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Einstellmechanismus zur Verschiebung von schweren Lasten Die Erfindung
betrifft einen Einstellmechanismus zur Verschiebung schwerer Lasten, genauer eine
hydraulische Hebevorrichtung.
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Es ist bekannt, daß beim Verschieben von Gebäuden und Häusern infolge
einer Verbesserelg der Straßenführung oder beim Zusammensetzen von Schiffskörperblocks
mit Gegenständen viele Schwierigkeiten auftreten, die durch deren hohes Gewicht
vemxrsacht sind, In den obengenannten Fällen werden gewöhnlich viele Walzen unter
den schweren Gegenstand geschoben, nachdem er durch eine IIebevorrichtung angehoben
ist. Anschließend wird der Gegenstand mit einer Wunde verschoben oder es wird ein
Schazerlastkran oder ähnliches benutzt, den schweren Gegenstand zu bewegen. Gemäß
vielen Versuchen zeigen sich bei der oben beschriebenen Arbeitsweise die folgenden
Mängel.
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Beim Verschieben von schweren Lasten durch eine lPalze und eine linde
neigt die Last zu einer natürlichen Bewegung gegen den Willen der Arbeiter, da es
keinen festen Punkt gibt, der die Bewegung
des Gegenstandes begrenzt.
Folglich ist diese Arbeitswese sehr unwirtschaftlich, da sie langsam und vorsichtig
erfolgen muß. Im anderen Fall, wenn der Gegenstand durch einen Kran verschoben wird,
muß seine Abmessung und sein Gewicht in Abhängigkeit von der Aufnahmefähigkeit des
Kranes begrenzt sein. Es ist schwierig, den schweren Gegenstand in geeigneter Weise
zu halten, da der angehobene Gegenstand schwankt. Infolgedessen wird das Zusammenfügen
eines solchen Gegenstandes mit anderen Objekten beschwerlich und benötigt viel Zeit.
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Es ist daher noch keine stabile Ausrüstung und kein Mechanismus gezeigt
worden, der in der Lage ist, schwere Lasten zu verschieben. Es ist die Aufgabe der
Erfindung, die obengenannten Schwierigkeiten zu beseitigen, Die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die hydraulische Hebevorrichtung einen Mechanismus aufweist,
der Xn maagerechter Richtung bewegbar ist, und zwei hydraulische Zylinder im rechten
Winkel zueinander an dieser Hebevorrichtung angebracht sind, wobei sich einer der
Zylinder drehen kann, während der andere blockiert ist.
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Es ist das Ziel der Erfindung, einen Einstellmechanismus zum Verschieben
schwerer Lasten vorzuschlagen, der in der Lage ist, diese Lasten, zum Beispiel einen
Schiffskörper, sicher und genau mit Gegenständen zusammenzufügen und der es erlaubt,
das Yerschieben der Last ohne Schwierigkeiten und in kurzer Zeit durchzuführen.
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Im folgenden wird eine beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläuter-tO Darin ist Fig.
1 eine Vorderansicht des Gegenstandes cer ErfinJ-ung mit Teilquerschnitt.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Gegenstand der Erfindung0 Fig.
3 zeigt ein schematisches Diagramm des hydraulischen Kreislaufes gemäß der Erfindung
und
Fig. 4 erläutert die Beziehung zwischen dern Reibungskoeffizienten
und dem Flächendruck, der beim Verschieben der erfindungsgemäßen hydraulischen Hebevorrichtung
auftritt.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung
umfaßt eine Grundplatte 1, eine hydraulische Hebevorrichtung 2 auf der Grundplatte
und zwei hydraulische Zylinder 3 und 4 zur waagerechten Verschiebung der Hebevorrichtung
2. Die Hebevorrichtung 2 wirkt nach oben oder nach unten je nachdem ob Arbeitsflüssigkeit
zugeführt oder abgelassen wird. Wenn eine schwere Last auf die Hebevorrichtung gelegt
ist, kann die Höhe dieses Gegenstandes leicht eingestellt werden. Die Hebevorrichtung,
wie sie in der zugehörigen Zeichnung gezeigt wird, ist ein doppelwirkender Typ,
der in Abhängigkeit vom Einfüllen der Arbeitsflüssigkeit wahlweise in qine obere
oder untere Kammer der Hebevorrichtung arbeitet. Neben der hydraulischen Hebevorrichtung
vom doppelwirkenden Typ kann bei der vorliegenden Erfindung auch ein einfach wirkender
Typ, zum Beispiel ein Druckkolbenantriebsmechanismus,verwandt werden. Die Hebevorrichtung
2 ist auf eine Platte 6 aus rostfreiem Stahl gesetzt, wobei ein Material, das eine
geringe Reibung aufweist, zum Beispiel Polytetrafluoräthylen ("Teflon"), auf die
Unterseite der Hebevorrichtung aufgebracht ist und dort als Gleitmaterial 5 wirkt.
