DE1934280C3 - Gaskissen Tragvorrichtung - Google Patents

Description

6 Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Stützen bzw Halten mindestens eines Ringteiles, dadurch ^kennzeichnet, da« die Wand (15) ein zylindrisches Profil mit einem kleineren Außendurchmesser als dem Innendurchmesser des Ringteils (Hülse 13) aufweist, wobei das Ringtei! (13) um die Wand (15) herum verschiebbar angebracht ist, daß die Wand (15) den Mantel der Kammer (12) bildet, die durch zwei die Enden des Mantels verschließende Stirnflansche ergänzt ist, und daß die Membran (17) eine zylindrische Form auf weist und sich über die gesamte Länge des Mantels der Kammer (12) in geringem Abstand von ihm erstreckt und mit jedem Ende jeweils an einem der Stirnflansche abdichtend befestigt ist.

Die Erfindung betrifft eine Gaskissen-Tragvorrich-

tung mit einer eine an eine Druckgasquelle angeschlossene Kammer abgrenzenden Wand, die mit einer Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen versehen ist, die mit dieser Kammer zmn Bilden eines Gaskissens in Verbindung stehen, das zum Tragen jedes

sich gegenüber diesen öffnungen bewegenden Gegenstandes dient, und mit diesen öffnungen zugeordneten, sich beim Fehlen eines zu tragenden Gegenstandes dem Gasdurchtritt durch die öffnungen entgegenstellenden Verschlußmitteln, bei der die Ver-

schlußmittel aus einer an der Innenfläche der Tragwand anliegenden elastischen Membran bestehen, deren Lage sich dann verschiebt, wenn sich durch das Bewegen der Last Druckänderungen zu beiden Seiten der Membran einstellen.

Es sind bereits zahlreiche Transport- und Fördereinrichtungen bekannt, mit welchen es möglich ist. Lasten mittels eines zum Tragen dieser Lasten dienenden Luftkissens so auf einer Gleitbahn zu bewegen, daß jegliche mechanische Berührung zwischen

den I,asten und der Gleitbahn vermieden wird. Das Luftkissen wird mit Hilfe des Austritts von Duckluft aus einer Vielzahl von über die Gleitbahn verteilt angeordneten öffnungen gebildet. Bei einigen bekannten Transport- und Fördereinrichtungen dieser Art

entweicht die Luft ständig durch diese öffnungen, jedoch ist offensichtlich, daß die Druckverluste erheblich werden können mit Ausnahme der außergewöhnlichen Fälle, in welchen die zu transportierenden Gegenstände praktisch sämtliche öffnungen

6s ständig verdecken. Im gegenteiligen Fall wird es notwendig, einen hohen Druck zu verwenden, der höher ist als der für die Herstellung des der Summe der Querschnitte der über die Gleitbahn verteilt angeord-

noten Öffnungen entsprechenden Grenzdurchsatzes beiderseits des entsprechenden Teiles der Membran erforderliche Druck. Auf diese Weise besteht die so vermehrt wird, daß die Membran verformt und Neigung, daß die Energieverluste infolge des ständi- unter mindestens teilweisem Verschließen der Öftgen Ausströmcns von Hoehdruckfluid jeglichen nung gegen die Wand angepreßt -.vird.
durch die Verringerung der Reibung auf Grund des 5 Zwei Ausfiihrungsformen der Tragvorrichtung Vorhandenseins des Luftkissens erzielten Vorteil nach der Erfindung sind in der Zeichnung schemaaufheben, iisch dargestellt und werden im folgenden naher be-

