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Anlage zum Heben von am Boden vorgefertigten Bauteilen in ihre endgültige
Lage mit Hilfe von hydraulischen Hubzylindern Die Erfindung betrifft eine Anlage
zum Heben von am Boden vorgefertigten Bauteilen in ihre end" gültige Lage mit Hilfe
von hydraulischen Hubzylindern, denen je eine Pumpe zugeordnet ist und bei
welcher die Pumpen gemeinsam von einer Antriebsmaschine angetrieben sind.
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Bei derartigen Anlagen richtet sich die Zahl der verwendeten Hubzylinder
nach dem Gewicht, der Größe und der Zugänglichkeit der zu hebenden Bauteile. Häufig
werden die Anlagen so sperrig, daß sie an jedem Bauplatz neu montiert oder zumindest
einzelne Zylinder und Pumpen ergänzt, in eine andere Lage gebracht oder von der
Anlage getrennt werden müssen. Dabei kommt es zu Lufteinschlüssen in den Zuführungsleitungen
zu den Hubzylindern und in den Arbeitsräumen dieser Hubzylinder, die einen Gleichlauf
der Hubzylinder verhindern. Diese Lufteinschlüsse lassen sich bei bekannten Anlagen
der obengenannten Art nur durch zahlreiche Entlüftungsbohrungen, die geöffnet und
wieder abgedichtet werden müssen, auf sehr langwierige und umständliche Art entfernen.
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Es ist eine Anlage bekannt, bei der die hydraulischen Hubzylinder
über Verbindungsleitungen mit einer den Hubzylindern entsprechenden Anzahl von Treibzylindern
einer Treibvorrichtung (Druckübersetzer) verbunden sind und die in den Treibzylindern
gleitenden Kolben durch einen gemeinsamen Vorschubkolben angetrieben werden. Von
den Verbindungsleitungen der Hubzylinder führen je mit einem Rückschlagventil
versehene Abzweigleitungen zu einer gemeinsamen Druckleitung, die über ein Ventil
mit der Pumpe verbindbar ist. Mit diesen Abzweigleitungen kann man eine Hebeanlage
nicht ausreichend entlüften. Mit ihr lassen sich lediglich Leckverluste ergänzen;
die in der Anlage eingeschlossenen Luftblasen werden zusammengepreßt, jedoch nicht
aus dem Arbeitsraum entfernt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Anlage der eingangs
erwähnten Art durch einen Spülvorgang mit gasfreiem Druckmittel wirksam zu entlüften.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jeder das Heben bewirkende Arbeitsraum
eines Hubzylinders mit zwei Anschlüssen versehen ist, von denen der eine Anschluß
mit einem überdruckventil und mit der zugehörigen Pumpe verbunden ist, während von
dem zweiten Anschluß eine Leitung über ein entsperrbares Rückschlagventil zum Vorratsbehälter
führt. Hierdurch wird es möglich, das Druckmittel in den Zuführleitungen, den Hubzylindern
und den Arbeitsräumen der Hubzylinder vor der Inbetriebnahme der Anlage zum Heben
am Bauplatz völlig von eingeschlossenen Luftblasen zu befreien, damit diese nicht
den Gleichlauf der einzelnen Hubzylinder stören.
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Besonders einfach wird die Anlage nach der Erfindung dann, wenn das
entsperrbare Rückschlagventil in an sich bekannter Weise durch einen über eine Steuerleitung
zugeführten Druck entsperrbar ist, wobei diese Steuerleitung mit dem dem Arbeitsraum
gegenüberliegenden Raum des Hubzylinders verbunden ist und dieser Raum über ein
Schaltventil wahlweise mit einer Druckmittelquelle oder mit dem Vorratsbehälter
in Verbindung steht.
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Um mit Sicherheit feststellen zu können, ob in den Arbeitsräumen der
einzelnen Hubzylinder und den Verbindungsleitungen von den Pumpen zu ihnen keine
Luftblasen mehr vorhanden sind, wird die Anlage mit Vorteil so ausgebildet, daß
in der vom zweiten Anschluß des Arbeitsraums über ein entsperrbares Rückschlagventil
zum Vorratsbehälter führenden Leitung ein durchsichtiges Leitungsteil angeordnet
ist, das die insbesondere visuelle Beobachtung des durchströmenden Druckmittels
ermöglicht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Zum Heben eines vorgefertigten Bauteils 10 sind mehrere Hubzylinder
vorgesehen, von denen vier Zylinder 11, 12,13 und 14 wiedergegeben sind.