Die Hebevorriehtung 2 ist in Abhängigkeit von diesen Vorrichtungen in der Lage,
sich in jede Richtung zu bewegen. In einem solchen Fall sollte die Platte 6, die
auf der Grundplatte 1 befestigt ist, poliert werden, um einen geringeren Reibungskoeffizienten
zu erreichen.
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Die obengenannten hydraulischen Zylinder 3 und 4 sind doppelwirkende
Typen. Sie sind mit Lagerungen versehen, die aus Lagergerüsten 7 und 8, die auf
der Grundplatte 1 befestigt sind, und Auflagern 9 und 10 bestehen, die sich in waagerechter
Richtung treheu können. Die Kolbenstangen 11 und 12 der Zylinder 3 und 4 sind mit
weiteren Lagern versehen, die auf der Hebevorrichtung 2 befestigte Lagergerüste
13, 14 und jeweils Achsen 15 und 16 umschließen, die mit der Ilebevorrichtung 2
verbunden sind. In die Lagervorrichtung der Kolbenstange 11 ist ein Bolzen 17 eingefügt,
um die Drehung der Stange 11 zu verhindern, während die lsolbenstange
12
frei gedreht wird.
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Die oben angeführte Ausführungsform ist ein Beispiel für den erfindungsgemäßen
Mechanismus. Ein Beispiel für ein hydraulisches Antriebssystem wird in Fig. 3 gezeigt.
Der Aufbau dieses Systems und die Funktionsweise jedes Teiles wird im folgenden
erläutert, Ziffer 18 bezeichnet eine hydraulische Pumpe und Ziffer 19 die Energiequelle
für die Pumpe 18, Ziffer 20 bezeichnet einen Vorratsbeiiälter und 21 ein Magnetventil
zur wechselweisen hydraulischen Versorgung der Trennkammern a oder b der Hebevorrichtun£,
2 durch die Pumpe 18 aus dem Vorratsbehälter 20. Ziffer 22 bezeichnet ein Halteventil,
das die Hebevorrichtung 2 auf der erforderlichen Höhe hält. 23 bezeichnet ein Ausgleichsventil
zur Steue: ung er Sinkgeschwindigkeit der Hebevorrichtung 2 durch die Parallelschaltung
eines Absperrventiles 24 und einer veränderbaren Drossel 25. Ziffer 26 ist eine
Nachfü@lventileinheit, die von einer strichpunktierten Lini e umgeben ist, zur Anpassung
an eine der Hebevorrichtung 2 hinzugefügten Mehrbelastung. Ziffer 27 ist ein Stromsteuerungsventil
für die Strommenge, die von der hydraulischen Pumpe 18 geliefert wird. 28 und 29
sind Magnetventile, die den Strom i2i wechselnder Folge von der Pumpe 18 zu den
vorderen Kammern c und e der Zylinder 3 und 4 leiten und 30 ist ein weiteres Magnetventil,
das den Strom fortlaufend zu den hinteren Kammern d, f der Zylinder 3, 4 leitet.
Es ist möglich, eine leichte und stabile Bewegung der hydraulischen Zylinder 3 und
4 zu bekommen. 31 und 32 sind Handschaltventile zum Blockieren der Zylinder 3 und
1-. Ziffer 33 bezeichnet das Hauptrückflußventil und 34 ein Magnetventil zum Entlasten
des Hauptrückflußventiles 33. 35 ist ein Druckhalteventil der Rückleitung.
