Verfahren und Anordnung zum Verschieben grosser Massen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Verschieben grosser Massen unter Verwendung von Druckluft.
Es ist bereits bekannt, zum Verschieben von Massen druckluftgelagerte Platten zu verwenden. Der Vorteil druckluftgelagerter Platten gegenüber anderen Transportmitteln besteht darin, dass die Massen infolge der geringen Reibung zwischen den Platten und der Verschiebebahn leicht bewegt werden können.
Die Platten haben eine ebene oder eine anders ge formt Gleitfläche und die Verschiebebahn muss der Form der Gleitfläche angepasst sein, da die Lagerspalthöhe unter der Voraussetzung eines normalen Betriebsdruckes, wie er in Pressluftnetzen üblich ist, nur bis zu wenigen Zehntel Millimeter beträgt.
Solange die Verschiebewege klein sind und damit die Verschiebebahn kurz ist, kann diese mit der er. forderlichen Genauigkeit hergestellt werden. Die Herstellung der Verschiebebahn wird jedoch schwierig und kostspielig, wenn deren Abmessungen ein Vielfaches der Plattenfläche betragen und die Anforderungen an die Formgenauigkeit der Verschiebebahn durch die Verwendung mehrerer Platten für den Transport einer Masse steigen. So könnte z. B. eine Verschiebebahn von 100 m Lange nur noch unter einem nicht mehr verstretbaren Aufwand mit der Ebenheit hergestellt werden, die für eine Lagerspalthöhe von nur wenigen Zehntel Millimetern erforderlich wäre.
Die erforderliche Formgenauigkeit ist vor allem auch dann schwer zu erreichen, wenn die Verschiebebahn aus mehreren unabhängigen Gleitbahnen besteht.
Diese lassen sich ebenfalls nur unter grossem Aufwand in einer Ebene ausrichten. Aus diesen Gründen ist es zweckmässig, eine gewisse Unebenheit der Verschiebebahn zuzulassen. Sind die Platten aber starr mit dem Transportgestell der Masse verbunden, dann werden sie infolge des geringen Lagerspaltes an unebenen Stellen die Verschiebebahn berühren, so dass eine leichte Verschiebbarkeit nicht mehr gewährleistet ist. Verschiebebahn und Platten nutzen sich ausserdem ab.
Dieser Nachteil lässt sith dadurch beseitigen, dass höhere Lager spalte gewählt werden. Höhere Lagerspalte haben jedoch einen grösseren Luftverbrauch zur Folge, der in den meisten Fällen wirtschaftlich nicht vertretbar ist.
Zur Herabsetzung des Luftverbrauchs bei höheren Lagerspalten ist es bekannt, an den Plattenrändern elastische Lippen anzuordnen. Diese berühren ständig die Gleitbahn und hemmen den Abfluss der Luft aus dem Lagerspalt. Nachteil dieser Anordnung ist, dass die elastischen Lippen ständig die Gleitbahn berühren. Dadurch wird aber der Vorteil der geringen Reibungskräfte zum Teil wieder aufgehoben und ausserdem nutzen sich die elastischen Lippen ab und müssen von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden.
Um auch mit der geringen Lagerspalthöhe von nur wenigen Zehntel Millimetern das leichte Verschieben auf nicht ganz ebenen Flächen erreichen zu können, sind bereits Anordnungen bekannt, bei denen die luftgelagerten Platten mit der zu trans portierenden Masse durch Kugelgelenke verbunden sind. Dadurch soll erreicht werden, dass sich die Platten den Unebenheiten der Verschiebebahn anpassen.
Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass infolge der Reibung in den Kugelgelenken die leichte Beweglichkeit der Platten nicht gewährleistet ist.
Aber selbst wenn die Reibung gering ist, kann diese Anordnung nur befriedigend arbeiten, wenn ein Dreipunktsystem verwendet wird. Ist jedoch für den Transport grosser Massen ein Dreipunktsystem nicht möglich oder zu aufwendig, so wird auf einer unebenen Verschiebebahn der Fall eintreten, dass nicht alle Platten den gleichen Abstand (Lagerspalthöhe) von der Verschiebebahn haben und demzufolge nicht gleichgrosse Massen tragen. Das wird vor allem auch dann der Fall sein, wenn die Verschiebebahn aus mehreren Gleitbahnen besteht und diese nicht genau in einer Ebene ausgerichtet sind.
Im Extremfall können eine oder mehrere Platten infolge eines zu grossen Lagerspaltes zwischen Platten und Verschiebebahn überhaupt nicht mehr tragen.
