Druckluftquelle 8 kommende Druckluft zu der Durchflußsteuereinrichtung 10, so kann sie dort durch das verstellbare Drosselventil D1 und das Rückschlagventil R1, welches dann öffnet, zum Druckraum 3 strömen, während der zweite Strömungsweg über das Drosselventil D2 durch das Rückschlagventil R2 abgeschlossen ist. Das Drosselventil D1 wird durch die auf den Kranhaken 6 wirkende Kraft F derart verstellt, daß der Drosselquerschnitt bei geringer Last F verringert, bei ansteigender Last F jedoch vergrößert wird. Dadurch wird erreicht, daß die Hubgeschwindigkeit unabhängig von der Größe der Last wenigstens annähernd gleich ist.

Soll die am Kranhaken 6 wirkende Last abgesenkt werden, so muß der pneumatische Schalter 9 in die Schaltstellung &Pgr; gebracht werden. Dadurch wird die Druckleitung 7 mit der Entlüftungseinrichtung 11 verbunden. Die beim Absinken des Kolbens 2 aus dem Druckraum 3 austretende Luft strömt dabei über die Druckleitung 7 zu der Durchflußsteuereinrichtung 10, wo sie nun das Rückschlagventil R2 öffnet und anschließend das verstellbare Drosselventil D2 durchströmt. Dabei wird das Drosselventil in Abhängigkeit von der am Kranhaken 6 wirkenden Kraft F so verstellt, daß es bei ansteigender Kraft F den Drosselquerschnitt verkleinert und damit ein abruptes Absinken der Last verhindert.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante eines Hebegeräts ist auf einer Standsäule 12 ein Parallelogrammausleger 13 und eine Konsole 14 schwenkbar gelagert. Auf der Konsole 14 stützt sich ein pneumatischer Hubantrieb 1 unter Zwischenschaltung einer Durchflußsteuereinrichtung 10 ab und greift mit der Kolbenstange 4 an dem Parallelogrammausleger 13 an, wodurch der letztere gehoben und gesenkt

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werden kann. An dem Parallelogrammausleger 13 ist ein Lastarm 15 schwenkbar gelagert, der an seinem Ende einen Kranhaken 6 trägt. Oberhalb des Kranhakens 6 ist ein pneumatischer Schalter 9 angeordnet, der über eine Druckleitung 7 einerseits mit einer Druckluftquelle 8 und andrerseits mit der Durchflußsteuereinrichtung 10 verbunden ist, welche ihrerseits über eine Druckleitung 7 mit dem Druckraum des Hubantriebs 1 in Verbindung steht. Der Wirkungsablauf ist hier der gleiche, wie oben bei Fig. 1 beschrieben.

In Fig. 3 ist ein verstellbares Drosselventil dargestellt, welches aus einem Gehäuse 16 besteht, dessen Innenraum 17 eine Zuluftöffnung 18 und eine Abluftöffnung 19 aufweist. Zwischen diesen Öffnungen ist im Innenraum 17 eine Zwischenwand 20 angeordnet, die eine Drosselbohrung 21 aufweist. In diese taucht eine kegelige Drosselnadel 22 ein, die mit einem längsverschieblich im Gehäuse 16 gelagerten zylindrischen Führungsteil 23 verbunden ist, welches seinerseits einen axial aus dem Gehäuse 16 herausragenden Betätigungsstift 24 aufweist. Gegen die Drosselnadel liegt von unten eine Druckplatte 25 an, die unter Einwirkung einer Feder 26 steht, welche die Drosselnadel in eine obere Endstellung drückt.

Wenn dieses Drosselventil so in eine Durchflußsteuereinrichtung installiert wird, daß bei ansteigender Last der Betätigungsstift 24 in das Gehäuse 16 hineingedrückt wird, so wird dadurch der Drosselquerschnitt zunehmend verringert.

Die in Fig. 4 dargestellte Variante eines Drosselventils unterscheidet sich von der nach Fig. 3 lediglich dadurch, daß die Drosselnadel 22 in entgegengesetzter Richtung kegelig ausgeführt ist, sodaß in diesem Falle beim Hineindrücken des Betätigungsstiftes 24 in das Gehäuse 16 der Drosselquerschnitt vergrößert wird.

