DE10048224B4

DE10048224B4 - Verriegelungseinheit für einen Teleskopausleger eines Krans

Info

Publication number: DE10048224B4
Application number: DE10048224A
Authority: DE
Inventors: Thomas Krebs; Walter Stowasser; Klaus Meissner; Michael Irsch; Jens Fery; Klaus Conrad; Hans Brenner
Original assignee: Terex Demag GmbH and Co KG
Current assignee: Terex Global GmbH
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: DE10048224A1; DE20105578U1; US6575318B2; US20020056693A1

Abstract

Verriegelungseinheit für ein Teleskopiersystem eines insbesondere hydraulisch betätigten Teleskopauslegers eines Krans mit einem Auslegergrundkasten (1) und mehreren ineinander geführten und aus einer Ausgangsstellung in jeweils mindestens einer Ausfahrstellung teleskopierbaren Schüssen (2), wobei die Verriegelungseinheit (5), die mit dem die Verschiebung der Schüsse (2) bewirkenden Betätigungsmittel (Teleskopierzylinder (3)) fest verbunden ist, einerseits mit mindestens einem durch einen Antrieb (6) axial verschiebbaren Mitnehmerbolzen ausgestattet ist, der in eine Mitnehmeröffnung des jeweils auszufahrenden Schusses (2) einführbar ist, und wobei die Verriegelungseinheit (5) andererseits mit einer durch einen Antrieb (6) relativ zur Verriegelungseinheit (5) bewegbaren Ankoppeleinrichtung ausgestattet ist, mittels derer in der jeweils gewünschten Verriegelungsstellung eines Schusses (2), der jeweils mit mindestens einem axial verschieblichen Verriegelungsbolzen versehen ist, welcher zur verschiebefesten Fixierung des jeweiligen Schusses (2) mit dem nächst größeren Schuss (bzw. beim innersten teleskopierbaren Schuss (2) mit dem Grundkasten (1) des Auslegers) in eine Verriegelungsöftnung einführbar ist, der mindestens eine Verriegelungsbolzen greifbar und...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinheit für ein Teleskopiersystem eines insbesondere hydraulisch betätigten Teleskopauslegers eines Krans gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 0 661 234 A1 ist ein Kran mit einem Teleskopausleger bekannt, der einen Grundkasten aufweist, in dem mehrere teleskopierbare Schüsse des Auslegers angeordnet sind, die aus einer Ausgangsstellung in jeweils eine Ausfahrstellung ausfahrbar sind. In der Ausgangsstellung sind die einzelnen ineinander geführten Schüsse jeweils durch einen Verriegelungsbolzen untereinander beziehungsweise zum Grundkasten des Auslegers arretiert. Das Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse wird jeweils durch eine einstufige Kolben-Zylindereinheit bewirkt, die mittels einer Verriegelungseinheit an den zu verschiebenden Schuss lösbar angekoppelt ist. Diese Ankopplung erfolgt mittels zweier Mitnehmerbolzen der Verriegelungseinheit, die formschlüssig in entsprechende Verriegelungsöffnungen des zu bewegenden Schusses eingefahren werden können. Die Mitnehmerbolzen werden dabei durch Federvorspannung in der Verriegelungsstellung gehalten und können zum Abkoppeln von dem jeweils bewegten Schuss des Auslegers mittels eines durch einen Hydraulikzylinder der Verriegelungseinheit betätigten Mechanismus aus der Verriegelungsstellung herausgezogen werden. Die Verriegelungseinheit ist mit einer relativ zur Verriegelungseinheit bewegbaren Ankoppeleinrichtung ausgestaltet, mittels derer der jeweilige Verriegelungsbolzen gegriffen und aus der Verriegelungsöffnung herausgezogen werden kann. Der Verriegelungsbolzen wird ebenso wie die Mitnehmerbolzen durch Federvorspannung in der Verriegelungsöffnung gehalten und durch die Ankoppeleinrichtung gegen die Federkraft entriegelt. Für die Entriegelungsbewegung der Ankoppeleinrichtung ist wiederum ein hydraulischer Antrieb durch ein Kolben-Zylindersystem vorgesehen. Bei diesem bekannten Kran ist das freie Ende der Kolbenstange der zur Bewegung der einzelnen Schüsse vorgesehenen einstufigen Kolben-Zylindereinheit am unteren Ende (bezogen auf die Arbeitsstellung) des Teleskopauslegers befestigt, während die Verriegelungseinheit an dem ausfahrbaren Zylindergehäuse (Teleskopierzylinder) der Kolbenzylindereinheit befestigt ist.