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Eine Vielzahl der oben beschriebenen Einbeiten kann als Satz miteinander
verbunden benutzt werden. Ein Beispiel zeig-t Fig. 3, das heißt; einen Satz aus
vier Einheiten, der mit einer strichpunktierten Linie umgeben ist. In einem solchen
Fall sind die hinzugefügten Einheiten zufriedenstellend mit der Grundeinheit über
Abzweigungen verbunden, die an den mit w, x, y und z bezeichneten Punkten angebracht
sind.
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Im einzelnen arbeitet der oben beschriebene Einstellmechanismus wie
folgt. Nachdem zuerst das Magnetventil 30 umgeschaltet ist von der Stellung, wie
sie Fig. 3 zeigt, zur linksseitigen Stellung und die hinteren Kammern c und e in
Verbindung mit dem Behälter 20 über die Handumschaltventile 31, 32,das Magnetventil
30 und das Druekhalteventil 35 stehen, und wenn das Magnetventil 28 oder 29 znr
linksseitigen Stellung umgeschaltet ist, dann wird die Arbeitsflüssigkeit von der
hydraulischen Pumpe 18 zur vorderen Kammer d oder f durch das Magnetventil 28 oder
29 und das Handumschaltventil 31 oder 32 gefördert. Dann ziehen die hydraulischen
Zylinder 3, 4 an der hydraulischen Hebevorrichtung 2, wenn die obigen Magnetventile
28, 29 wechselweise umgeschaltet werden.
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Wenn umgekehrt die Magnetventile 28 oder 29 zur rechtsseitigen Stellung
umgeschaltet sjnd, s-teh-t die vordere Kammer d oder f der Zylinder 3 oder 4 in
Verbindung mit dem Behälter 20 durch die Handumschaltventile 31 oder 32, dem Magnetventil
28 oder 29 und dem Druckhalteventil 35 ebenso wie die hinteren Kammern c und e.
Infolge der obengenannten Aktion wird der Druck, der durch das Druckhalteventil
35 gehalten wird, an die Kammern c, d oder e, f gelegt. Ein solcher Druck ruft einen
Schub in StoQrichtung her-vor, der von dem Unterschied der den Druck aufnehmenden
Flächen abhängig ist. Daher wird die hydraulische Hebevorrichtung 2 zur Mitte der
Platte 6 durch das Schieben des Zylinders 3 oder 4 zurückbewegt und wenn die Magnetventile
28, 29 in die mittlere Stellung umgesch-llte-t sind und das Magnetventil 30 zur
rechtsseitigen Stellung umgeschaltet is-t, können die Zylinder 3 und 4 blockiert
sein und die Hebevorrichtung 2 kann in der Mitte der Platte 6 gehalten werden. In
einem solchen Fall kann die Stellung der Hebevorrichtung 2 leicht neu eingestellt
werden, aus dem Grunde, da die Drehung des Zylinders 3 zur Hebevorrichtung 2 wie
oben ausgeführt verhindert ist.
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Wenn die Stellung der hydraulischen Hebevorrichtung 2 wieder auf die
Mitte der Platte 6 eingestellt ist, wird der schwere Gegenstand auf der Hebovorrichtung
2 befestigt oder auf die lIebevorrichtung geladen und die Einstellarbeit beginnt
Wenn nun das
Magnetventil 21 zur linksseitigen Stellung umgeschaltet
ist, wird die Arbeitsflüssigkeit in die untere Kammer b der Hebevorrichtung 2 von
der hydraulischen Pumpe 18 durch das Magnetventil 21, das Halteventil 22 und das
Sperrventil 24 der Ausgleichsvorrichtung 23 geleitet, während die Arbeitsflüssigkeit,
die in die obere Kammer a der Hebevorrichtung geleitet ist, in den Behälter 20 durch
das Magnetventil 21 und das Druckhalteventil 35 zurückgedrückt wird. Bei diesen
Vorgängen steigt die Hebevorrichtung 2 an und die schwere Last wird emporgehoben.
