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Hydraulisch betätigtes Klettergerät zum Heben und Senken von Lasten
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch betätigtes Klettergerät zum Heben
und Senken von Lasten mit zwei Klemmköpfen, die wechselweise die Last erfassen und
bei denen das Festklemmen und Lösen der Klemmkörper durch hydraulischen Druck erfolgt.
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Es sind bereits hydraulisch betätigte Klettergeräte mit hydraulischer
Löse- und Verklemmungseinrichtung zum Heben und Senken von Lasten bekannt. Hier
erfolgt das Lösen der Klemmkörper aus der Verklemmung durch zwei oder mehrere Stößel,
die horizontal über der Führungshülse der Klemmkörper innerhalb des Gehäuses der
Klemmköpfe angeordnet sind. Die Stößel werden in entsprechenden Gehäuseräumen hin-
und herbewegt. Bei Beaufschlagung dieser Gehäuseräume mit dem hydraulischen Druckmittel
bewegen sich diese Stößel nach innen. Dabei wird durch eine entsprechend angebrachte
Schräge an den Stößeln- die Führungshülse mit den Klemmkörpern nach unten gedrückt,
wodurch der die Last tragende Klemmkopf schlagartig gelöst wird. Die Verklemmung
tritt wieder ein, wenn beim Ablassen des Druckmittels der Stößel durch eine Druckfeder
wieder in seine alte Lage bewegt wird.
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Bei diesem Klettergerät findet der Verklemmungsvorgang nicht schnell
genug statt. Mit dem Verklemmen des einen Klemmkopfes wird gleichzeitig der andere
schlagartig gelöst. Es tritt ein Nachsacken des Gerätes mit der anhängenden Last
ein. Das Nachsacken führt zu einer unzulässigen Beanspruchung des Klettergerätes.
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Es ist außerdem ein Klettergerät bekannt, bei dem die obigen Nachteile
dadurch vermieden werden sollen, daß die Klemmkörper durch den Druck des hydraulischen
Druckmittels in den Klemmköpfen verklemmt werden. Dieses erfolgt durch einen zusätzlich
unter der Klemmkörperführungshülse im oberen und unteren Klemmkopf angeordneten
Anpreßkolben. Das Nachsacken des die Last übernehmenden Klemmkopfes wird durch die
letzte Ausführung zwar verringert, aber das Lösen der Verklemmung geschieht nach
wie vor unter Last schlagartig.
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Nachteilig ist bei den bekannten Ausführungen, daß dem Entklemmen
ein Widerstand entgegengesetzt wird, der darin besteht, daß in der Kletterstange
Eindrücke vorhanden sind, aus denen die Klemmkörper zwischen Innenkonus der Ringhülse
und Kletterstange herausgedrückt werden müssen. Die Eindrücke werden durch die auf
die Klemmkörper einwirkende Querkomponente der Klemmkraft bei anhängender Last hervorgerufen.
Die Eindruckkanten müssen beim Entklemmvorgang durch plastische Verformung des Stangenmaterials
überwunden werden. Dadurch werden die Schlagwirkungen verstärkt und auf das gesamte
Leitungssystem der Hydraulikanlage übertragen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Klettergerüst zu schaffen, welches
die genannten Nachteile beseitigt und so gesteuert wird, daß die formschlüssig zwischen
Kletterstange und Klemmkeihing eingreifenden Klemmkörper schlagfrei und schlupfarm
gelöst werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere mit
dem Hubzylinder des Geräts verbundene Klemmkopf mit einem Steuerorgan verbunden
ist, das einen Steuerkolben enthält, der durch einen Mitnehmer mit der Kolbenstange
des Geräts und damit mit dem unteren Klemmkopf in Verbindung steht, wobei in Abhängigkeit
von der Stellung des Steuerorgans gleichzeitig der obere Druckmittelraum des unteren
Klemmkopfes und der Druckmittelraum des Hubzylinders und kurz vor Vollendung des
Abwärtshubes des unteren Klemmkopfes der untere Druckmittelraum des unteren Klemmkopfes
über Druckmittelleitungen und eine Verbindungsleitung mit der Druckquelle verbunden
sind. Anschließend sind zunächst nur der obere Druckmittelraum des oberen Klemmkopfes
und kurz vor vollendetem Abwärtshub desselben der obere und untere Druckmittelraum
des oberen Klemmkopfes über die auf Druck geschaltete Druckmittelleitung sowie Verbindungsleitungen
mit der Druckquelle verbunden. Es versteht sich von selbst, daß in einfacher Umkehrung
das Steuerorgan auch mit dem unteren Klemmkopf verbunden sein kann, wobei dann der
Steuerkolben über einen Mitnehmer mit dem Hubzylinder und damit mit dem oberen Klemmkopf
in Verbindung steht. In den
oberen und unteren Druckmittelräumen
beider Klemmköpfe sind, wie an sich bekannt, Ringkolben vorgesehen, wobei die oberen
eine kleinere Fläche als die unteren Ringkolben aufweisen.