Ein ähnlich funktionierendes Teleskopiersystem mit einer einstufigen Teleskopierzylindereinheit ist aus der EP 0 943 580 A2 bekannt. Dort wird allerdings zur Arretierung der einzelnen Schüsse untereinander nicht ein einzelner Verriegelungsbolzen verwendet, sondern ein Verriegelungsbolzenpaar, das jeweils in Verriegelungsöffnungen eingreift, die in den Seitenflächen der einzelnen Schüsse angeordnet sind. Die Verriegelungsbolzen liegen sich dabei bezüglich der Längsachse des Auslegers gegenüber. Zur Betätigung der Verriegelungsbolzen, die ebenfalls unter Federvorspannung in der Verriegelungsstellung gehalten werden, ist eine separate hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit vorgesehen, die über ein Hebelsystem auf die Verriegelungsbolzen wirkt.

Aus der DE 198 24 671 A1 ist ein werterer teleskopierbarer Kran bekannt, dessen Schüsse durch ein einzelnes hydraulisches Zylinder-Kolbensystem teleskopierbar sind. In diesem Fall ist der verfahrbare Teil des Zylinder-Kolbensystems, also entweder die Kolbenstange oder das Zylindergehäuse, mit zwei Verriegelungseinheiten ausgestattet, von denen die eine am oberen und die andere am unteren Ende des verfahrbaren Teils angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, die Länge des Zylinder-Kolbensystems gegenüber der erforderlichen Länge bei der Lösung gemäß EP 0 661 234 B1 oder EP 0 943 580 A2 erheblich zu verkürzen, beispielsweise auf die Hälfte. Das Ausfahren eines Schusses wird dann allerdings in zwei Teilschritten vorgenommen, wobei im ersten Teilschritt die untere Verriegelungseinheit und im zweiten Teilschritt die obere Verriegelungseinheit zum Einsatz kommt. Beim Einfahren eines Schusses ist es umgekehrt. Die Verriegelungseinheit weist bei dieser bekannten Lösung ebenfalls zwei sich gegenüberliegende Mitnehmerbolzen auf und ist zum Betätigen eines einzelnen Verriegelungsbolzens für jeden Schuss eingerichtet. Die Betätigung der Mitnehmerbolzen und des Verriegelungsbolzens erfolgt dabei über einen gemeinsamen Antrieb eines hydraulischen Zylinder-Kolbensystems an der Verriegelungseinheit. Dieses Zylinder-Kolbensystem wirkt über eine kurvengesteuerte Mechanik zur Umsetzung der linearen Bewegung auf die Mitnehmerbolzen und den Verriegelungsbolzen in der Weise, dass der Verriegelungsbolzen nur dann entriegelt werden kann, wenn die beiden Mitnehmerbolzen in die jeweiligen Mitnehmeröffnungen des zu bewegenden Schusses eingefahren sind. Umgekehrt können die Mitnehmerbolzen erst dann aus den Mitnehmeröffnungen des jeweiligen Schusses herausgezogen werden, wenn der Verriegelungsbolzen in seiner Verriegelungsstellung ist. Dadurch wird sichergestellt, dass es nicht zu einem unkontrollierten Ein- oder Ausfahren eines Schusses ohne die Führung durch die hydraulische Teleskopier-Kolben-Zylindereinheit kommen kann.

Die Schrift DE 26 33 022 B1 zeigt eine Teleskopier-Antriebs-Einrichtung eines Teleskopauslegers, bei der der Verriegelungsbolzen ebenfalls von einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit angetrieben wird.

Diese bekannten Lösungen haben den Nachteil, dass zur Betätigung der Verriegelungseinheiten, die mit dem beweglichen Teil des Teleskopier-Kolben-Zylindersystemsfest verbunden sind, hydraulische Zuleitungen zu diesem beweglichen Teil vorgesehen werden müssen. Dies erfordert einen erheblichen Bau- und Montageaufwand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand für die Betätigung einer gattungsgemäßen Verriegelungseinheit zu verringern, ohne die Funktionssicherheit zu beeinträchtigen.

