Die Erfindung betrifft einen Verriegelungskopf für Teleskopierzylinder eines mehrere Teleskopschüsse umfassenden Kranauslegers,
Die einzelnen Teleskopschüsse eines Kranauslegers eines Mobilkrans werden mit Hilfe eines Teleskopierzylinders nacheinander ausgefahren und in der ausgefahrenen Position miteinander verriegelt. Hierzu ist ein Verriegelungskopf erforderlich.
Bevor ein Teleskopschuss verfahren werden kann, muss er mit dem Verriegelungskopf gekoppelt werden. Hierzu werden zwei Zylinderriegel ausgefahren, die mit dem Teleskopschuss in Eingriff gelangen. Anschließend wird der noch mit dem benachbarten Teleskopschuss gekoppelte Teleskopschuss entriegelt, indem ein entsprechender Entriegelungsmechanismus aktiviert wird. Beispielsweise wird ein federbelasteter Bolzen mittels einer Entriegelungsklaue gezogen. Nun wird der Verriegelungskopf mittels des Teleskopierzylinders verlagert, so dass der innen liegende Teleskopschuss ausgefahren wird. In der angefahrenen Position muss der Teleskopschuss zunächst wieder mit dem benachbarten Teleskopschuss verriegelt werden. Hierzu muss die Entriegelungsklaue wieder in ihre Ausgangsposition gebracht werden. Erst wenn die beiden benachbarten Teleskopschüsse miteinander verriegelt sind, dürfen die Zylinderriegel zwischen dem Verriegelungskopf und dem Teleskopschuss wieder gelöst werden. Anschließend fährt der Teleskopierzylinder wieder ein, um gegebenenfalls einen weiteren Teleskopschuss in der vorstehend beschriebenen Art und Weise zu verlagern.
Entscheidend für die Betriebssicherheit ist eine zuverlässige Ansteuerung der beiden Verriegelungsmechanismen. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise in der
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst kleinbauenden, kompakten Verriegelungskopf für Teleskopierzylinder eines mehrere Teleskopschüsse umfassenden Kranauslegers zu schaffen, bei welchem mittels mechanischer Systeme sichergestellt ist, dass das Lösen eines zwei angrenzende Teleskopschüsse zusammenfassenden Verriegelungsbolzens erst möglich wird, wenn die Zylinderriegel gesetzt sind und die Zylinderriegel erst außer Eingriff bringbar sind, wenn der gelöste Verriegelungsbolzen nach vollzogenem Hub wieder gesetzt ist.
Diese Aufgabe ist bei einem Verriegelungskopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Verriegelungskopf für Teleskopierzylinder besitzt in einem Gehäuse translatorisch verlagerbare Zylinderriegel, welche zur Verriegelung des Verriegelungskopfes mit einem Teleskopschuss dienen. Die Zylinderriegel besitzen jeweils einen Zahnstangenabschnitt, der jeweils mit einem Ritzel in Verzahnungseingriff steht. Die translatorische Verlagerung der Zylinderriegel erfolgt durch Betätigung der Ritzel, welche hierzu in eine Drehbewegung versetzt werden müssen. Das erfolgt erfindungsgemäß über einen Zahnkranz, mit welchem die Ritzel in Verzahnungseingriff stehen. Der Zahnkranz umgibt hierbei eine Zylinderaufnahme, die zur Aufnahme des Teleskopierzylinders dient.
Der besondere Vorteil ist, dass die Zylinderriegel mittels eines einfachen und robusten mechanischen Systems in radialer Orientierung zur Zylinderaufnahme angeordnet sein können, was eine sehr Platz sparende, kompakte und damit leichte Bauweise ermöglicht. Der Zahnkranz koppelt die beiden Zylinderriegel mittels der jeweils mit dem Zahnkranz und dem zugehörigen Zylinderriegel in Eingriff stehenden Ritzel miteinander, so dass eine Drehbewegung des Zahnkranzes zwangsläufig zu einer gleichmäßigen Verlagerung der vorzugsweise diametral angeordneten Zylinderriegel führt. Über eine entsprechende Anordnung der Zahnstangenabschnitte an den Zylinderriegel ist es möglich, die Riegel in entgegengesetzte Richtungen translatorisch zu verlagern. Hierzu ist der Zahnstangenabschnitt eines Riegels gegenüberliegend zu dem Zahnstangenabschnitt des anderen Riegels anzuordnen.