Um den sich aus dem ständigen Ausströmen von schrieben. Es zeigt

Luft ergebenden Nachteil zu beheben, uurde die Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die VorVerwendung verschiedenartiger Ventile, wie bei- io richtung gemäß der ersten Ausführungsform,
spielsweise Kugel- und Federventile, vorgeschlagen, Fig·- einen sei '-.rechten Schnitt durch eine Abdie sich nur dann öffnen sollen, wenn sich ein zu Wandlung der Vorrichtung nach F i g. 1.
transportierender Gegenstand ihnen gegenüber befin- F i g. 3 einen senkrechten Schnitt durch die Vordet. Dieses Öffnen muß zum Erzielen eines zufrie- richtung gemäß der zweiten Ausführungsform,
denstellenden Betriebes de Lufikissen-Transport- 15 Die Tragvorrichtung gemäß der in F i g. 1 darge- oder Fördereinrichtung rasch und sicher erfolgen. stellten ersten Ausführungsform umfaßt eine Kam-Außerdem müssen diese Ventile, da sie in sehr gro- mer 1, die über eine Leitung 2 mit Druckluft gespeist ßer Zahl verwendet werden müssen, einen möglichst wird, die von einem Gebläse 3 geliefert wird. Die niedrigen Preis haben. Die in Betracht kommenden obere Fläche der Kammer 1 wird von einer einen Ventile, insbesondere die mit einem nicht unvertret- 20 Träger bildenden horizont„en ebenen Wand4 gebilbar hohen Preis, neigen im allgemeinen zu Störun- det, die eine Vielzahl von übi^r sie verteilt angeordgen, so daß nur ein Teil der Ventile seine Aufgabe in neten öffnungen 5 aufweist. Diese Öffnungen 5 sind zufriedenstellender Weise erfüllt. Somit stellen die für den Austritt der in der Kammer I herrschenden Luftverluste und die für das Auswechseln oder die Druckluft bestimmt. Die Innenfläche der Wand 4 Reparatur der Ventile notwendigen Instandhaltungs- as wird von einer elastischen Membran 6 aus Gummi kosten häufig die Verwendung solcher Transport- abgedeckt, die mit ihrem Außenumfang an den Seioder Fördereinrichtungen in Frage. tenwänden der Kammer 1, von welchen in Fi g. 1 die

Auch ist vorgeschlagen worden, ein Transport- Wände 7 und 8 dargestellt sind, so befestigt ist, daß band auf einem über einer Gleitbahn mit Druckluft- sie normalerweise in einem geringen Abstand von austrittsöffnungen gebildeten Luftkissen zu tragen. 30 der Wand 4 zu ihr parallel gespannt ist und sie die Obwohl dies im Grunde eine Verringerung der für Wand 4 von dem Innenraum der Kammer 1 trennt,
den Transport erforderlichen Energie ermöglicht, ist Diese Membran 6 weist einerseits eine Vielzahl eine solche Ausführung nur dann wirksam, wenn die von über ihre Fläche verteilt und schachbrettartig zu transportierende Last über das Band gleichmäßig versetzt zwischen den Öffnungen 5 der Wand 4 anverteilt ist. Im gegenseitigen Fall besteht die Gefahr, 35 geordneten Durchbrüchen 9 und andererseits eine daß sich das Transportband um die beladenen Stel- Vielzahl von jeweils den Öffnungen 5 gegenüberlielen herum aufbläht und seine schon an sich uner- gend angeordneten Kapillarperfurieniiigen 10 auf. wünschte Verformung erhebliche Luftleckverluste er- Jede öffnung S wird mit Druckluft mittels einer möglicl ·.. Gruppe von Durchbrüchen 9 gespeist, deren Gesamt-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 40 durchlaßquerschnitt kleiner ist als der Querschnitt

Luftkissen-Tragvorrichtung zu schaffen, die in einfa- der öffnung 5, und zwar in der Weise, daß der nach-

cher Weise sicherstellt, daß die das Luftkissen bil- stehend beschriebene Betrieb gewährleistet ist.

dende Luft nur in dem jeweiligen Bereich der Last Die Durchmesser und die wechselseitigen Ab-

bzw. des zu tragenden Gegenstandes austritt. stände der Öffnungen 5 und der Durchbrüche 9 sowie

