DE2148971C3 - Vorrichtung zum Verschieben schwerer Lasten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben schwerer Lasten mittels waagerecht angeordneter Druck- und senkrecht angeordneter Hubzylinder.

Beim Verschieben schwerer Lasten, insbesondere von Gebäuden und Häusern zur Verbesserung der Slraßenführung oder von Sektionen eines Schiffsrumpfes zum blockweisen Zusammenfügen von Schiffsrümpfen treten Schwierigkeiten auf, die von dem hohen Gewicht der zu verschiebenden Lasten verursacht werden. Bisher erfolgt die Verschiebung solcher Gegenstände dadurch, daß sie mit Hilfe einer Hebevorrichtung angehoben, auf eine Anzahl von Walzen gesetzt und anschließend mit einer Winde verschoben wurden oder die Verschiebung mit einem Schwerlastkran bewirkt wurde.

Schwere Lasten neigen jedoch bei einer Verschiebung mit Hilfe von Warzen und einer Winde infolge des Fehlens eines festen Haltes zu unkontrollierten Bewegungen. Aus diesem Grund muß die Verschiebung sehr langsam und vorsichtig erfolgen, was diese Arbeitsweise sehr unwirtschaftlich macht. Wenn dageben die Verschiebung mit Hilfe eines Kranes erfolgt, sind die Abmessung und das Gewicht des zu verschiebenden Gegenstandes in Abhängigkeit von der Tragfähigkeit des Kranes begrenzt. Es ist darüber hinaus schwierig, den schweren Gegenstand so zu halten, daß er im angehobenen Zustand nicht schwankt.

Aus der FR-PS 1192 328 ist eine Vorrichtung zum Verschieben schwerer Lasten mittels senkrecht sowie waagerecht angeordneter Hubzylinder bekannt, bei der die Last mittels der senkrechten Hubzylinder angehoben und mittels der waagerecht verlaufenden Hubzylinder verschoben wird.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, diese Vorrichtung so auszugestalten, daß mit ihr eine Verschiebung von schweren Lasten mit der

ίο beispielsweise beim blockweisen Zusammenfügen von Schiffsrümpfen erforderlichen Genauigkeit und Sicherheit möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch wenigstens drei Stellvor-

richtungen gekennzeichnet, von denen jede eine auf einer Grundplatte gleitend verschiebbar angeordnete Hebevorrichtung mit einem hydraulischen, vertikal wirkenden Hubzylinder und zwei Druckzylinder aufweist, welch letztere um vertikale Achsen drehbar auf der Grundplatte angebracht sind und deren Kolbenstange etwa im rechten Winkel zueinander und parallel zur Grundplatte angeordnet und mit der Hebevorrichtung gelenkig verbunden sind, wobei eine der beiden Kolbenstangen am Gelenk zur starren Verbindung mit der Hebevorrichtung eine Arretierung aufweist.

Vorzugsweise kann zwischen der Hebevorrichtung und der Grundplatte eine polierte Platte eingefügt sein, und die Hebevorrichtung kann an ihrer Unterfläche ein Material mit geringer Reibung aufweisen, mit dem die Hebevorrichtung auf der polierten Platte aufliegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll bei Verwendung von mehr als drei Stellvorrichtungen eines der Gelenke jeder der Stellvorrichtungen in seiner Lage arretiert sein, während das andere bewegbar bleibt.

Eine solche Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Verschiebung einer schweren Last sowie die Einstellung der Hebevorrichtung in eine zur Aufnahme der Last geeignete Stellung in jede Richtung durch die wahlweise Betätigung der zwei hydraulischen Hubzylinder und damit init großer Genauigkeit erfolgen kann. Dadurch, daß ein Verschwenken eines der Hubzylinder gegenüber der Hebeverrichtung durch die Arretierung gehemmt werden kann, wird die Zahl der Freiheitsgrade der Bewegung der Hebevorrichtung verringert, und diese kann mit einer großen Präzision in ihre richtige Lage gebracht werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher möglich, schwere Lasten, beispielsweise Sektionen eines Schiffsrumpfes, sicher, genau und in kurzer Zeit zusammenzufügen.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Stellvorrichtung zum Verschieben schwerer Lasten mit Teilquerschnitt;

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die Stellvorrichtung; F i g. 3 zeigt ein schematisches Diagramm des hydraulischen Kreislaufes, und

F i g. 4 erläutert die Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten und dem Flächendruck, der beim Verschieben der Vorrichtung auftritt.