Gelöst wird diese Aufgabe, bei einer gattungsgemäßen Verriegelungseinheit mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen. Die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit ist durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltbar.

Wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist es, dass der Antrieb für die Bewegung eines Mitnehmerbolzens, vorzugsweise sind zwei Mitnehmerbolzen vorgesehen, und für die Bewegung der Ankoppeleinrichtung zur Verschiebung eines Verriegelungsbolzens, vorzugsweise sind zwei Verriegelungsbolzen vorgesehen, am Grundkasten des Auslegers fest angebracht ist und dass eine mechanische, antriebstechnische Verbindung von diesem Antrieb zu der Verriegelungseinheit besteht. Es wird also bewusst auf eine in der Verriegelungseinheit wirkende Hydraulik verzichtet, so dass die Verriegelungseinheit auch nicht mit hydraulischen Zu- und Ableitungen versehen werden muss. Ebenso wenig wird ein elektromechanischer Antrieb in der Verriegelungseinheit vorgesehen, der entsprechende elektrische Verbindungsleitungen zur Verriegelungseinheit erfordern würde. Vorzugsweise wird für den Antrieb der Verriegelungseinheit ein motorischer Drehantrieb vorgesehen, der im Bereich des unteren Endes des Grundkastens angeordnet ist, wobei die mechanische antriebstechnische Verbindung in einer im wesentlichen parallel zur Längsachse des Teleskopauslegers angeordnete Profilstange zur Drehmomentübertragung besteht. In der Verriegelungseinheit ist eine Mechanik vorgesehen, die die Drehbewegung der Profilstange in Verschiebebewegungen für den oder die Mitnehmerbolzen und den oder die Verriegelungsbolzen umsetzt. Dabei kann die Profilstange gleitbar in einem Antriebsrad, insbesondere in einem Zahnrad geführt sein, das drehbar und ortsfest auf der Verriegelungseinheit gelagert ist. Die Drehbewegung kann beispielsweise durch einen Zahnstangenantrieb, auf den das Antriebsrad wirkt, oder einen Kurbeltrieb oder eine Kulissensteuerung in die erforderliche Verschiebebewegung umgesetzt werden.

Statt einer drehenden Antriebsbewegung kann auch vorgesehen sein, dass der außerhalb der Verriegelungseinheit angeordnete Antrieb eine Schiebebewegung ausführt, die durch eine Schubstange auf die Verriegelungseinheit übertragbar ist. Diese Schubstange kann während der Teleskopierbewegung eines Schusses gleitend in der Verriegelungseinheit geführt sein und bei Erreichen der gewünschten Verriegetungsstettung des Schusses zur Übertragung linearer Bewegungen mit einem Ankoppelelement der Verriegelungseinheit fest verbunden werden. Hierzu kann vorteilhaft eine formschlüssig einrastbare Koppelvorrichtung vorgesehen werden, insbesondere eine als Mitnehmernocken ausgebildete Koppelvorrichtung, die durch eine Drehbewegung der Schubstange einrastbar ist. Alternativ kann die Schubstange auch rohrförmig ausgebildet und die Koppelvorrichtung als Spreizvorrichtung gestaltet sein, die beispielsweise durch eine Betätigungsstange in der Schubstange vom unteren Ende des Grundkastens des Teleskopauslegers aus mechanisch betätigbar ist. Selbstverständlich könnte eine solche Spreizvorrichtung auch durch eine Drehbewegung der Betätigungsstange aktiviert und deaktiviert werden.

Wenn zum Beispiel zwei Mitnehmerbolzen vorgesehen sind, empfiehlt es sich, diese auf einander gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Längsachse des Auslegers anzuordnen. Entsprechend sollten auch bei Verwendung von zwei Verriegelungsbolzen diese auf einander gegenüberliegenden Seiten des Teleskopauslegers, vorzugsweise im Bereich der Seitenflächen des jeweiligen Schusses angeordnet sein.

Damit die Mitnehmerbolzen und die Verriegelungsbolzen sicher in ihrer Verriegelungsposition gehalten werden, wenn sie nicht durch die Verriegelungseinheit betätigt werden, empfiehlt es sich, die Verriegelungsbolzen und Mitnehmerbolzen durch Federvorspannung im Eingriff in die Verriegelungsöffnung bzw. Mitnehmeröffnung zu fixieren.

