Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hebevorrichtung, welche einen Arbeitskolben in einem oben offenen Arbeitszylinder, eine Pumpe mit Leitungen zur Förderung von Flüssigkeit aus einem Behälter in den Arbeitszylinder und ein Ablassventil mit Leitungen zur Rückführung der Flüssigkeit aus dem Arbeitszylinder in den Behälter aufweist.
Solche Hebevorrichtungen, die auch als Hebeböcke bekannt sind, haben bei Auslegung zum Heben schwerer Lasten mit handbetriebener Pumpe den Nachteil, dass wegen des grossen Übersetzungsverhältnisses der Arbeitskolben auch unbelastet nur langsam ausgefahren werden kann, So dass auch dann, wenn an der Pumpe keine grosse Kraft aufgewendet werden muss, das ist bis zum Anliegen des Arbeitskolben am Hebegut der Fall, nur langsam gearbeitet werden kann.
Um dies zu vermeiden, ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Doppelpumpe zu verwenden, welche einen grossflächigen Niederdruckkolben und einen kleinflächigen Hoch- druckkolben aufweist, wobei beim Erreichen eines bestimmten Drucks der Niederdruckkolben stationär bleibt und nur noch der Hochdruckkolben bewegt wird. Dies ist nicht nur aufwendig, sondern bringt auch Dichtungsprobleme mit sich.
Die verschiedenen Hebelwerke sind wegen der Vielzahl der erforderlichen Lager störungsanfällig, und die Vorrichtung wird relativ voluminös.
Es ist auch vorgeschlagen worden, mechanisch verstellbare Anschlagteile vorzusehen, beispielsweise Schraubenspindeln, um das rasche Überbrücken des Leerhubes zu ermöglichen, was jedoch gerade bei grossen Lasten unbefriedigend ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hebevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht aufweist und relativ platzsparend und betriebssicher ausgeführt werden kann, wobei es möglich sein soll, den Vorlauf des Arbeitskolbens, d.h. seinen Leerlauf bis zum Anschlagen an das zu hebende Gut, wesentlich rascher durchzuführen als den Hebevorgang selbst.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine hydraulische Hebevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet. dass im Arbeitskolben ein unten offener, zum Arbeitszylinder paralleler Zentralzylinder und darin ein mit dem Arbeitszylinder fest verbundener Zentralkolben mit einer ihn durchsetzenden, oben in den Zentralzylinder ausmündenden, an die Pumpe angeschlossenen Zentralleitung vorgesehen ist, wobei in der Leitung zwischen Pumpe und dem Zentralzylinder oder dem um den Zentralkolben verbleibenden Ringraum im Arbeitszylinder ein erst bei einem vorbestimmten Druck der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit sich öffnendes Überdruckventil vorgesehen ist.
Wenn nun die Pumpe betätigt wird, solange der Arbeitskolben noch nicht an der Last anliegt, so kann sich in den von der Pumpe kommenden Leitungen noch kein bedeutender Druck aufbauen, so dass das genannte Überdruckventil geschlossen bleiben kann. Die gesamte von der Pumpe geförderte Flüssigkeit kann nur in den Zentralzylinder oder nur in den Ringraum fliessen. Der Kolben kann so rascher vorgeschoben werden, weil ja nur einer der beiden Zylinderräume (Zentralzylinder oder Ringraum) mit von der Pumpe geförderter Flüssigkeit gefüllt zu werden braucht. Damit sich dabei in dem von der Pumpe nicht gefüllten Zylinderraum kein grösserer Unterdruck aufbauen kann, ist vorzugsweise der betreffende Raum mit einer Saugleitung direkt an den Behälter angeschlossen. Ein geeignetes Rückschlagventil kann dabei den Rückfluss von Flüssigkeit in den Behälter in dieser Leitung verhindern.
Sobald der Arbeitskolben an der zu hebenden Last anschlägt, und der Hebevorgang beginnen soll, steigt naturgemäss der Druck bei weiterer Betätigung der Pumpe, so dass sich nun das Überdruckventil öffnet und die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit beiden Zylinderräumen zufliesst. Dadurch verändert sich das Übersetzungsverhältnis, wobei auch ein langsamer Vorschub des Kolbens einsetzt.
Zum Ablassen der in den Zylinderräumen befindlichen Flüssigkeit kann man in an sich herkömmlicher Weise ein Ablassventil betätigen. Es kann dann aber gegebenenfalls die durch das Überdruckventil beim Absinken des Druckes sich verschliessende Leitung die vollständige Entleerung des einen Zylinderraumes verhindern. Um dies zu vermeiden und um umständliche zusätzliche Manipulationen zu vermeiden, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung eine den Öffnungsdruck des Überdruckventils bestimmende Feder an einem beweglichen Teil des Ablassventils so abgestützt, dass die Feder beim Öffnen des Ablassventils entspannt wird, wodurch auch das Überdruckventil in Ablassrichtung durchlässig werden kann.