Hierfür ist die erfindungsgemäße Ausbildung darin 45 der Abstand zwischen der Wand 4 und der Memzu sehen, daß die Membran eine Vielzahl von zu den bran 6 werden von Fall zu Fall so gewählt, daß die öffnungen versetzten, für den Durchlaß des Gases Bildung eines den gewünschten Druck aufweisenden aus der Kammer in Richtung auf die Öffnungen be- Luftkissens gewährleistet ist. Auch die elastischen stimmten Durchbrüchen aufweist, wobei jeder der Eigenschaften der Membran 6 werden in Abhängigöffnungen mindestens ein benachbarter Durch- 50 keit von diesem Druck gewählt,
bruch zugeordnet und ihr Querschnitt mindestens Die vorstehend beschriebene Vorrichtung hat folgleich der Summe der Querschnitte der ihr zugeord- gende Arbeitsweise:

neten Durchbiüche ist, und daß die Membran außer- Wenn auf einer bestimmten Anzahl Öffnungen 5 dem eine Vielzahl von mindestens einem Teil der eine Last C ruht, gleicht die aus der Kammer 1 komöffnungen zugeordneten und ihnen gegenüberliegend 55 mende, die Kapillarperforierungen 10 ständig durchangeordneten Perforierungen von geringem Quer- strömende Druckluft den statischen Druck P., hinter schnitt in der Weise aufweist, daß jede durch einen der Membran 6 und den Druck P₁ vor ihr annähernd zu tragenden Gegenstand verdeckte öffnung über die aus, Auf diese Weise nimmt der sich gegenüber den ihr zugeordneten Durchbrüche und Perforierungen verschlossenen öffnungen befindende Teil der Memmit Druckgas gespeist und dabei der diese Durch- 60 bran unter Einwirkung seiner elastischen Rückstellbrüche aufweisende Teil der Membran durch die cla- kraft seine Ruhelage ein und strömt dann die Luft stische Rückstellkraft in seiner (von der Wand) abge- aus der Kammer 1 durch den zwischen der Memhobcnen Lage gespannt wird, und daß die Rückkehr bran 6 und der Wand 4 abgegrenzten Raum und tritt jeder öffnung auf Umgebungsdruck infolge des Ent- über die öffnungen 5 nach außen aus, um ein Luftfernens des zu tragenden Gegenstandes durch Senken 65 kissen zu bilden, das dazu dient, die Last C in gerindes statischen Drucks vor der öffnung eine beschleu- gern Abstand' von der Außenfläche der Wand 4 zu nigte Gasströmung in Richtung auf die Öffnung be- halten und dadurch zu tragen. Dadurch wird gcsiwirkt und somit der statische Druckunterschied chert, daß die Last ohne mechanisch?. Rpihnno pnt.

lang dieser Fläche bewegt werden kann. Sobald die Gruppe von in einer Ebene angebrachten Membra-LastC einer öffnung 5 gegenüber zu liegen kommt, nen verwendet werden, damit in jeder Membran eine gleicht sich der entsprechende Teil der Membran aus elastische Rückstellkraft gewährleistet ist, die aus- und kommt in seine Ruhelage. Wenn dagegen eine reicht, um ein sicheres und schnelles öffnen zu cr-Öffnung infolge des Entfernens der Last freigegeben 5 möglichen.

wird und sie somit wieder auf atmosphärischen Bei der in F i g. 3 dargestellten zweiten Ausfüh-

Druck kommt, der offensichtlich niedriger ist als der rungsform bildet die Tragvorrichtung ein Luftkissen-Druck des vorher dort bestehenden Luftkissens, ent- lager, das aus einer zylindrischen Kanmer 12 gcbilstcht daraus ein den zwischen der Membran 6 und det ist, die eine auf diesem Lager axial verstellbare der Wand 4 abgegrenzten entsprechenden Raum io drehbare Hülse 13 trägt. Die Kammer 12 wird aus durchquerender beschleunigter Druckluftstrom, der einer Quelle 14 mit Druckluft gespeist, und ihre Seidurch die soeben frei gewordenen öffnungen 5 aus- tenwand 15 weist eine Vielzahl von über ihre Fläche tritt. Dieses rasche Ausströmen der Luft führt zu verteilt angeordneten radialen öffnungen 16 auf. einem erheblichen Abfall des statischen Drucks in Eine elastische zylindrische Membran 17 aus Gummi dem Raum, so daß der statische Druckunterschied 15 ist zwischen den beiden Stirnflächen der Kammer 12 vor und hinter der Membran 6 folglich zunimmt und so gespannt, daß sie zu der Kammer in geringem Aber somit eine Kraft erzeugt, die in Richtung auf die stand von der Innenfläche ihrer Wand 15 koaxial anWand 4 einwirkt, um die Membran 6 zu verformen geordnet ist. Diese Membran ist, wie in den vurge- und sie gegen die Innenfläche der Wand 4 anzupres- henden Fällen, mit zu den öffnungen 16 versetzt ansen. Auf diese Weise werden die Durchbrüche 9 wie- 10 geordneten Durchbrüchen 9 und mit den öffnungen der durch die Wand 4 bedeckt, wobei sie den Austritt 16 gegenüberliegend angeordneten Perforierungen 10 von Luft nach außen, außer den geringfügigen Leck- versehen.