Sollten sich die Zahnstangenabschnitte auf der gleichen Seite befinden, ist auf einer Seite bzw. an einem Zylinderriegel ein Zwischenritzel erforderlich, um die Drehrichtung des mit dem Zahnstangenbereich des Zylinderriegels in Eingriff stehenden Ritzels umzukehren.
Der Antrieb des Zahnkranzes kann über einen Antriebsverzahnungsabschnitt erfolgen, welcher mit einem Zahnstangenabschnitt eines translatorisch verlagerbaren Antriebsbolzens in Eingriff steht. Der Antriebsbolzen wird insbesondere hydraulisch verlagert, da sich hydraulische Antriebe für Verriegelungsköpfe aufgrund der hohen Leistungsdichte besonders gut eignen. Der Antriebsbolzen weist einen Zahnstangenabschnitt auf, der durch translatorische Bewegung den Zahnkranz in eine Drehbewegung versetzt, so dass sich die Drehbewegung auf die Zahnstangenabschnitte der Zylinderriegel überträgt. Der Antriebsbolzen ist vorzugsweise gegen die Federkraft einer Rückstellfeder verlagerbar.
Bevorzugt weist der Zahnkranz neben dem Antriebsverzahnungsabschnitt einen weiteren Verzahnungsabschnitt auf, welcher als Sperrverzahnungsabschnitt bezeichnet wird. Die einzelnen Verzahnungsabschnitte befinden sich in unterschiedlichen Umfangssegmenten des Zahnkranzes. Der Zahnkranz muss daher nicht vollständig verzahnt sein. Da er nur eine begrenzte Schwenkbewegung ausführt, reicht es daher aus, nur einzelne Abschnitte mit einer entsprechenden Verzahnung zu versehen. Die Zahngeometrie kann in den einzelnen Verzahnungsabschnitten dabei durchaus unterschiedlich sein, wenn dies die einzelnen Verzahnungspaarungen erfordern.
Der Sperrverzahnungsabschnitt des Zahnkranzes dient dazu, mit einem Sperrritzel in Eingriff zu gelangen, welches wiederum mit einem Zahnstangenabschnitt eines translatorisch verlagerbaren Sperrriegels in Eingriff steht.
Der Sperrriegel hat die Funktion, einen quer zur Wirkrichtung der Zylinderriegel verlagerbaren Teleskopriegelkörper des Verriegelungskopfes zu blockieren. Der Teleskopriegelkörper dient zur Betätigung der Entriegelung von aufeinander folgenden Teleskopschüssen. Die Verlagerung des Teleskopriegelkörpers und damit das Entriegeln von aufeinander folgenden Teleskopschüssen ist nur zulässig, wenn der entriegelte Teleskopschuss von den Zylinderriegeln gehalten ist. Hier muss eine mechanische Abhängigkeit sichergestellt sein. Dies gelingt dadurch, dass der Sperrriegel in den Hubweg des Teleskopriegelkörpers verlagerbar ist.
