DE19525642A1 - Verriegelungs- und Betätigungszylinder für Teleskopausleger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verriegelungszylinder für Teleskopausleger, der eine erste Zylinderstufe und eine zweite Zylinderstufe aufweist und bei dem die Zylinderstufen unabhängig voneinander ansteuerbar sind.

Ein derartiger Teleskopausleger, der zur Verbolzung Verriegelungszylinder aufweist und der im Bereich eines Teleskopkranes angeordnet ist, wird in der DE 35 10 710 A1 beschrieben. Es sind bei dieser Vorrichtung relativ zueinander teleskopierbare Teile vorgesehen, als Beispiel ein äußerer Grundausleger, ein mittleres Teleskopteil und ein inneres Teleskopteil. Zur Verriegelung ist eine Doppel-Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die wahlweise eine Verriegelung mit dem inneren und einem oder mehreren äußeren Teleskopteilen durchführen kann. Die Verriegelungseinrichtung kann aus zwei einander gegenüberliegenden Doppelkolbenanordnungen ausgebildet sein. Die Verriegelungsbolzen werden über Federspeicher, Zylinder oder Hydrozylinder betätigt. Es sind jeweils zwei Verriegelungsbolzen teleskopartig ineinander geführt.

Hierdurch wird ein zweistufiger Verriegelungszylinder bereitgestellt.

Ein weiterer Teleskopausleger ist aus der DE 40 18 201 bekannt. Hier sind ebenfalls eine Mehrzahl von teleskopierbaren Elementen ineinander geführt und es ist eine teleskopierbare Ausschiebeanordnung vorgesehen. Die Ausschiebeanordnung weist Hydraulikzylinder auf, die mit Kupplungsvorrichtung versehen sind. Im Bereich der Kupplungseinrichtungen sind nach außen weisende Sicherungsbolzen angeordnet, die mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmedium gesteuert werden, das in die Kupplungsvorrichtung eingeleitet wird.

Ein weiterer Teleskopausleger mit Kupplungsvorrichtung für die Ausschiebeanordnung wird in der DE 40 18 222 beschrieben. Die Kupplungsvorrichtung weist symmetrisch seitlich weisende aktive Kupplungselemente auf, die zwischen Anschläge oder in Ausnehmungen eingreifen können. Die Kupplungselemente können über Federspeicher in die verriegelte Stellung gedrückt werden. Zur genauen Positionierung der Kupplungsvorrichtung können Begrenzungsstücke verwendet werden. Eine Entriegelung erfolgt auch bei dieser Vorrichtung durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmedium.

In der EP 0 476 225 B1 wird ein Teleskopiersystem mit verringerter Knicklänge des Teleskopzylinders beschrieben. Zur Arretierung sind Bolzenverbindungen vorgesehen und zur Positionierung der teleskopierbaren Elemente ist eine einstufige hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit verwendet. Sowohl in einer ausgefahrenen als auch in einer eingefahrenen Stellung ist eine Verbolzung möglich. Die Bolzen sind in Bohrungen oder Buchsen geführt und werden von einander gegenüberliegenden Zylindern betätigt. Die Aufnahmen sind im Bereich einer Mitnehmereinrichtung angeordnet.

Aus der DE 20 29 612 ist ebenfalls ein teleskopischer Ausleger bekannt, der für Bagger oder Kräne einsetzbar ist. Eine Positionierung der teleskopierbaren Elemente erfolgt mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders. Es werden unterschiedliche Verriegelungseinrichtungen beschrieben, beispielsweise von Federn auseinandergedrückte Bolzen, die manuell zusammendrückbar und entriegelbar sind. Ebenfalls werden hydraulische, pneumatische und elektrische Arretiereinrichtungen erwähnt.

Bei den bekannten Verriegelungszylindern kann nicht immer sichergestellt werden, daß bei einem Ausfall der Versorgung die Verriegelungen des Teleskopierzylinders und der Auslegerteleskope in die verriegelte Position fahren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Verriegelungszylinder der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß die Betriebssicherheit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Zylinderstufe von einer ersten jeder in Richtung auf eine ausgefahrene Verriegelungspositionierung zur Arretierung eines Teleskopierzylinders relativ zu einem ersten Auslegerteleskop beaufschlagt ist und eine Druckmediumzuleitung zur Kraftentfaltung in eine der Kraftentfaltung der ersten Feder entgegengesetzte Richtung aufweist und daß die zweite Zylinderstufe von einer zweiten Feder in Richtung auf eine eingefahrene Steuerpositionierung zur Vorgabe einer Arretierung zwischen dem ersten Auslegerteleskop und einem zweiten Auslegerteleskop beaufschlagt ist und eine Druckmedienzuleitung zur Kraftentfaltung in eine der Kraftentfaltung der zweiten Feder entgegengesetzte Richtung aufweist.