Dann werden die anderen Platten stärker belastet, und in der Praxis werden sie auf der Gleitbahn aufsetzen, da man aus Gründen der Wirtschaftlichkeit die spezifische Flächenbelastung nicht wesentlich höher wählt, als sie für das gleichmässige Tragen aller Platten erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, die zum Verschieben grosser Massen Luftlager verwenden und die mit geringstem Luftverbrauch das berührungsfreie Verschieben auch auf einer Unterlage gewährleisten, die makrogeometrisch in gewissen Grenzen uneben ist und die entweder aus einer Gleitbahn oder aus mehreren nebeneinanderliegenden unabhängigen Gleitbahnen bestehen kann.
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass zum Verschieben einer Masse mehrere luftgelagerte Platten mit mindestens einem elastischen Glied zwischen jeder Platte und der Masse verwendet werden, wobei die Masse in der Ruhestellung entweder auf den Platten oder direkt auf einer Verschiebebahn steht, dass den Platten Druckluft zugeführt wird, wodurch sich ein Druckluftpolster zwischen den Platten und der Verschiebebahn ausbildet, und dass gleichzeitig die elastischen Glieder aller Platten durch die Druckluft beaufschlagt werden, wodurch die zu verschiebende Masse soweit angehoben wird, dass die elastischen Glieder für ein berührungsfreies Verschieben wirksam werden,
eine reibungsarme Kopplung zwischen jeder Platte und der Masse vorhanden ist und die Masse stets entsprechend ihrer Schwerpunkt- lage auf den einzelnen Platten ruht.
Jede dieser Platten der Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat auf der einen Seite Düsen für den Austritt der Lagerluft und hat auf der gegenüberliegenden Seite mindestens ein elastisches Glied, z. B. eine Membran, einen
Federkörper oder einen Kolben mit Feder, wobei zwischen dem Plattenboden mit den Düsen und dem elastischen Glied eine Kammer gebildet wird. Es ist auch möglich, dass eine Platte mehrere elastische Glieder hat.
Dabei können die elastischen Glieder so ausgebildet sein, dass die Masse in der Ruhestellung nach Abschaltung der Druckluft unmittelbar auf den Platten aufliegen oder unmittelbar auf der Verschiebebahn stehen kann bzw. ohne Berührung beider auf den elastischen Gliedern ruhen kann.
Durch die Anordnung elastischer Glieder wird erreicht, dass sich die Tragplatten Unebenheiten der Verschiebebahn anpassen können und dass bei Verwendung mehrerer Gleitbahnen Abweichungen von der Ebenheit, z. B. Höhenunterschiede der Gleitbahnen und Fluchtungsfehler, ausgeglichen werden. Jede Platte wird stets entsprechend der Schwerpunktslage der zu transportierenden Masse belastet.
In den Fällen, in denen Massen unterschiedlicher Grösse verschoben werden sollen, ist es zweckmässig, dass vor dem elastischen Glied eine vom übrigen Innenraum der Platte abgetrennte Kammer für die Beaufschlagung des elastischen Gliedes mit Druckluft vorhanden ist, die zur Regulierung des in ihr herrschenden Druckes auf seinen von der jeweiligen Plattenbelastung abhängigen Maximalwert und damit zur Begrenzung des Hubes des elastischen Gliedes auf einen vorher festlegbaren lastunabhängigen Ma Maximalwert einen vom elastischen Glied gesteuerten Verschluss für die Unterbrechung der Druckluftzufuhr oder für die Ableitung überschüssiger Druckluft hat.
Dadurch wird erreicht, dass bei jeder Belastung, die innerhalb des zulässigen Belastungsbereichs der Platte liegt, eine gleich gute elastische Kopplung zwischen der Platte und der zu transportierenden Masse vorhanden ist, ohne dass das elastische Glied überbeansprucht wird. Es können elastische Glieder mit so geringer Federkonstante verwendet werden, dass eine weiche elastische Kopplung erreicht wird.
Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen erläutert werden, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine luftgelagerte Platte im Querschnitt und
Fig. 2 eine luftgelagerte Platte mit Ventil im Quer schnitt.
In der Fig. 1 ist eine Platte dargestellt, bei der in einer metallischen Düsenplatte 1 für den Austritt der Druckluft Düsen 2 vorhanden sind. Auf der Düsenplatte ist mit Hilfe eines Spannringes 3 eine Membran 4, z. B. aus Gummi als elastisches Glied befestigt. In der Mitte der Membran ist ein Flansch 5 für die Verbindung mit der zu verschiebenden Masse vorhanden, der mit einem Spannring 6 an der Membran befestigt ist, Der Flansch ist in der Mitte so ausgebildet, dass er bei abgeschalteter Druckluft auf der Düsenplatte aufliegt. Es ist jedoch auch möglich, der Membran eine solche Vor spannung zu geben, dass auch bei Belastung durch die zu transportieren de Masse der Flansch die Düsenplatte nicht berührt und somit auch in der Ruhestellung die Masse ela stisch gelagert wird, bzw. dass die Masse unmittelbar auf der Verschiebebahn abgestellt wird.