Umgekehrt kann der Teleskopriegelkörper in vorteilhafter Weiterbildung einen Sicherungsbolzen aufweisen, welcher in den Hubweg des Sperrriegels oder eines Zylinderriegels verlagerbar ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Zylinderriegel nicht eingefahren werden können, wenn der Teleskopriegelkörper zur Entriegelung von aufeinander folgenden Teleskopschüssen betätigt wird. Wenn der Hubweg des Sperrriegels durch den Sicherungsbolzen blockiert wird, kann sich das mit dem Sperrriegel in Eingriff stehende Ritzel nicht drehen. Damit ist auch der Zahnkranz festgesetzt, der über weitere Ritzel mit den Zylinderriegeln in Eingriff steht. Der Zahnkranz mit all seinen rotationsabhängigen Funktionen kann damit nicht nur die Verstellung der Teleskopriegel bewirken, sondern diese auch verhindern.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Teleskopriegelkörper über mehrere umfangsseitig des Teleskopriegelkörpers angeordnete Führungselemente in dem Gebäude gelagert, um den Teleskopriegelkörper bei seiner translatorischen Bewegung gegenüber dem Gehäuse des Verriegelungskopfes zu führen. Aufgrund der kompakten Bauweise mit dem Zahnkranz können die Führungselemente sehr nahe neben den Zylinderriegeln verlaufen. Es ist sogar möglich, den Teleskopriegelkörper in der gleichen räumlichen Ebene wie die Zylinderriegel anzuordnen. Die Führungselemente sind vorzugsweise diametral angeordnet.
Die Führungselemente können in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung gleichzeitig als Außenführung einer Schraubendruckfeder dienen, über welche der Teleskopriegelkörper an dem Gehäuse abgestützt ist. Die Schraubendruckfedern dienen zur Rückstellung des Teleskopriegelkörpers in seine Ausgangsstellung. Die Verlagerung des Teleskopriegelkörpers erfolgt in vorteilhafter Weise mittels hydraulisch betätigbarer Entriegelungskolben, welche auf der entgegengesetzten Seite der Schraubendruckfedern an dem Teleskopriegelkörper angreifen. Vorzugsweise sind zwei Entriegelungskolben vorgesehen, die ebenfalls gegenüberliegend angeordnet sind, damit die Kräfte gleichmäßig in den Teleskopriegelkörper eingeleitet werden.
Die Führungselemente sind somit außenseitig zur Führung des Teleskopriegelkörpers ausgeschildert und nehmen als napfartige Hohlkörper innenseitig die Schraubendruckfeder auf. Sie haben damit eine doppelte Funktion.
Der Zahnkranz selbst ist ein sehr flachbauendes Bauteil, das problemlos in Längsrichtung des Telekopierzylinders versetzt zu den Zylinderriegeln angeordnet sein kann, ohne dass die Baulänge des Verriegelungskopfes erheblich zunehmen würde. Die mit dem Zahnkranz und gleichzeitig mit den Zylinderriegeln in Eingriff stehenden Ritzel sind daher entsprechend lang ausgebildet. Dadurch besteht aber auch noch genügend Platz, um die notwendigen Führungen für den Sperrriegel und den Sicherungsbolzen in einer Ebene anzuordnen, die sich zwischen der von den Zylinderriegeln aufgespannten Ebene und der Ebene des Zahnkranzes befindet.
Der Zahnkranz selbst ist nur in den einzelnen, für seine Funktion notwendigen Segmenten mit einzelnen Verzahnungsabschnitten versehen. Selbstverständlich ist eine vollumfängliche Verzahnung ebenso denkbar. Bei der Verzahnung handelt es sich vorzugsweise um eine Außenverzahnung. Dadurch kann der Zahnkranz im Durchmesser kleiner gestaltet werden als ein innenverzahnter Zahnkranz. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Verzahnungsabschnitte einmal als Außenverzahnung und in einem anderen Bereich als Innenverzahnung ausgebildet sind.