Jeder Hubzylinder weist einen Arbeitsraum 11'
bis 14' auf, in den zum Heben
das Druckmittel eingeleitet wird. Jeder Hubzylinder wird von einer eigenen Pumpe
15 bis 18 über ein Rückschlagventil 19 bis 22 und eine Leitung
23 bis 26 beaufschlagt, die jeweils zu einem ersten Anschluß
27 bis 30 jedes Zylinders führt. An jede der Leitungen 23 bis
26 ist ein überdruckventil 31 bis 34 angeschlossen, dessen Auslaß
mit einer gemeinsamen Auslaßleitung 35 verbunden ist. An diese sind außerdem
ein Druckschalter
36 und ein überdruckventil 37 angeschlossen,
dessen Auslaß in den Vorratsbehälter 38 mündet. An die Stelle des überdruckventils
37 kann auch ein Stromregelventil oder eine verstellbare Drossel treten.
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Die Arbeitsräume 11' bis 14' weisen jeweils einen zweiten Anschluß
41 bis 44 mit einem entsperrbaren Rückschlagventil 45 bis 48 auf, dessen Auslaß
mit einer Sammelleitung 49 in Verbindung steht, die zum Vorratsbehälter
38 zurückführt. Die Sammelleitung 49 kann mindestens zum Teil aus einem durchsichtigen
Plastikmaterial bestehen; es kann aber auch ein Schauglas in die Leitung eingebaut
sein, durch das die Beschaffenheit des durchfließenden Druckmittels erkannt werden
kann, insbesondere dessen Gehalt an Luftblasen.
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Die Rückschlagventile 45 bis 48 sind durch Zufuhr von Druckmitteln
zu einem Steuerteil 45' bis 48' entsperrbar. Alle diese Steuerteile 45' bis 48'
stehen mit einer Steuerleitung 50 in Verbindung, die außerdem mit dem dem
Arbeitsraum 11' bis 14' gegenüberliegenden Raum 11" bis U' jedes Hubzylinders
11
bis 14 verbunden ist.
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Die Steuerleitung 50 steht mit einem Anschluß 53
eines
Wegeventils 54 in Verbindung, dessen einer Einlaß 55 mit einer Hilfspumpe
56 und einem Überdruckventil 57 und dessen Auslaß 58 mit dem
Vorratsbehälter 38 verbunden ist. An einen weiteren Anschluß 61 ist
ein Druckminderventil 62 angeschlossen, dessen Niederdruckseite mit der Einlaßleitung
63
der Pumpen 15 bis 18 verbunden ist. Außerdem steht die Leitung
63 mit einem überdruckventil 64 in Verbindung, dessen Niederdruckseite in
den Vorratsbehälter 38 mündet. Die Hochdruckseite des Druckminderventils
62 ist über ein Rückschlagventil 65 und die Steuerleitung
50 über ein Rückschlagventil 66 mit einem Anschluß 67 des Wegeventils
54 verbunden. Die Pumpen 15 bis 18 sind zweckmäßigerweise als Teile
einer Einspritzpumpe ausgebildet, da diese bereits in der Fertigung auf eine möglichst
gleichbleibende Förderleistung jedes einzelnen Pumpenelements eingestellt wird.
Außerdem kann bei den üblichen Bauarten von Einspritzpumpen der Zufluß zur Pumpe
ohne Schaden längere Zeit gedrosselt werden, was eine besonders einfache Bauart
der gesamten Anlage ergibt.
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Die Pumpen 15 bis 18 werden durch eine Antriebsmaschine
68 angetrieben, die im vorliegenden Fall als Elektromotor ausgebildet ist,
der aus einem Stromnetz 69 über ein Schaltschütz 70 mit Energie versorgt
wird. Ober eine Steuerverbindung 71 ist das Schaltschütz mit dem Druckschalter
36 verbunden. Zur Messung der Leistungsaufnahme der Antriebsmaschine
68 dient ein Wattmeter 72. Im Bedarfsfall kann auch eine Brennkraftmaschine
mit entsprechenden Einrichtungen vorgesehen werden, wobei die Stellung der Regelstange
der Einspritzpumpe als Leistungsanzeiger dienen kann.