Die Fig. 5 schließlich zeigt eine Ausführung eines doppeltwirkenden Drosselventils. Bei diesem mündet in den Innenraum 17 des Gehäuses 16 eine Zuluftbohrung 18. Es sind in axialem Abstand voneinander zwei Abluftöffnungen 19 und 27 vorgesehen. Zwischen der Zuluftöffnung 18 und jeder der Abluftöffnungen 19 und 27 ist im Innenraum 17 je eine Zwischenwand 20 vorgesehen, die je eine

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Drosselbohrung 21 aufweisen. In jede dieser Drosselbohrungen taucht eine kegelige Drosselnadel 22 ein, die miteinander verbunden und gegensinnig kegelig ausgeführt sind. Wird in diesem Fall der Betätigungsstift nach unten gedrückt, so wird gleichzeitig der Drosselquerschnitt zwischen der Zuluftöffnung 18 und der Abluftöffnung 19 zunehmend verringert, während gleichzeitig der Drosselquerschnitt zwischen der Zuluftbohrung 18 und der Abluftbohrung 27 vergrößert wird. Damit ersetzt dieses Drosselventil die beiden in Fig. 1 dargestellten Drosselventile D1 und D2.

In Fig. 6 ist ein topfförmiges Außengehäuse 28 dargestellt, in dem ein umgekehrt topfförmiger Hohlkolben 29 längsverschieblich gelagert ist. Das Außengehäuse 28 ist an seinem offenen Ende durch einen eingesetzten Deckel 30 verschlossen, durch den ein Zugbolzen 31 hindurchragt, der mittels einer Schraube mit dem Boden des Hohlkolbens 29 verbunden ist. Zwischen dem Boden des Hohlkolbens 29 einerseits und dem Deckel 30 andrerseits ist ein Tellerfederpaket 32 angeordnet, welches den Hohlkolben 29 im Außengehäuse 28 nach unten drückt. In dem von dem Außengehäuse 28 und dem Hohlkolben 29 eingeschlossenen Hohlraum sind zwei verstellbare Drosselventile 33 uind 34 eingesetzt, die sich einerseits am geschlossenen Boden des Außengehäuses und andrerseits am geschlossenen Boden des Hohlkolbens mit Ihren Betätigungsstiften 24 abstützen. Bei den Drosselventilen 33 und 34 handelt es sich im einen Fall um ein Drosselventil entsprechend Fig. 3 und im andern Fall um eines entsprechend Fig. 4. Wird dieses Bauteil z.B. in das Seil 5 entsprechend Fig. 1 eingebaut, so greifen die Seilkräfte einerseits am Zugbolzen 31 und andrerseits am Boden des Außengehäuses 28 an, wobei mit steigender Last der Hohlkolben 29 gegen die Wirkung des Federpaketes 32 nach oben verschoben wird, wodurch die Betätigungsstifte 24 weiter aus den Gehäusen der Drosselventile 33 und 34 heraustreten und damit im Innern die Drosselquerschnitte verändert werden.

In Fig. 7 ist eine umgekehrte Variante dargestellt. Auch hier ist ein Außengehäuse 35 vorgesehen, in dem ein Hohlkolben 36 längsverschieblich gelagert und durch einen Sprengring 37 am Heraustreten nach unten hin gesichert ist. Zwischen dem Boden des Außengehäuses 35 und der Stirnfläche des Hohlkolbens 36 wirkt ein

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Tellerfederpaket 38, in dessen Zentrum ein Stützteil 39 vorgesehen ist, gegen welches sich der Betätigungsstift 24 eines Drosselventils 40 abstützt, bei dem es sich um ein doppeltwirkendes Drosselventil entsprechend Fig. 5 handelt. In diesem Fall kann dieses Bauteil, welches durch die von dem Hebegerät zu bewegende Last auf Druck beansprucht wird, z.B. in einer Ausführung gemäß Fig. 2 eingesetzt werden.

Fig. 8 schließlich zeigt eine relativ einfache Variante, bei welcher ein doppeltwirkendes Drosselventil 40 in einen Metallring 41 eingesetzt ist, der sich bei Einwirkung von Zug- oder Druckkräften an Stellen, die in Längsrichtung des Drosselventils liegen, derart verformt daß der Betätigungsstift 24 im einen Fall in das Drosselventil hineingedrückt wird, oder im anderen Fall weiter aus diesem austreten kann.