Anhand des in der einzigen Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Die Figur zeigt in einem seitlichen Schnitt einen Teleskopausleger, von dem lediglich der Grundkasten 1 und ein erster Teleskopierbarer Schuss 2 dargestellt sind. Wertere Schüsse, die sich an den Schuss 2 anschließen, sind aus Vereinfachungsgründen nicht mehr dargestellt worden. Das in der Arbeitsstellung untere Ende des Grundkastens 1 ist mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet. An diesem unteren Ende 9 ist eine Kolbenstange 4 befestigt, die zu einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit zum Ausfahren der teleskopierbaren Schüsse 2 gehört. Das Zylindergehäuse dieser Kolben-Zylindereinheit ist mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet. Dieses Zylindergehäuse 3 stellt den beweglichen Teil der Kolben-Zylindereinheit dar. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine umgekehrte Anordnung des beweglichen Teils der Kolbenzylindereinheit zu wählen. Am unteren Ende des beweglichen Zylindergehäuses 3 ist die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit 5 befestigt, so dass diese beim Betätigen des hydraulischen Kolben-Zylindersystems mit bewegt wird. Im Bereich des unteren Endes des Grundkastens 1 ist ein motorischer Drehantrieb 6 (z. B. Elektromotor oder Hydraulikmotor) angeordnet. Das Drehmoment dieses Motors 6 ist durch eine Profilstange 7 übertragbar. Diese Profilstange 7 steht in Wirkverbindung mit einer Mechanik 8 an der Verriegelungseinheit 5. Die Mechanik 8 ersetzt die Drehbewegung in entsprechende lineare Bewegungen zur Betätigung der nicht dargestellten Verriegelungsbolzen und Mitnehmerbolzen um. Damit die Verriegelungseinheit 5 mit dem Zylindergehäuse 3 problemlos verfahren werden kann, ist die Profilstange 7 gleitend in der Mechanik 8 geführt. Aufgrund des profilierten Querschnitts der Profilstange 7 ist die Übertragbarkeit des vom Motor 6 erzeugten Drehmoments auf die Mechanik 8 stets gewährleistet (Formschluss). Zur Umsetzung der Drehbewegung in die für das Betätigen des oder der Verriegelungs- und Mitnehmerbolzen erforderlichen Bewegungen kann beispielsweise eine mit einem von der Profilstange angetriebenem Zahnrad zusammenwirkende Zahnstange oder ein Kurbeltrieb vorgesehen sein. Zur Realisierung der vorstehend erwähnten Sicherungsfunktionen (Verriegelung der Betätigungen von Verriegelungs- und Mitnehmerbolzen) können z.B. Kulissensteuerungen verwendet werden, wie sie aus der DE 198 24 671 A1 bekannt sind.
Die erfindungsgemäße Lösung einer Verriegelungseinheit weist eine außerordentlich hohe Funktionssicherheit auf und erfordert keinerlei Verlegung beweglicher hydraulischer oder elektrischer Leitungen zur Energieversorgung und Steuerung der Betätigungseinrichtung und zur bewegbaren Verriegelungseinheit hin.

1: Grundkasten
2: Schuss
3: Zylindergehäuse
4: Kolbenstange
5: Verriegelungseinheit
6: Drehantrieb
7: Profilstange
8: Mechanik
9: unteres Ende des Grundkastens