Durch die beschriebene zweistufige Konstruktion des Verriegelungszylinders ist eine Versorgung und Steuerung der Verriegelung der Auslegerteleskope untereinander überflüssig. Durch die Verwendung der Federn ist stets sichergestellt, daß bei einem Druckausfall automatisch die verriegelte Positionierung eingenommen wird. Nur bei einer aktiven Druckbeaufschlagung entgegen der Kraftbeaufschlagung durch die Federn kann eine Entriegelung durchgeführt werden.

Eine kompakte Anordnung und eine hohe Betriebssicherheit wird dadurch unterstützt, daß die erste Feder als Druckfeder ausgebildet ist.

Eine weitere Verbesserung erfolgt dadurch, daß die zweite Feder als Druckfeder ausgebildet ist.

Zur Ermöglichung einer symmetrischen Kraftaufnahme wird vorgeschlagen, daß die Zylinderstufen im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind.

Eine weitere Erhöhung der Kompaktheit der Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß ein kolbenartig innerhalb der ersten Zylinderstufe geführter Verriegelungsbolzen einen Zylinderinnenraum der zweiten Zylinderstufe begrenzt.

Zur Steuerbeaufschlagung der ersten Zylinderstufe wird vorgeschlagen, daß zur Druckbeaufschlagung der ersten Zylinderstufe eine einen Aufnahmeraum für das Druckmedium begrenzende Ringfläche vorgesehen ist.

Eine Steuerbeaufschlagung der zweiten Zylinderstufe kann dadurch erfolgen, daß zur Druckbeaufschlagung der zweiten Zylinderstufe an einem in der zweiten Zylinderstufe geführten Steuerkolben eine im wesentlichen symmetrisch zu einer Mittellinie angeordnete Aufnahmemulde angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß eine hydraulische Druckmediumzuführung vorgesehen ist.

Alternativ ist es ebenfalls möglich, daß eine pneumatische Druckmediumszuführung vorgesehen ist.

Alternativ ist es aber auch möglich, daß eine elektrische Druckerzeugung vorgesehen ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte teilweise Querschnittdarstellung durch den Teleskopausleger im Bereich des Verriegelungszylinders und

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Teleskopauslegers, der aus einer Mehrzahl von teleskopierbaren Elementen und einem Teleskopierzylinder besteht.

Fig. 2 zeigt schematisch den prinzipiellen Aufbau eines Teleskopauslegers 1. Innerhalb eines von relativ zueinander teleskopierbaren Elementen 2, 3, 4, 5 umschlossenen Innenraum 6 ist ein Verstellelement 7 angeordnet, das als ein Hydraulikzylinder ausgebildet ist, der eine Kolbenstange 9 aufweist. Die Kolbenstange 9 ist entlang einer Mittellinie 11 positionierbar.

Jeweils zueinander benachbarte teleskopierbare Elemente 2, 3, 4, 5 sind von mindestens einem Verriegelungsbolzen 12 relativ zueinander fixierbar.

Bei einer Verwendung des Teleskopauslegers 1 im Bereich eines Krans kann das teleskopierbare Element 5 mit einem Kopf 13 versehen sein, der Rollen 14 für ein Seil 15 trägt. Eine Kupplungseinrichtung 19 kann gegebenenfalls mit weiteren Kupplungseinrichtungen dazu verwendet werden, einen koordinierten Ausschiebevorgang der teleskopierbaren Elemente 2, 3, 4, 5 zu steuern.