Bevorzugterweise ist der nicht über das Überdruckventil mit der Pumpe durch eine Leitung verbundene Zylinderraum mit einer kleineren Querschnittsfläche ausgebildet als der andere Zylinderraum. Daraus ergibt sich der Vorteil eines relativ kleinen Zylinderinhalts für das lastlose Ausfahren des Arbeitskolbens und somit die Möglichkeit eines raschen Ausfahrens.
Wenn man den Zentralzylinder als diesen dem Leerlauf dienenden Zylinderraumteil vorsieht, so besteht weiterhin der Vorteil, dass man zwischen Zentralkolben und Zentralzylinder keine Hochdruckdichtung vorzusehen braucht, weil ja beim effektiven Heben derLastDruckausgleich zwischen den Zylinderräumen stattfinden darf, während im Leerlauf eine einfache O-Ringdichtung den bescheidenen Druck genügend zu dichten vermag.
Zwischenjedem derKolben und dem zugehörigenZylinder kann ein verhältnismässig grosses Spiel belassen werden. Zwischen Zentralzylinder und Zentralkolben braucht nicht einmal eine präzise Führung vorgesehen sein, wenn die Aussenfläche des Arbeitskolbens am Arbeitszylinder gut geführt ist.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe hydrau- lische Hebevorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung in Richtung des Pfeiles II - II in Fig. 1 gesehen.
Fig. 3 einen gegenüber Fig. 1 vergrösserten Schnitt nach Linie III - III in Fig. 1 durch die Vorrichtung.
Fig. 4 einen gegenüber Fig. 1 im Massstab der Fig. 3 vergrösserten Schnitt nach Linie IV - IV des unteren Teils der Vorrichtung und
Fig. 5 eine Draufsicht der im Massstab der Fig. 3 und 4 abgebildeten Basisplatte der Vorrichtung mit gestrichelt eingezeichneten Leitungen.
In der Basisplatte 1 sind zwei Ringnuten 2 und 3 (Fig. 5) vorgesehen, in welchen die Aussenwand 4 des Behälters 5 und der Arbeitszylinder 6 eingelassen und durch Schweissraupen (nicht bezeichnet) dicht befestigt sind. Dergestalt ist der Rehälter 5 zwischen der Wandung 4 und dem Arbeitszylinder 6 angeordnet, wobei seine durch einen Zapfen 7 verschlossene Füllöffnung (nicht bezeichnet) gleichzeitig als Kontrollöffnung und als Begrenzung der Füllhöhe 8 dienen kann.
Im Arbeitszylinder 6, welcher oben offen ist, befindet sich der Arbeitskolben 9 (vgl. besonders Fig. 3), welcher eine Sackbohrung von unten nach oben aufweist, die den unten offenen, zum Arbeitszylinder 6 parallelen Zentralzylinder 10 bildet. In diesem Zentralzylinder 10 befindet sich der Zentralkolben 11, welcher, wie bei 12 gezeigt ist, dichtend in die Basisplatte 1 eingeschraubt ist. Der Zentralkolben 11 ist von einer Leitung 13 durchsetzt, welche an ihrem oberen Ende 14 in den Zentralzylinder 10 ausmündet. Zwischen dem Zentralkolben 11 und dem Arbeitszylinder 6 verbleibt ein Ringraum 15.
Um den Arbeitskolben 9 sauber im Arbeitszylinder 6 zu führen, ist eine besondere Führung 16 oben in einer Ausnehmung (nicht bezeichnet) im Arbeitszylinder 6 eingelassen und durch einen Seegerring 17 gesichert. Unterhalb der Führung 16 ist ein O-Ring 18 durch einen Anschlagring 19 gehaltert, damit allenfalls in den Spalt 20 zwischen Arbeitszylinder 6 und Arbeitskolben 9 entweichende Flüssigkeit nicht oben austreten kann. Damit nun in diesem Spalt 20 kein Überdruck entstehen kann, ist eine Ausgleichsöffnung 21 unterhalb des Ringes 19 in der Wand des Zylinders 6 vorgesehen. In der obersten Stellung des Arbeitskolbens 9 wird diese Ausgleichs öffnung 21 von der Schulter 22 des Arbeitskolbens und von dem an sie anschliessenden Führungsteil mit der O-Ringdichtung 23 und der Hochdruckdichtung 24 verdeckt.