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Bei Inbetriebnahme wird nach dem Aufbau der ganzen Anlage auf der
Baustelle zunächst das Wegeventil 54 in seine Stellung II gebracht. In dieser Stellung
ist der Einlaß 55 mit dem Anschluß 67 verbunden. Über das Rückschlagventil
66 und die Steuerleitung 50 strömt das von der Pumpe 56 geförderte
Druckmittel zu den Räumen lt' bis 14" und zu den Steuerteilen 45' bis 48'
der entsperrbaren Rückschlagventile 45 bis 48. Diese werden dadurch entsperrt, und
der Druck in den Räumen lY' bis 14" drückt die Kolben der Hubzylinder
11 bis 14 nach unten, wobei das in den Arbeitsräumen 11' bis 14' befindliche
Druckmittel über die entsperrbaren Rückschlagventile und die Sammelleitung 49 zum
Vorratsbehälter 38 abströmt.
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Nunmehr wird die Antriebsmaschine 68 eingeschaltet, und die
Pumpen 15 bis 18 fördern das ihnen von der Hilfspumpe 56 über
das Rückschlagventil 65, das Druckminderventil 62 und die Einlaßleitung
63 zugeführte Druckmittel über die Rückschlagventile 19 bis 22 zu
den Anschlüssen 27 bis 30
der Hubzylinder. Das Druckmittel durchströmt
die Arbeitsräume 11' bis 14' und fließt über die entsperrbaren Rückschlagventile
45 bis 48 und die Sammelleitung 49 zum Vorratsbehälter 38 zurück. Da die
Sammelleitung 49 teilweise aus durchsichtigem Plastikmaterial besteht, kann dort
genau beobachtet werden, ob das Druckmittel noch Luftblasen enthält. Erst wenn das
Druckmittel völlig blasenfrei ist, ist die Anlage zum Heben von vorgefertigten Bauteilen
bereit.
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Das Wegeventil 54 wird jetzt in die Stellung I geschaltet, in der
der Einlaß 55 mit dem Anschluß 61
und der Auslaß 58 mit dem
Anschluß 53 verbunden ist. Das von der Hilfspumpe 56 kommende Druckmittel
fließt nun über das Druckminderventil 62 und die Einlaßleitung
63 zur Saugseite der Pumpen 15
bis 18. Diese sind auf genau
gleiche Förderung eingestellt und werden von der Antriebsmaschine 68
synchron
angetrieben. Das von den Pumpen 15 bis 18
weitergeförderte Druckmittel
fließt über die Rückschlagventile 19 bis 22 und die Leitungen 23 bis
26
zu den Arbeitsräumen 11' bis 14' der Hubzylinder 11
bis 14.
Da diese alle den gleichen Querschnitt haben, werden sie durch die von den Pumpen
15 bis 18
zugeführten, ebenfalls völlig gleichen Druckmittelmengen
mit gleicher Geschwindigkeit ausgefahren. Wenn sich der Kolben eines Hubzylinders,
z. B. der des Zylinders 13, als erster an das vorgefertigte Bauteil
10 legt, steigt der Druck in seinem Arbeitsraum 13' über eine zulässige
Grenze, und das Überdruckventil 33 spricht an. Dadurch strömt eine bestimmte
Menge Druckmittel aus dem Arbeitsraum U', und die Kolben der übrigen Hubzylinder
können sich ebenfalls an das vorgefertigte Bauteil 10 anlegen. Durch diese
Maßnahme wird gesichert, daß alle Hubzylinder etwa die gleiche Last tragen. Eine
weitere Sicherheitsmaßnahme besteht darin, die Leistungsaufnahme der Antriebsmaschine
68 zu beobachten, z. B. wenn sie ein Elektromotor ist, mit dem Wattmeter
72. Da auf Grund des Gewichts des vorgefertigten Bauteils 10 und der
bekannten Drehzahl der Antriebsmaschine 68 sowie der bekannten Fördervolumina
der einzelnen Pumpen die erforderliche Hubleistung im voraus berechnet werden kann,
kann am Wattmeter 72 - oder einem entsprechenden Meßgerät, z. B. bei einer
Brennkraftmaschine einem Drehmomentenmeßgerät - abgelesen werden, ob diese
vorberechnete Hubleistung wesentlich überschritten wird. Wenn das der Fall ist,
kann die Anlage rechtzeitig abgeschaltet werden.