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Die zum unteren Teil des Steuerorgans führenden Druckmittelleitungen
bzw. Verbindungsleitungen enthalten je ein zum Steuerorgan schließendes Rückschlagventil
und sind wechselweise Druckmittelzu-und -rückführleitung.
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Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem in dem sicheren und schlagfreien
Ent- und Verklemmen der beiden Klemmköpfe beim Abwärtsklettern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachstehend an Hand der
Zeichnung näher erläutert werden.
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Das Klettergerät weist zwei Klemmköpfe 1, 2 auf, die wechselweise
mit einer entsprechenden Kletterstange 3 kraftschlüssig verbunden sind. Der obere
Klemmkopf 1 ist mit dem Zylinder 4 der Hubvorrichtung verbunden, während der untere
Klemmkopf 2 über eine Kolbenstange 6 am Kolben 5 angeschlossen ist. Die Kolbenstange
6 ist nach oben in einem Rohrstück 7 fortgesetzt. Der an der oberen Kolbenseite
vorhandeneDruckmittelraum 9 steht über eineDruckmittelleitung 8 mit einer nicht
dargestellten Druckquelle in Verbindung, während sich auf der entgegengesetzten
Kolbenseite im Zylinderraum 10 eine Druckfeder 11 befindet.
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Die kraftschlüssige Verbindung der Klemmköpfe 1, 2 mit der Kletterstange
3 geschieht über Klemmkörper 12, die kranzförmig um die Kletterstange
3 angeordnet sind, wobei sich jeweils innerhalb jedes Klemmkopfes 1, 2 zwei
Klemmkörperkränze in Klemmkörperführungshülsen 13 befinden.
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Von außen werden die Klemmkörper 12 durch je einen Klemmkeihing 14,
dessen Innenflächen konisch ausgebildet sind, begrenzt. Die beiden Enden der Klemmkörperführungshülsen
13 sind mit je einem Ringkolben 15, 16 versehen. Der jeweils über dem oberen Ringkolben
15 gebildete Druckmittelraum 17 ist mit einer Druckmittelleitung 18 bzw. 19 verbunden.
Der untere Ringkolben 16 stützt sich durch je eine Druckfeder 20 im Klemmkopf 1,
2 ab. Der Druckraum 21 zwischen dem Ringkolben 16 und Klemmkopfboden ist mit einer
Leitung 22, 23 verbunden, die zu einem am oberen Klemmkopf 1 angeschlossenen Steuerschieber
24 führt, der im Ausführungsbeispiel als Dreistellungsschieber ausgebildet ist;
und zwar ist die Leitung 22 oben und die Leitung 23 unten am Steuerschieber 24 angeschlossen.
Ferner führen eine von der Druckmittelleitung 18 abgezweigte Verbindungsleitung
25 zum unteren Steuerschieberende, eine Verbindungsleitung 26 von dieser zum oberen
Steuerschieberende, und zwischen diesen beiden Leitungen ist eine von der Druckmittelleitung
19 abgezweigte Verbindungsleitung 27 an den Steuerschieber 24 angeschlossen. Außerdem
führt eine Verbindungsleitung 28 von der Druckmittelleitung 19 zur Verbindungsleitung
25. Der Steuerschieber 24 enthält einen verschiebbaren Steuerkolben 29. Zwischen
diesem und dem als Rohrstück 7 herausgeführten Teil der Kolbenstange 6 besteht eine
mechanische Verbindung in Form eines mit dem Steuerkolben 29 verbundenen Mitnehmers
30, der in die Kolbenstange 7 eingreift. Der Steuerkolben 29 selbst ist mit einer
Längsbohrung 31 ausgestattet. In den Verbindungsleitungen 25, 28 ist je ein Rückschlagventil
32, 33 angeordnet. Am Zylinder 4, der mit dem oberen Klemmkopf 1 in Verbindung
steht, ist über eine Aufhängevorrichtung 34 die Last befestigt.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Klettergerätes ist folgende:
Zum Aufwärtsklettern des Gerätes wird über die Druckmittelleitung 8 dem Druckmittelraurn
9 im Zylinder 4 Drucköl zugeführt. Da sich der untere Klemmkopf 2 zum Zeitpunkt
des Aufwärtskletterns im geklemmten Zustand befindet, steht der Kolben 5 fest. Demzufolge
wird der Zylinder 4 mit dem oberen Klemmkopf 1 und der angehängten Last um einen
bestimmten Hub nach oben bewegt, wobei der obere Klemmkopf 1 ohne Klemmwirkung ist.
Die Klemmkörper 12 werden dabei ständig durch die Druckfeder 20 zwischen
Klemmring 14
und Kletterstange 3 gedrückt und verklemmen dadurch sofort nach
Beendigung der Aufwärtsbewegung durch die nach unten ziehende Last den oberen Klemmkopf
1. Das Nachfolgen des unteren Klenmmkopfes 2 geschieht, wenn die Druckmittelleitung
8 auf den Vorratsbehälter umgeschaltet wird. Die Druckfeder 11, die während des
Aufwärtskletterns zusammengedrückt wird, drückt jetzt den Kolben 5 und damit den
unteren Klemmkopf 2 nach oben, da jetzt der Druckmittelraum 9 entlastet ist. Durch
die Druckfeder 20; die über den Ringkolben 16 - gegen die Klemmkörperführungshülse
13 drückt, werden die Klemmkörper 12 im Klemmkopf 2 stets in Anlage an der Kletterstange
3 und dem Klemmkeilring 14 gehalten.