Wenn andererseits das Magne-Lventil 21 in die reuhtsseitige Stellring umgeschaltet
ist, wird die Arbeitsflüssigkeit gleichzeitig in die obere Kammer a durch die Pumpe
18 geleitet, und das Halteventil 22 wird durch den Überdruck aufgedrückt. Infolge
des Durchganges dos Ealteventiles 22 wird die Arbeitsflüssigkeit in den Behälter
20 durch die veränderliche Drossel 25 der Ausgleichsvorrichtung, das Halteventil
22, das Magnetventil 21 und das Druckhalteventil 35 gdrückt. In diesem Fall wird
die Zurückdränggeschwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit im Verhältnis zur Öffnung
der variablen Drossel 25 begrenzt und die Absinkgeschwindigkeit der Hebevorrichtung
geregelt. Auch wenn die Hebevorrichtung 2 weder eineAufstiegsnoch eine Abstiegebewegung
zeigt, kann die benötigte Höhe der schweren Last leicht erreicht werden und das
Blockieren der Last in ihrer Höhe kann sicher erfolgen dadurch, daß das Magnetventil
21 umgeschaltet wird.
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Die waagerechten Bewegungen der Hebevorrichtung 2 werden im folgenden
beschrieben. (In der folgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen wie für
die Grundeinlleit B verwandt) Wenn die Bewegungsrichtung der Hebevorrichtung 2 gleich
der ist, die durch den weißen Pfeil in Pig. 3 angezeigt ist, werden zuerst die hydraulischen
Zylinder 3 und 4 der hydraulischen Hebevor richtungseinheit A fest blockiert. Anschließend
wird jedes der Magnetvcntile 28, 29 der Einhei-ten C und D in die rechtsseitlge
Stellung und jedes Magnetventil 30 in die linlrsseitige Stellung umgeschaltet. Bei
dieser Arbeitsweise steht jede der Trennkammern c, d, e und f der hydraulischen
Zylinder 3 und 4 in Verbindung mit dem Behälter 20. Anschließend wird das Magnetventil
28 der Einheit B in die rechtsseitige Stellung und gleichzeitig das
Magnetventil
30 in die linksseitige Stellung umgeschaltet. Damit stehen die Trennkammern c und
d des Zylinders 3 in Verbindung mit dem Behälter 20+ Wenn der Satz von hydraulischen
Einheiten wie oben beschrieben betrieben wird, ist es vers-tindlich, daß die Bewegung
der Einheit A verhindert ist, bei der die hydraulischen Zylinder 3 und 4 blockiert
sind, und jede der hydraulischen Hebevorrichtungen 2 bewegbar ist. In diesem Zustand
nimmt jeder der Zylinder 3 und 4 der Einheiten B, C und D einen Rückdruck auf, der
von der Stellung des Druckhalteventilen 35 abhängt, und erzeugt einen Schub, entsprechend
dem Unterschied der Aufnahmeflächen, während jede der Trennkammern c, d, e und f
mit dem Behälter 20 in Verbindung steht. Es ist sofort einzusehen, daß ean solcher
Schub eine beladene Hebevorrichtung nicht wegschieben kann, da er gering ist und
nur die unbeladene Hebevorrichtung forschieben kann.
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Wenn dann das Magnetventil 29 der Einheit B in d e #inksseitige Position
umgeschaltet ist, wird die Arbeitsflüssigkeit vom Behalter 20 in die vordere Kammer
f des Zylinders 4 durch das Magnetventil 29 und das Handumschaltventil 32 geleitet.
Bei den oben angeführten Arbeitsvorgängen wird die Hebevorrichtung 2 fortgezogen.
Das Ergebnis ist, daß die schwere Last anhängt, sich im Uilrzeigersinn um den Unterstützungspunkt
der Einheit A zu drehen.
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Bei dem oben beschriebenen Mechanismus wird angenommen, daß die Kraft
zur Bewegung der Grundplatte 1 mit dem Zylinder 4 genau so groß ist wie die Kraft
zur Bewegung der Hebevorrichtung 2 nach links, die die Bewegung des Zylinders 4
als Reaktion erzeugt.