Claims

Verriegelungseinheit für ein Teleskopiersystem eines insbesondere hydraulisch betätigten Teleskopauslegers eines Krans mit einem Auslegergrundkasten (1) und mehreren ineinander geführten und aus einer Ausgangsstellung in jeweils mindestens einer Ausfahrstellung teleskopierbaren Schüssen (2), wobei die Verriegelungseinheit (5), die mit dem die Verschiebung der Schüsse (2) bewirkenden Betätigungsmittel (Teleskopierzylinder (3)) fest verbunden ist, einerseits mit mindestens einem durch einen Antrieb (6) axial verschiebbaren Mitnehmerbolzen ausgestattet ist, der in eine Mitnehmeröffnung des jeweils auszufahrenden Schusses (2) einführbar ist, und wobei die Verriegelungseinheit (5) andererseits mit einer durch einen Antrieb (6) relativ zur Verriegelungseinheit (5) bewegbaren Ankoppeleinrichtung ausgestattet ist, mittels derer in der jeweils gewünschten Verriegelungsstellung eines Schusses (2), der jeweils mit mindestens einem axial verschieblichen Verriegelungsbolzen versehen ist, welcher zur verschiebefesten Fixierung des jeweiligen Schusses (2) mit dem nächst größeren Schuss (bzw. beim innersten teleskopierbaren Schuss (2) mit dem Grundkasten (1) des Auslegers) in eine Verriegelungsöftnung einführbar ist, der mindestens eine Verriegelungsbolzen greifbar und aus der Verriegelungsöffnung herausziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) für die Bewegung des mindestens einen Mitnehmerbolzens und für die Bewegung der Ankoppeleinrichtung zur Verschiebung des mindestens einen Verriegelungsbolzens am Grundkasten (1) des Auslegers fest anbringbar ist und dass eine mechanische antriebstechnische Verbindung von diesem Antrieb (6) zu der Verriegelungseinheit (5) besteht.
Verriegelungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) ein im Bereich des unteren Endes (9) des Grundkastens (1) angeordneter motorischer Drehantrieb ist und die mechanische antriebstechnische Verbindung eine im wesentlichen parallel zur Längsachse des Teleskopauslegers angeordnete Profilstange (7) zur Drehmomentübertragung aufweist, wobei die Drehbewegung der Profilstange (7) in der Verriegelungseinheit durch eine Mechanik (8) in Verschiebebewegungen für den mindestens einen Mitnehmerbolzen und den mindestens einen Verriegelungsbolzen umsetzbar ist.
Verriegelungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilstange (7) gleitbar in einem Antriebsrad, insbesondere einem als Zahnrad ausgeführten Antriebsrad, geführt ist, wobei das Antriebsrad drehbar und ortsfest auf der Verriegelungseinheit (5) gelagert ist.
Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung durch einen Zahnstangentrieb oder einen Kurbeltrieb oder eine Kulissensteuerung in die Verschiebebewegung umsetzbar ist.
Verriegelungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) eine Schiebebewegung ausführt, die durch eine Schubstange übertragbar ist, welche während einer Teleskopierbewegung eines Schusses (2) gleitend in der Verriegelungseinheit (5) geführt ist und bei Erreichen der gewünschten Verriegelungsstellung des Schusses (2) zur Übertragung linearer Bewegungen mit einem Ankoppelelement der Verriegelungseinheit (5) fest verbindbar ist.
Verriegelungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Schubstange mit dem Ankoppelelement eine formschlüssig einrastbare Koppelvorrichtung vorgesehen ist.
Verriegelungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung als Mitnehmemocken ausgebildet ist, der durch eine Drehbewegung der Schubstange einrastbar ist.
Verriegelungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange rohrförmig ausgebildet und die Koppelvorrichtung als Spreizvorrichtung gestaltet ist, die durch eine Betätigungsstange in der Schubstange vom unteren Ende (9) des Grundkastens (1) des Teleskopauslegers aus mechanisch betätigbar ist.
Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) eine an sich bekannte Sperrfunktion aufweist, die sicherstellt, dass eine Bewegung der Ankoppeleinrichtung zum Herausziehen des mindestens einen Verriegelungsbolzens aus der zugehörigen Verriegelungsöffnung nur dann möglich ist, wenn der mindestens eine Mitnehmerbolzen in die zugehörige Mitnehmeröffnung eingeschoben ist.
Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (5) in an sich bekannter Weise mit zwei sich bezüglich der Auslegerlängsachse gegenüberliegenden Mitnehmerbolzen ausgestattet ist.
Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise an jedem Schuss (2) jeweils sich bezüglich der Auslegerlängsachse gegenüberliegende, insbesondere im Bereich der Seitenflächen des Schusses (2) angeordnete Verriegelungsbolzen vorgesehen sind.
Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verriegelungsbolzen und der mindestens eine Mitnehmerbolzen in an sich bekannter Weise jeweils durch Federvorspannung im Eingriff in die Verriegelungsöftnung bzw. Mitnehmeröffnung haltbar ist.