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Um zu verhindern, daß sich beim Anecken während des Hubvorgangs eine
Gefährdung ergibt, ist folgende Sicherheitsanordnung vorgesehen: Wenn während des
Hubvorgangs eines der Überdruckventile 31 bis 34 anspricht, fließt Druckmittel
durch die gemeinsame Auslaßleitung 35 zum Überdruckventil 37. Dadurch
baut sich in der Auslaßleitung 35
ein Druck auf, der den Druckschalter
36 zum Ansprechen
bringt. Dieser steht über die Steuerverbindung
71 mit dem Schaltschütz 70 in Verbindung und schaltet bei seinem Ansprechen
automatisch das Schaltschütz 70 und damit die Antriebsmaschine
68
ab. Die Anlage bleibt somit bei überlastung sofort stehen.
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Zum Senken wird das Wegeventil 54 in die Stellung 111 gebracht,
in der der Einlaß 55 mit dem Anschluß 53 verbunden ist. Zweckmäßigerweise
ist in dieser Stellung des Wegeventils die Antriebsmaschine 68 abgeschaltet;
die Pumpen 15 bis 18 können auf jeden Fall kein Druckmittel mehr fördern,
da ihre Einlaßleitung 63 nicht mehr von der Hilfspumpe 56
gespeist
wird. In der Stellung III versorgt die Hilfspumpe 56 nur die Steuerleitung
50 mit Druckmittel. Dadurch werden, wie eingangs beim Spülvorgang beschrieben,
die entsperrbaren Rückschlagventile 45 bis 48 geöffnet und die Räume lY' bis 14"
mit unter Druck stehendem Druckmittel beaufschlagt, so daß die Kolben der einzelnen
Arbeitszylinder nach unten bewegt werden und das Druckmittel aus den Arbeitsräumen
11' bis 14' über die entsperrbaren Rückschlagventile 45 bis 48 und die Sammelleitung
49 zum Vorratsbehälter 38 abströmen kann. Falls es erwünscht ist, den Senkvorgang
feinfühlig zu steuern, kann in die Sammelleitung49 eine verstellbare Drossel
73 eingeschaltet werden, die es erlaubt, in den Arbeitsräumen 11'
bis 14' einen bestimmten Gegendruck aufrechtzuerhalten. Durch die überdruckventile
31 bis 34 wird vermieden, daß dieser Gegendruck über einen bestimmten Wert
ansteigt. Falls auch beim Senken ein Gleichlauf erwünscht ist, kann das durch eine
entsprechende Schaltung bei umgekehrtem Antrieb der Pumpen 15 bis
18 erreicht werden.
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Statt des überdruckventils 37 kann, wie bereits erwähnt wurde,
auch ein Stromregelventil oder eine Drossel Verwendung finden, da auch in diesem
Fall bei Austreten von Druckmittel über eines der überdruckventile 31 bis
34 ein Druck in der gemeinsamen Auslaßleitung 35 entsteht, der den Druckschalter
36
zum Ansprechen bringt. Bei einem Stromregelventil würde der Druckschalter
36 erst dann ansprechen, wenn die abströmende Menge einen bestimmten Höchstwert
überschreitet.
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Statt gleicher Hubzylinder und Pumpen können auch verschieden bemessene
Paare von Zylinder und Pumpen verwendet werden. Dabei ist es wesentlich, daß der
Quotient aus dem Querschnitt des Zylinderkolbens und dem spezifischen Fördervolumen
der Pumpe gleich ist. Für den Fall, daß die Pumpen mit verschiedenen Drehzahlen
betrieben werden, ist das spezifische Fördervolumen auf gleiche Zeitabschnitte bzw.gleiche
Umdrehungszahlen der Antriebsmaschine zu beziehen.