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Wie oben ausgeführt, ist jedoch ein Material mit geringer Reibung,
zum Beispiel Polytetrafluoräthylen ("Teflon"), auf die Unterseite der erfindungsgemäßen
Hebevorri eh tung 2 aufgebracht und die Hebevorrichtung ist auf der Grundplatte
1 mit einer polierten Platte, zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, angebracht.
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Bei einer solchen Anordung ist festgestellt worden, daß der siatische
und dynamische Reibungskoeffizient zwischen der Hebevorrichtung und der Grundplatte
sehr klein ist, wie Fig. 4- zeigt.
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Das heißt, daß der Reibungskoeffizient im im Falle eines Flächendruckes
von
70 kg/cm² bis 280 kg/cm² folgende Werte aufweist: Holme Gleitmittel: /u = 0,0295
bis 0,0165 Schmieröl: P = 0,0205 bis 0,0105 Schmierfett: P = 0,0190 bis 0,008 Auf
der anderen Seite ist bekannt, daß der Reibungskoeffizient zwischen der Grundplatte,
die gewöhnlich aus Gußeisen hergestellt ist, und dem Untergrund, der gewöhnlich
aus Beton besteht, größer als 0,5 ist. Bei diesem Unterschied der Reibungskoeffizienten
kann die Bewegung der Hebevorrichtung 2 leicht und ohne eine Bewegung der Grundplatte
1 erreicht werden. Es ist darüber hinaus anzunehmen, daß die Koltenstange 11 des
Zylinders 3 der Einheit A einer starken Biegekraft unterworfen ist, die mit einer
Reibungskraft hervorgebracht ist die entsteht bei der Drehung des Kolbens, da die
Drehkraft der Hebevorrichtung 2 von der Drehung der schweren Last begleitet wird.
Die Drehkraft kann jedoch leicht durch eingefügte Lagerteile zwischen der Kolbenstange
und dem Stützkopf der Hebevorrichtung aufgefangen werden.
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Die Bewegung der Last in Richtung des weißen Pfeiles kann auch durch
einen anderen Arbeitsvorgang erreicht werden. Das heißt, daß zuerst die hydraulischen
Zylinder 3, 4 der Einheit B blockiert werden, dadurch, daß die Handschaltventile
31, 32 geschlossen werden. Demgemäß ist die Bewegung der Hebevorrichtung 2 verhindert.
Anschließend wird zusammen mit dem Öffnen der Handschaltventile 31, 32 der Reinheit
A das Magnetventil 28 des gleichen Kreislaufes in die rechtsseitige Stellung und
das Magnetventil 30 in die linksseitige Stellung umgeschaltet Dann wird das Magnetventil
29 des gleichen Kreislaufes in die linksseitige Position umgeschaltet, Bei diesen
Vorgängen wird die Arbeiteflüssigkeit in die vordere Kammer f geleitet und die Hebevorrichtung
2 nach links gezogen. Das Ergebnis ist, daß die schwere Last beginnt, sich in einer
Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn die die Richtung des weißen Pfeiles ist, zu
drehen.
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Wenn nun jedes der Handschaltventile 31, 32 geschlossen ist, ist auch
jede der Einheiten A, B, C und D blockiert, die Bewegung
der schweren
Last wird gestoppt und die Last in ihrer Stellung gehalten.
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Die Bewegung der schweren Last in Richtung des schwarzen Pfeiles,
den Fig. 3 zeigt, oder in eine entgegengesetzte Richtung, kann leicht dadurch erreicht
werden, daß eine der Einheiten A, B, C und D blockiert wird. Dieses kann zufriedenstellend
wie oben ausgeführt durchgeführt werden. Es ist nicht notwendig, die Einzelheiten
nochmals zu beschreiben.
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Entsprechend dem erfindungsgemäßen Mechanismus kann eine schwere Last,
zum Beispiel ein Schiffsteil, leicht verschoben und in eine erforderliche Höhe und
in eine erforderliche Stellung leicht und sicher eingestellt werden.