Die in Fig. 2 schematisch eingezeichnete Kupplungseinrichtung 19 ist Teil einer in Fig. 1 detailliert im Querschnitt dargestellten Verriegelungseinrichtung 23. Die Verriegelungseinrichtung 23 weist einen Verriegelungszylinder 20 auf, der aus einer ersten Zylinderstufe 21 und einer zweiten Zylinderstufe 22 ausgebildet ist. Die erste Zylinderstufe 21 befindet sich in einer Zylinderbuchse 18, die im Bereich einer Arretierungsausnehmung 24 eines Teleskopierzylinders 25 angeordnet ist, der das Verstellelement 7 gemäß Fig. 2 ausbildet.

Die Zylinderbuchse 18 liegt mit einem Kragen 26 auf einem Rand 27 der Arretierungsausnehmung 24 auf. Durch den Kragen 26 erstrecken sich Bohrungen 28 hindurch, durch die Schrauben hindurchgeführt werden können. Die Zylinderbuchse 18 ist im Bereich ihres dem Kragen 26 abgewandten Endes mit einem Buchsenboden 29 versehen, der in einem Randbereich Ausnehmungen 30 aufweist, durch die sich Schrauben 31 zur Verbindung mit der Zylinderbuchse 18 hindurcherstrecken. Im Bereich des Buchsenbodens 29 ist eine Druckmediumzuleitung 32 angeordnet, die als Ausnehmung ausgebildet sein kann, in die ein Verbindungselement eingeschraubt ist.

Vom Buchsenboden 29 und von der Zylinderbuchse 18 wird ein erster Zylinderinnenraum 33 begrenzt, innerhalb dessen eine erste Feder 34 angeordnet ist. Die Feder 34 ist als Druckfeder ausgebildet und verspannt den als Kolben innerhalb der Zylinderbuchse 18 geführten Verriegelungsbolzen 21 relativ zum Buchsenboden 29. Über ein Führungsband 35 ist der Verriegelungsbolzen 21 im Bereich eines Flansches 36 relativ zur Zylinderbuchse 23 geführt. Ein Hubweg des Verriegelungsbolzens 21 wird durch einen Anschlag 37 begrenzt, der sich ausgehend von der Zylinderbuchse 18 in eine dem Kragen 26 entgegengesetzte Richtung erstreckt. In Bereich des Anschlages 37 ist eine Ringfläche 38 angeordnet, die mit einer Druckmediumzuleitung 39 verbunden ist.

Im Bereich seiner Überleitung in die Ringfläche 38 mündet der Verriegelungsbolzen 21 in eine Grundplatte 40 ein, die sich im wesentlichen quer zur Mittellinie 43 erstreckt. Die Grundplatte 40 weist eine Plattenausnehmung 41 auf, die es ermöglicht, daß ein Druckmedium, das durch die Druckmediumzuleitung 32 in den Bereich des ersten Zylinderinnenraumes 33 gelangt, in den Bereich eines zweiten Zylinderinnenraumes 53 überführt werden kann, der innerhalb des Verriegelungsbolzens 21 angeordnet ist. Innerhalb des zweiten Zylinderinnenraumes 53, 42 ist ein Steuerkolben 22 beweglich geführt.

Der Steuerkolben 22 ist von einer zweiten Feder 44 relativ zu einem Abschlußdeckel 45 verspannt, der im Bereich der der Grundplatte 40 abgewandten Ausdehnung des Verriegelungsbolzens 21 angeordnet ist. Der Abschlußdeckel 45 weist eine Ausnehmung zur Führung des Steuerkolbens 22 auf und ist von Schrauben 46 mit einem der Grundplatte 40 abgewandten Rand 47 des Verriegelungsbolzens 21 verbunden. Relativ zu einer Innenwand des zweiten Zylinderinnenraumes 40 ist der Steuerkolben 22 durch einen Kolbenring 48 abgedichtet. Ein Führungsband 49 ist im Bereich der Durchführung des Steuerkolbens 22 durch den Abschlußdeckel 45 hindurch angeordnet.

In der in Fig. 1 dargestellten Positionierung greift der Verriegelungsbolzen 21 in ein erstes Auslegerteleskop 50 ein, das eines der teleskopierbaren Elemente 2, 3, 4, 5 ausbildet. Zur Erhöhung der Materialbelastbarkeit weist das Auslegerteleskop 50 im Bereich einer Verriegelungsausnehmung 51 zur Aufnahme des Verriegelungsbolzens 21 eine Materialverstärkung 52 auf.