Verlusten über die Kapillarperforierungen 10, vcrhin- Die Arbeitsweise dieser Vorrichtungen ist analog

dem. Somit bildet die Membran 6 einen gemeinsa- der bereits beschriebenen Arbeitsweise. An den Steinten automatischen Verschluß von besonders einfa- 15 len, denen sich die Hülse 13 gegenüber befindet, gleicher Bauweise, der nach Bedarf den Luftdurchlaß chen sich die Drücke vor und hinter der Membran durch die öffnung nur dort zuläßt, wo das Luftkissen im wesentlichen aus, so daß die elastische Rückstellerforderlich ist. kraft der Membran sie von der Wand 15 abheben

Die Ausbildung gemäß F i g. 2 unterscheidet sich kann und somit an diesen Stellen den Austritt von von der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß in 30 Luft zum Bilden des zum Tragen der Hülse 13 beeinem geringen Abstand über der Oberfläche der stimmten Luftkissens ermöglicht Wand 4 ein endloses biegsames dUnnes Transport- Dieses Luftkissenlager ermöglicht also eine von

band 11 vorgesehen ist, durch das die Last mitge- der mechanischen Reibung freie Relativdrehbewenommen, d.h. bewegt wird. Wie aus Fig.2 ersieht- gung sowie eine axiale Relativbewegung zwischen lieh ist, bildet sich unter dem Transportband 11 ein 35 der Hülse 13 und der Wand 15, und zwar auf Grund Luftkissen an der Stelle, an welcher sich das Band des Vorhandenseins des Luftkissens. Die Membran unter dem Gewicht der Last C verformt, so daß ein 17 bildet auf diese Weise ebenfalb einen gemeinsa-Reibcn zwischen der Last und der Wand 4 verhindert men automatischen Verschluß von besonders einfa· wird. Es leuchtet ein, daß es durch die Ausbildung eher Bauweise, der es ermöglicht, ober den gesamten nach F i g. 2 möglich ist, schwere Lasten zu tragen 40 Außenumfang des Lagen an der Stelle, an der sich und sie bei minimalem Energieverbrauch leicht mit die Hülse befindet, ein gleichmäßiges Luftkissen herhoher Geschwindigkeit zu transportieren. Außerdem zustellen. Auf dieses Weise erzeugt die Membran für wird das Transportband, da die Luft zum Bilden die Hüllse eine Selbstzentrierung auf dem Lager, eines Luftkissens aus den öffnungen der Wand nur Statt jeder Luftaustrittsöffnung, wie bei den voran der Stelle austritt, an welcher sich eine 1-ast befin- 45 stehend beschriebenen Ausführungsformen, eine Perdet, in seinem frei bleibenden Teil durch die Luft forierung zuzuordnen, ist es auch möglich, insbesonnicht wesentlich beaufschlagt, so daß es nicht zum dere, wenn diese Offnungen im Verhältnis zu den Aufblähen neigt. Die Möglichkeit, auf diese Weise Abmessungen der xu tragenden Gegenstände einanschwere Lasten auf einem verhältnismäßig dünnen der verhältnismäßig nebe liegen, nur einem Teil die-Band bei einem Mindestverbrauch an Energie zu tra- 50 ser öffnungen Perforierungen zuzuordnen. In diesem gen und zu transportieren, ermöglicht das Umgehen Fall tst es zweckmäßig, wenn der getragene Gegender bekannten Begrenzungen für Transportbänder stand jederzeit mindestens eine öffnung bedeckt, hinsichtlich des Transports von schweren Lasten. welcher eine Perforierung zugeordnet Ist.