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Bezugszeichenliste

1	Hubabtrieb	22 Drosselnadel
2	Kolben	23 Führungsteil
3	Druckraum	24 Betätigungsstift
4	Kolbenstange	25 Druckplatte
5	Seil	26 Feder
6	Kranhaken	27 Abluftöffnung
7	Druckleitung	28 Außengehäuse
8	Druckluftquelle	29 Hohlkolben
9	pneumatischer Schalter	30 Deckel
10	Druckluftsteuereinrichtung	31 Zugbolzen
11	Entlüftungseinrichtung	32 Tellerfederpaket
12	Standsäule	33 Drosselventil
13	Parallelogrammausleger	34 Drosselventil
14	Konsole	35 Außengehäuse
15	Lastarm	36 Hohlkolben
16	Gehäuse	37 Sprengring
17	Innenraum	38 Tellerfederpaket
18	Zuluftöffnung	39 Stützteil
19	Abluftöffnung	40 Drosselventil
20	Zwischenwand	41 Metallring
21	Drosselbohrung

D1 verstellbares Drosselventil D2 verstellbares Drosselventil

R1 Rückschlagventil R2 Rückschlagventil

Claims (6)

2-15.008 DE Zasche Fördertechnik GmbH Gewerbestraße 23 86720 Nördlingen Schutzansprüche

1. Handgesteuertes Hebegerät mit einem pneumatischen Hubantrieb (1), einem mit diesem verbundenen Huborgan (5, 13), einem am Ende des Huborgans angeordneten Lastaufnahmemittel (6) und einem pneumatischen Schalter (9), der in eine eine Druckluftquelle (8) mit einem Druckraum (3) des Hubantriebs (1) verbindende Druckleitung (7) integriert ist und der den Druckraum (3) des Hubantriebs (1) in einer Stellung (I) mit der Druckluftquelle (8) und in einer anderen Stellung (&Pgr;) mit einer Entlüftungseinrichtung (11) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei lastübertragende Bauteile (5-5; 13-14) eine im Lastfluß liegende Durchflußsteuereinrichtung (10) integriert ist, die gleichzeitig zwischen dem pneumatischen Schalter (9) und dem Druckraum (3) des Hubantriebs (1) in die Druckluftleitung (7) eingeschaltet ist, und die unter Einwirkung der am Lastaufnahmemittel (6) angreifenden Last den Durchflußquerschnitt der Druckluftleitung (7) selbsttätig so variiert, daß sich

a) bei einem Hubvorgang bei hoher Last ein größerer Durchflußquerschnitt
einstellt, als bei geringer Last und

b) bei einem Absenkvorgang bei hoher Last ein kleinerer Durchflußquerschnitt
einstellt, als bei geringer Last.

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2. Hebegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußsteuereinrichtung (10)

a) zwei zueinander parallel geschaltete verstellbare Drosselventile (D1, D2)
enthält, zu denen

b) je ein Rückschlagventil (R1, R2) in Serie geschaltet ist, und wobei

c) dem einen in Fließrichtung vom pneumatischen Schalter (9) zum Druckraum (3) öffnenden Rückschlagventil (R1) ein Drosselventil (D1) zugeordnet ist, welches bei ansteigender Last den Drosselquerschnitt vergrößert und

d) dem in entgegengesetzter Fließrichtung öffnenden Rückschlagventil (R2) ein Drosselventil (D2) zugeordnet ist, welches bei ansteigender Last den Drosselquerschnitt verkleinert.

3. Hebegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventile (D1, D2) derart weggesteuert sind, daß sich bei Änderung ihrer axialen Länge eine entsprechende Änderung der Drosselwirkung ergibt.

4. Hebegerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosselventile (D1, D2) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

5. Hebegerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosselventile (D1, D2) und die beiden Rückschlagventile (R1, R2) zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefaßt sind.

6. Hebegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventile (D1, D2) in einem Außengehäuse (28, 35) untergebracht sind, in dem sie mit ihren beiden axialen Enden gegen die Innenflächen zweier einander gegenüberliegender Wände des Außengehäuses (28, 35), deren gegenseitiger Abstand unter elastischer Verformung veränderbar ist, anliegen, an deren Außenflächen Zug- oder Druckkräfte aus lastübertragenden Bauteilen (5-5; 13-14) angreifen.