Daher kann die Ausgleichsöffnung 21 nicht als Überdruckschutz dienen.
Aus diesem Grund ist eine zweite Ausgleichsöffnung 25 vorgesehen, welche bei der genannten höchsten Stellung des Arbeitskolbens 9 unter diesem frei ist und die in bekannterWeise verhindert dass ein Überdruck entsteht, der den Arbeitskolben 9 aus dem Arbeitszylinder 6 ganz austreiben könnte.
Die soeben besprochene Hochdruckdichtung 24 wird durch eine Feder 26 in Position gehalten, welche an einem Kragen 27 am unteren Ende des Arbeitskolbens 9 abgestützt ist.
Als Dichtung zwischen Zentralkolben 11 und Zentralzylinder 10 ist ein O-Ring 28 vorgesehen, welcher von einem Stützring 29 gehaltert wird. Ein Seegerring 30 sichert den Stützring 29 in einer Aussparung (nicht bezeichnet) des Zentralzylinders 10.
Die Pumpe 31 weist einen Zylinder 32, einen Kolben 33 und einen Schwengel 34 auf, wobei der Schwengel 34 durch eine in ihn einsteckbare Verlängerungsstange 35 (in Fig. 1 und 2 strichpunktiert) zur bequemen Bedienung verlängert werden kann. Das Zeichen 35' in Fig. 1 und 2 zeigt diese Stange in ihrer Stellung, in der sie zum Lösen des noch zu besprechenden Ablassventils verwendet werden kann. Bei Betätigung des Schwengels 34 saugt die Pumpe 31 durch Leitung 36 (Fig. 5) Öl aus dem Behälter 5 und drückt es über das Rückschlagventil 37 in die Leitung 38, welche direkt in die Zentralkolbenleitung 13 bei 39 einmündet. Das Rückschlagventil 40 (Fig. 5) verhindert Rückfluss der Flüssigkeit von der Pumpe 31 in den Behälter 5.
Solange der Arbeitskolben 9 durch das in den Zentralzylinder 10 geförderte Öl ohne Last leicht gehoben werden kann, bleibt das Überdruckventil 41 geschlossen, so dass die Pumpe nur in den kleinen Zentralzylinder 10 Öl zu fördern braucht, was ein rasches Ausfahren des Arbeitskolbens 9 bewirkt. Im Ringraum 15 könnte nun ein Unterdruck entstehen, der vermieden werden soll. Aus diesem Grunde ist der Ringraum 15 über die Saugleitung 42 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 43 mit dem Behälter 5 verbunden, so dass er durch diese Saugleitung 42 Öl aus dem Behälter 5 ansaugen, aber aus ihm kein Öl durch diese Leitung in den Behälter 5 zurückfliessen kann.
Bei Anlage des Arbeitskolbens 9 an der Last steigt der Druck, so dass das Rückschlagventil 41 geöffnet wird und das von der Pumpe in die Leitung 38 gedrückte Öl nun auch durch die Leitungen 44, 45 in den Ringraum 15 eindringt, wobei das Rückschlagventil 43 den Rückfluss von Flüssigkeit in den Be hälter 5 unterbindet. In dieser Position steht für die Last nicht nur die kleine Fläche des Zentralzylinders 10, sondern auch die grosse Ringfläche des Ringraumes 15 zur Verfügung, weshalb das Übersetzungsverhältnis gegenüber dem Leerlauf günstig verschoben wird. Beim weiteren Pumpen wird also sowohl im Zentralzylinder 10 wie im Ringraum 15 Druck aufgebaut und die Last gehoben.
Will man nun den Arbeitskolben 9 wieder absenken, so kann man das in einem passenden Gewinde der Basisplatte 1 sitzende Ablassorgan 46 durch Ansetzen der Stange 35 (nur in Fig. 1 und 2 in Position 35' gezeigt) herausdrehen, wobei die Kugel 47 des Ablassventils 48 freigegeben wird, so dass durch die Leitung 44, 49, 50 Öl aus dem Ringraum 15 in den Behälter 5 abfliessen kann. Durch die Freigabe der Ablassventil Kugel 47 wird auch die Feder 51 entspannt, welche die Überdruckventil-Kugel 52 hält und normalerweise den Überdruck für den Vorlauf steuert. Somit kann auch durch die Leitungen 13, 39, 44, 49, 50 aus dem Zentralzylinder 10 die Flüssigkeit (Öl) in den Behälter 5 zurückfliessen. Nach Beendigung des Ablassens kann das Ablassventil 48 durch neuerliches Einschrauben des Teils 46 geschlossen werden, womit die Vorrichtung für einen neuen Hebevorgang bereit ist.