Bei einer Anordnung des Verriegelungszylinders 20 im Bereich des Teleskopauslegers 1 verbindet der Verriegelungsbolzen 21, der der ersten Zylinderstufe entspricht, den Teleskopierzylinder 25 mit dem ersten Auslegerteleskop 50. Die erste Zylinderstufe 21 ist hierbei ausgefahren. Anschließend entriegelt die zweite Zylinderstufe 22 als Betätigungsstufe eine Verbindung zwischen dem ersten Auslegerteleskop 50 und einem zeichnerisch nicht dargestellten zweiten Auslegerteleskop, das ein weiteres der teleskopierbaren Elemente 2, 3, 4, 5 ausbildet.

Zur Betätigung der ersten Zylinderstufe 21 können hydraulische oder pneumatische Druckmedien oder elektrisch erzeugte Verstellkräfte eingesetzt werden. Ebenfalls ist für die zweite Zylinderstufe 22 eine hydraulische, pneumatische oder elektrische Betätigung verwendbar.

Grundsätzlich sind drei verschiedene Betriebspositionierungen zu unterscheiden. Die erste Positionierung besteht darin, daß die erste Zylinderstufe 21 in einem aktiven Betriebszustand eingefahren und die zweite Zylinderstufe 22 in einem passiven Betriebszustand eingefahren ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß sich der Teleskopierzylinder 25 frei bewegen kann und daß eine Kupplungseinrichtung 19 des Teleskopierzylinders 25 mit keinem der teleskopierbaren Elemente 2, 3, 4, 5, 50 verbolzt ist.

In einem weiteren Betriebszustand ist die erste Zylinderstufe 21 passiv ausgefahren und die zweite Zylinderstufe 22 ist passiv eingefahren. Der Teleskopierzylinder 25 ist hierdurch mit dem ersten Auslegerteleskop 50 verbolzt.

Der dritte Betriebszustand besteht darin, daß die erste Zylinderstufe 21 passiv ausgefahren ist und daß die zweite Zylinderstufe 22 aktiv ausgefahren ist. Hierdurch sind die Auslegerteleskope (nicht dargestellt) relativ zueinander entriegelt. Der Teleskopierzylinder 25 ist nur mit dem ersten Auslegerteleskop 50 verbolzt und kann dieses verschieben.

Claims (10)

1. Verriegelungszylinder für Teleskopausleger, der eine erste Zylinderstufe und eine zweite Zylinderstufe aufweist und bei dem die Zylinderstufen unabhängig voneinander ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zylinderstufe (21) von einer ersten Feder (34) in Richtung auf eine ausgefahrene Verriegelungspositionierung zur Arretierung eines Teleskopierzylinders (25) relativ zu einem ersten Auslegerteleskop (50) beaufschlagt ist und eine Druckmediumzuleitung (39) zur Kraftentfaltung in eine der Kraftentfaltung der ersten Feder (34) entgegengesetzte Richtung aufweist und daß die zweite Zylinderstufe (22) von einer zweiten Feder (44) in Richtung auf eine eingefahrene Steuerpositionierung zur Vorgabe einer Arretierung zwischen dem ersten Auslegerteleskop (50) und einem zweiten Auslegerteleskop beaufschlagt ist und eine Druckmedienzuleitung (32, 41) zur Kraftentfaltung in eine der Kraftentfaltung der zweiten Feder (44) entgegengesetzte Richtung aufweist.

2. Verriegelungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (34) als Druckfeder ausgebildet ist.

3. Verriegelungszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (44) als Druckfeder ausgebildet ist.

4. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderstufen (21, 22) im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind.

5. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein kolbenartig innerhalb der Zylinderbuchse (18) geführter Verriegelungsbolzen (21) einen Zylinderinnenraum (42) der zweiten Zylinderstufe (22) begrenzt.

6. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckbeaufschlagung der ersten Zylinderstufe (21) eine einen Aufnahmeraum für das Druckmedium begrenzende Ringfläche (38) vorgesehen ist.

7. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckbeaufschlagung der zweiten Zylinderstufe (22) eine im wesentlichen symmetrisch zu einer Mittellinie (11) angeordnete Aufnahmemulde (53) angeordnet ist.

8. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Druckmediumzuführung vorgesehen ist.

9. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Druckmediumzuführung vorgesehen ist.

10. Verriegelungszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Druckerzeugung vorgesehen ist.