Sofern die Stütz- oder Tragfläche der vorstehend Zur Bildung des Luftkissens können an Stelle von

beschriebenen Vorrichtungen sehr große Abmessun- 55 Luft auch andere Inertgase zur Anwendung komgen hat, kann an Stelle einer einzigen Membran eine men.

Hierzu 1 BIaOi Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gaskis^en-Tragvorrichiung, mit einer eine an eine Druckgasquelle angeschlossene Kammer abgrenzenden Wand, die mit einer Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen versehen ist, die mit dieser Kammer zum Bilden eines Gaskissens in Verbindung stehen, das zum Tragen jedes sich gegenüber diesen Öffnungen bewegenden Gegenstandes dient, und mit diesen Öffnungen zugeordneten, sich beim Fehlen eines zu tragenden Gegenstandes dem Gasdurchlritt durch die Öffnungen entgegenstellenden Verschlußmitteln, bei der die Verschlußmittel aus einer an der Innenfläche der Tragband anliegenden elastischen Membran bestehen, deren Lage sich dynn verschiebt, wenn sich durch das Bewegen der Last Druckänderungen zu beiden Seiten der Membran einstellen, dadurch gekennzeichnet. daß die Membran ei. Vielzahl von zu den öffnungen (5) versetzten, für den Durchlaß des Gases aus der Kammer (1) in Richtung auf die Öffnungen (5) bestimmten Durchbrüchen (9) aufweist, wobei jeder der Öffnungen (5) mindestens ein benachbarter Durchbruch (9) zugeordnet und ihr Querschnitt mindestens gleich der Summe der Querschnitte der ihr zugeordneten Durchbrüche (9) ist. und daß die Membran (6) außerdem eine Vielzahl von mindestens einem Teil der öffnungen (5) zugeordneten und ihnen gegenüberliegend angeordneten : erforierungen (10) von geringem Querschnitt in der Weise ε fweist, daß jede durch einen zu tragenden Gegenstand verdeckte öffnung (5) über die ihr züge rdneten Durchbrüche (9) und Perfcirierungen (10) mit Druckgas gespeist und dabei der diese Durchbrüche (9) aufweisende Teil der Membran durch die elastische Rückstellkraft in seiner (von der Wand 4) abgehobenen Lage gespannt wird, und daß die Rückkehr jeder öffnung (5) auf Umgebungsdruck infolge des Entfernens des zu tragenden Gegenstandes durch Senken des statischen Drucks (/⁵J,) vor der öffnung (5) eine beschleunigte Gasströmung in Richtung auf die öffnung (5) bewirkt und somit der statische Druckunterschied beiderseits des entsprechenden Teiles der Membran (6) so vermehrt wird, daß die Membran verformt und unter mindestens teilweisem Verschließen der öffnung (5) gegen die Wand (4) angepreßt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch ein biegsames, die Oberfläche der Wand (4) übergreifendes und sich gegenüber dieser fortbewegendes Transportband (11), das auf seiner Oberseite Gegenstände aufnimmt und das sich in dem Bereich der beladenen Teile in Richtung auf die Wand (4) verformt, und zwar in der Weise, daß sich unter dem beladenen Teil ein Luftkissen bildet, welches sich mit dem beladenen Teil fortbewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (5) über die Wand (4) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (9) der Membran (6) hinsichtlich der öffnungen (S) der Wand (4) schachbrettartig versetzt angeordnet sind.

5 Vorrichtung nach Anspruch 1 fur den Transport von Gegenständen von emem zum anderen Ende der Wand, dadurch gekennzeichnet, daß der wechselseitige Abstand zwischen den Öffnungen (5) in der Nähe des als Ausgang fur die Gegenstände (O bestimmten Endes derart zunimmt, daß die Dicke des Fluidfcens allmählich abnimmt und die Gegenstände mit der Wand (4) fortschreitend in Berührung gebracht werden um ihre Geschwindigkeit am Ausgang zu vernn-