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Dadurch wird bei Beendigung der Aufwärtsbewegung sofort wieder eine
Klemmung zwischen der Kletterstange 3 und dem unteren Klemmkopf 2 erzielt. Es erfolgt
der nächste Aufwärtshub, wobei der untere Klemmkopf 2 die Last übernimmt.
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Für das Abwärtsklettern wird über die Druckmittelleitung 19 in den
oberen Druckmittelraum 17 im unteren Klemmkopf 2 zur Beaufschlagung des Ringkolbens
15 Drucköl gefördert. Dadurch werden die zwischen der Kletterstange 3 und dem Klemmkeilring
14 liegendenKlemmkörper 12 mittels der Klemmkörperführungshülse 13 entgegen der
Kraft der Druckfeder 20 entklemmt. Das aus dem Druckmittelraum 21 verdrängte Druckmittel
gelangt über die Leitung 23, den Steuerschieber 24, das Rückschlagventil 32 und
die auf Ablauf geschaltete Verbindungsleitung 25 und die Druckmittelleitung 18 zum
Behälter. Durch ein nicht dargestelltes Steuerorgan wird die Druckmittelleitung
8 druckbeaufschlagt und Drucköl in den Druckmittelraum 9 gefördert. Dadurch
wird der untere Klemmkopf 2 nach unten bewegt. Kurz vor Erreichen der Endstellung,
die im Auftreffen des Anschlages 35 auf denBoden des Zylinders
4 besteht, wird durch die Mitnahme des Steuerschiebers 24 bis zur Stellung
II Druckmittel über die Leitung 23 dem unteren Druckmittelraum 21 des unteren Klemmkopfes
2 zugeführt, wodurch der Ringkolben 16 im unteren Klemmkopf 2 nach oben gedrückt
wird und dabei die Klemmkörper 12 zwischen den Klemmkeilring 14 und die Kletterstange
3 zwängt. Der untere Klemmkopf 2 ist somit verklemmt und übernimmt die Last. Außerdem
wird durch den aufrechterhaltenen Druck in der Druckmittelleitung 8 der Zylinder
4 mit dem oberen Klemmkopf 1 bis zum Anschlag 35 nach oben gedrückt.
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Nach Erreichen der Endstellung des Anschlages wird durch ein nicht
dargestelltes Steuerorgan die Druckmittelleitung 18 und die Verbindungsleitung 25
zur Druckleitung, und Druckmittel wird durch die
Druckmittelleitung
18 in den oberen Druckmittelraum 17 des oberen Klemmkopfes 1 gefördert. Die Druckmittelleitung
19 wird durch das nicht dargestellte Steuerorgan mit dem Behälter verbunden:
Dadurch wird der Ringkolben 15 beaufschlagt, wodurch die Klemmkörper 12 aus
der Klemmung gebracht werden. Durch die Last wird der Zylinder 4 daraufhin nach
unten gezogen und er bewegt sich in Richtung des feststehenden unteren Klemmkopfes
2. Die Druckmittelleitung 8 ist dabei gedrosselt auf Rücklauf geschaltet. Die Last
stützt sich während des Abwärtskletterns auf der Druckölsäule zwischen dem Kolben
5 und dem Zylinder 4 im Druckmittelraum 9
ab. Kurz vor Erreichen
der durch einen Anschlag 36 gegebenen Entstellung wird, indem das Gehäuse des Steuerschiebers
24 sich mit dem oberen Klemmkopf 1 nach unten bewegt, der Steuerschieber in Schaltstellung
I gebracht. Die im Druckmittelraum 21 befindliche Druckflüssigkeit gelangt über
die Leitung 22, die Längsbohrung 31, das Rückschlagventil 33 und die Verbindungsleitung
28 in die auf Behälterablauf geschaltete Druckmittelleitung 19. Durch die Verbindungsleitung
25 wird außer dem Ringkolben 15 (über die Druckmittelleitung 18) der Ringkolben
16 über die Verbindungsleitung 26, den Steuerschieber 24 und die Leitung
22 beaufschlagt. Da die Kolbenringfläche des Ringkolbens 16 größer ist als die des
Ringkolbens 15, wird der Ringkolben 16 nach oben geschoben und verklemmt die Klemmkörper
12 im oberen Klemmkopf 1.
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Dieser übernimmt jetzt die Last, während der untere Klemmkopf
2 entlastet durch die Druckfeder 11
bis zum Anschlag 36 nach oben bewegt
wird. Der Funktionsablauf beim nächsten Abwärtsschritt wiederholt sich wie oben
beschrieben.