Für die Zuführung von Druckluft ist ein Schlauchanschluss 7 vorgesehen.
Wird nun Druckluft in die Kammer zwischen Düsenplatte und Membran geleitet, dann strömt die Druckluft einerseits durch die Düsen aus, wodurch die Platte von der Verschiebebahn abgehoben wird und ein Luftpolster zwischen beiden entsteht. Gleichzeitig wird die Membran nach oben gedrückt und damit die Masse angehoben. Damit sind die Masse und die Platte elastisch miteinander verbunden, so dass sich die Platte in ihrer Lage den Unebenheiten der Verschiebebahn anpassen kann.
Die Anordnung ist leicht zu bedienen, da nur ein Ventil betätigt zu werden braucht, um beiden genannten Wirkungen auszulösen und damit die Anordnung in einen betriebsbereiten Zustand zu versetzen.
Auch bei der Anordnung von mehr als drei Platten unter einer Masse ist gewährleistet, dass alle Platten stets entsprechend der Schwerpunktlage der Masse belastet werden. Das wird durch die von der Druckluft beaufschlagte elastische Membran erreicht, wodurch die Düsenplatte stets in einem bestimmten Abstand von der Verschiebebahn gehalten wird, und somit berührungsfreies Verschieben gewährleistet ist.
Bei der Platte, die in der Fig. 2 dargestellt ist, ist ebenfalls auf einer metallischen Düsenplatte 1 mit Düsen 2 für den Austritt der Druckluft eine Membran 4, z. B. aus Gummi, als elastisches Glied mittels eines Spannringes 3 befestigt. In der Mitte der Membran ist ein Flansch 5 für die Aufnahme der zu verschiebenden Masse vorhanden, der mit einem Spannring 6 an der Membran befestigt ist. Der Raum zwischen der Düsenplatte 1 und der Membran 4 ist durch eine Wand 13 in zwei Kammern, 14, 15 unterteilt. Die Kammer 14 liegt zwischen der Wand 13 und der Düsenplatte 1. Sie ist über einen Druckluftanschluss 7 mit dem Drucklufterzeuger verbunden.
Die Kammer 15, die zwischen der Wand 13 und der Membran 4 gebildet wird, ist über öffnungen 8 und 9 an den Drucklufterzeuger angeschlossen. Die Öffnungen 9 können durch einen Ventilteller 10 verschlossen werden, wodurch die weitere Druckluftzufuhr zur Kammer 15 unterbrochen wird. Der Ventilteller 10 hat einen Fühler 16, der durch eine Feder 11 ständig gegen den Flansch 5 gedrückt wird. Beim Abheben des Flansches infolge der Druckluftbeaufschlagung wird sich demzufolge der Ventilteller 10 in die Schliessstellung bewegen. Bei einem bestimmten Hub des Flansches 5, der gleich dem maximalen Hub des Ventiltellers 10 ist, wird dieser auf einem Sitz 12 der Wand 13 zur Auflage kommen und die Druckluftzufuhr zur Kammer 15 absperren. Der Hub des Ventiltellers 10 wird dabei so gewählt, dass die zulässige Dehnung der Membran nicht überschritten wird.
Es ist deshalb möglich, Membranen grosser Elastizität zu verwenden, die gewährleisten, dass sich die luftgelagerten Platten den Unebenheiten der Gleitbahnen leicht anpassen und dass sie Höhenunterschiede mehrerer Gleitbahnen ausgleichen.
Diese Art der Hubbegrenzung beeinflusst die Wirkung der Membran als elastisches Kopplungsglied nicht, sondern die Beweglichkeit der Membran ist auch bei ihrer grössten zulässigen Auslenkung ge währleistet, wobei diese Beweglichkeit unabhängig von der jeweiligen Plattenbelastung ist.
Durch Einstellung des Luftdruckes entsprechend dem geringst möglichen Lagerspalt kann der wirtsohaftlichste Luft-Verbrauch bei einer vorhandenen Belastung erreicht werden. Sollen die erfindungsgemässen Platten z. B. in einer Taktstrasse verwendet werden, so kann der Luftdruck entsprechend der Vergrösserung der zu transportierenden Masse stufenweise gesteigert werden.
Neben den genannten Vorteilen besteht noch der Vorteil der einfachen Fertigung.
Es ist auch denkbar an Stelle einer Membran andere elastische Glieder anzuordnen, z. B. Federkörper oder Kolben mit elastischer Stirnfläche und Feder.