Der Zahnkranz kann als zentrales Element des Verriegelungskopfes mit Mitteln zur Positionserfassung gekoppelt sein. Diese Mittel zur Positionserfassung müssen insbesondere die Position der Zylinderriegel erfassen. Diese lässt sich an der Stellung des Zahnkranzes ablesen. Es ist somit nicht notwendig, jedem einzelnen Zylinderriegel separat Mittel zur Positionserfassung zuzuordnen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Quer zu den Zylinderriegeln 3, 4 ist ein Teleskopriegelkörper 5 innerhalb des Gehäuses 2 verlagerbar. Der Teleskopriegelkörper 5 dient dazu, einen nicht näher dargestellten Entriegelungsbolzen zu verlagern und in Richtung des Gehäuses 2 zu ziehen. Dadurch kann die Verriegelung zwei benachbarter Teleskopschüsse aufgehoben werden, mit der Folge, dass der innenliegende Teleskopschuss, der zu diesem Zweck über die Zylinderriegel 3, 4 mit dem Verriegelungskopf verriegelt ist, mitgeführt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Teleskopriegelkörper 5 als Klaue konfiguriert, die hinter einem mit einer Hinterschneidung versehenden Kopf eines Entriegelungsbolzens fassen kann. Der Teleskopriegelkörper 5 ist Bestandteil der so genannten Teleskopverriegelung TV. In der dargestellten Position befindet sich der Teleskopriegelkörper 5 an seinem oberen Totpunkt, das heißt, der nicht näher dargestellte Entriegelungsbolzen könnte aufgrund der gesetzten Zylinderriegel 3, 4 in der Bildebene nach unten verlagert werden.
Die Betätigung der Zylinderriegel 3, 4 erfolgt über einen Zahnkranz 6, der innerhalb des Gehäuses 2 gelagert ist. Der Zahnkranz 6 ist so groß, dass eine mittig des Gehäuses 2 angeordnete Zylinderaufnahme 7, die zur Aufnahme des nicht näher dargestellten Teleskopierzylinders dient, von dem Zahnkranz 6 vollständig umgeben ist. Aus der Darstellung der Mittellinien ist zu erkennen, dass die Mittellängsachse der Zylinderriegel 3, 4 und die Mittellängsachse des Teleskopriegelkörpers sich in einem Punkt schneiden. Dies ist zum einen der Mittelpunkt der Zylinderaufnahme 7, zum anderen aber auch der Mittelpunkt des Zahnkranzes 6.
Der im Gehäuse 2 gelagerte Zahnkranz 6 besitzt mehrere Verzahnungsabschnitte. Angetrieben wird der Zahnkranz über einen Antriebsverzahnungsabschnitt 8, welcher mit einem Zahnstangenabschnitt 9 eines translatorisch verlagerbaren Antriebsbolzens 10 in Eingriff steht. Der Antriebsbolzen 10 ist entgegen einer Federkraft einer Rückstellfeder 11 hydraulisch verlagerbar, Wenn an dem Antriebsbolzen 10 kein hydraulischer Druck anliegt, befindet sich der Antriebsbolzen 10 in der dargestellten Position. Das heißt, die Zylinderriegel 3, 4 sind gesetzt. Bei Druckbeaufschlagung bewegt sich der Antriebsbolzen 10 nach rechts, so dass sich der Zahnkranz 6 aus dieser Blickrichtung entsprechend dem eingezeichneten Pfeil entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt.
Der Zahnkranz 6 dient dabei zur Betätigung der beiden Zylinderriegel 3, 4. Hierzu sind an dem Zahnkranz 6 jeweils Verzahnungsabschnitte 12, 13 vorgesehen, welche mit Ritzel 14, 15 in Eingriff stehen, die sich entsprechend der eingezeichneten Pfeile drehen. Die Ritzel 14, 15 stehen wiederum mit Zahnstangenabschnitten 16, 17 der Zylinderriegel 3, 4 in Eingriff, so dass sich auch diese entsprechend der eingezeichneten Pfeile verlagern würden, das heißt in diesem Fall eingefahren würden. Die beiden Zylinderriegel 3, 4 stehen also in einer Abhängigkeit. Wenn der eine Zylinderriegel 3 einfährt, muss zwangsläufig auch der andere Zylinderriegel 4 einfahren und umgekehrt.
Es ist zu erkennen, dass die Bewegung der beiden Zylinderriegel 3, 4 immer gegensätzlich erfolgt, was darauf zurückzuführen ist, dass der Zahnstangenabschnitt 16 des in der Bildebene rechten Zylinderriegels 4 in der Bildebene oben und sein Pendant am anderen Zylinderriegel 3 in der Bildebene unten angeordnet ist.
Es ist zu erkennen, dass es in dem Hubweg des Sperrriegels 20 einen Kreuzungsbereich gibt, welcher für einen Sicherungsbolzen 22 des Teleskopriegelkörpers 5 vorgesehen ist. Wie eingangs erläutert muss durch die gegenseitige mechanische Abhängigkeit gewährleistet werden, dass der Teleskopriegelkörper 5 nur dann eingefahren werden kann, wenn die Zylinderriegel 3, 4 gesetzt sind. Bei der vorliegenden Ausgestaltung der Erfindung ist dies nur möglich, wenn sich der Sperrriegel 20 ganz links befindet, so dass der Kreuzungsbereich frei ist. Nun kann der Sicherungsbolzen 22 den Kreuzungsbereich durchfahren, das heißt, der Teleskopriegelkörper 5 kann nach unten verlagert werden. Dies erfolgt mittels Entriegelungskolben 23, in Form von Plungern, die auf einen Kragen 24 des Teleskopriegelkörpers 5 wirken. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kragens 24 befindet sich eine Schraubendruckfeder 25, so dass die Verlagerung des Teleskopriegelkörpers 5 entgegen einer Federkraft der Schraubendruckfeder 25 erfolgt. Vorzugsweise sind mehrere Schraubendruckfedern 25 insbesondere in diametraler Anordnung vorgesehen, um eine gleichmäßige Kraftbeaufschlagung des Kragens 24 und damit des Teleskopriegelkörpers 5 zu ermögliche.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verriegelungskopfes 1 ist zudem die Art der Führung des Teleskopriegelkörpers 5. Oberhalb des Sicherungsbolzens 22 befindet sich auf der dem Kragen 24 gegenüberliegenden Seite ein hohlstiftförmiges bzw. napfförmiges Führungselenlent 26, das im Gehäuse 2 gelagert ist. Das Führungselement 26 befindet sich in unmittelbarer Nähe des Teleskopriegelkörpers, so dass auf die Führung nur sehr geringe Biegemomente wirken. Ein zweites, nicht näher dargestelltes Führungselement 26 befindet sich in diametraler Anordnung zu dem dargestellten Führungselement 26, wie aus der
Unterhalb des Teleskopriegelkörpers 5 sind in der dargestellten Schnittebene zwei Mittel zur Positionserfassung 27 zu erkennen, die als Sensoren ausgebildet sind. Die Sensoren reagieren auf Markierungen an dem Zahnkranz 6.
Aus
In Längsrichtung versetzt zu der Schnittebene A - A befindet sich der Zahnkranz 6. Darüber hinaus ist in dieser Schnittdarstellung zu erkennen, das die Ritzel 14, 15 eine entsprechend große Längserstreckung besitzen, da sie sich naturgemäß vom Zahnkranz 6 bis in den Bereich der Zylinderriegel 3, 4 erstrecken müssen. Es ist aufgrund des relativ großen Durchmessers der Zylinderriegel 3, 4 nicht notwendig, dass sich die Ritzel 14, 15 über die gesamte Breite der Zylinderriegel 3, 4 erstrecken. Dementsprechend sind die Ritzel 14, 15 auch nur mit etwas mehr als der Hälfte der Verzahnungsbreite der entsprechenden Zahnstangenabschnitte 16, 17 der Zylinderriegel 3, 4 im Einsatz.
Aus der Anordnung der einzelnen Führungselemente 26 ist zu erkennen, dass die Schraubendruckfedern 25 in dier Bildebene exakt unterhalb / innerhalb der Führungselemente 26 liegen, Zwischen den beiden Führungselementen 26 und Schraubendruckfedern 26 einer Seite befindet sich exakt mittig der jeweilige Entriegelungskolben 23 und unter ihm, auf der anderen Seite des Kragens 24, der Sicherungsbolzen 22.
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