Die Stellvorrichtung umfaßt eine Grundplatte 1, eine hydraulische Hebevorrichtung 2 auf der Grundplatte I und zwei hydraulische Zylinder 3 und 4 zui

waagerechten Verschiebung der Hebevorrichtung 2. Die Hebevorrichtung 2 wirkt nach oben oder nach unten unten, je nachdem, ob Arbeitsflüssigkeit zugeführt oder abgelassen wird. Wenn eine schwere Last auf die Hebevorrichtung gelegt ist, kann die Höhe dieser Last leicht eingestellt werden. Die Hebevorrichtung, wie sie in der zugehörigen Zeichnung gezeigt wird, ist ein doppeltwirkender Hubzylinder, der von der Arbeitsflüssigkeit wahlweise in einer oberen oder unteren Kammer beaufschlagbar ist. Für die hydraulische Hebevorrichtung kann ein einfach wirkender Typ verwandt werden. Die Hebevorrichtung 2 ist auf eine Platte 6 aus rostfreiem Stahl gesetzt, wobei ein Material, das eine geringe Reibung aufweist, z.B. Polytetrafluorethylen, auf die Unterseite der Hebevorrichtung 2 aufgebracht ist und dort als Gleitmat.erial S wirkt. Die Hebevorrichtung 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.

Die obengenannten hydraulischen Zylinder 3 und 4 sind doppeltwirkend. Sie sind in Lagergerüsten 7 und 8, die auf der Grundplatte 1 befestigt sind, um vertikale Achsen 9 und 10 drehbar gelagert. Die Kolbenstangen 11 und 12 der Zylinder 3 und 4 sind an der Hebevorrichtung 2 in Lagergerüsten 13,14 jeweils mit vertikalen Achsen 15 und 16 angelenkt. In die Lagervorrichtung der Kolbenstange 11 ist eine Arretierung 17 eingefügt, um eine starre Veroindung zwischen der Hebevorrichtung 2 und der Kolbenstange 11 zu erreichen, während die Kolbenstange 12 um die Achse 16 verschwenkbar ist.

Bin Beispiel für ein hydraulisches Schaltsystem wird in F i g. 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 19. Ziffer 20 bezeichnet einen Vorratsbehälter und 21 ein Magnetventil zur wechselweisen hydraulischen Versorgung der Trennkammerna oder ft der Hebevorrichtung 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 oin Ausgleichsventil zur Steuerung der Sinkgeschwindigkeit der Hebevorrichtung 2 durch die Parallelschaltung eines Absperrventils 24 und einer veränderbaren Drossel 25. Ziffer 26 ist eine Nachfüllventileinheit, die von einer strichpunktierten Linie 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 in wechselnder Folge von der Pumpe 18 zu den vorderen Kammernd und/ der Zylinder 3 und4 leiten, und 30 ist ein weiteres Magnetventil, das den Strom fortlaufend zu den hinteren Kammern c, c 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 4. Ziffer 33 bezeichnet das Hauptrückflußventil und 34 ein Magnetventil zum Entlasten des Hauptrückflußventils 33. 35 ist ein Druckhalteventil der Rückleitung.

Eine Vielzahl der oben beschriebenen Stellvorrichtung kann als Satz miteinander verbunden benutzt werden. Ein Beispiel zeigt Fig.3, d.h. einen Satz aus vier Stellvorrichtungen A, B, C, D, im folgenden als Einheiten bezeichnet, der mit einer strichpunktierten Linie umgeben ist. In einem solchen Fall sind die übrigen Einheiten mit dem in Fig.3 gezeigten Schaltsystem an den mit w, x, y und ζ bezeichneten Punkten verbunden.

Im einzelnen arbeitet der oben beschriebene Ein-Stellmechanismus wie folgt. Nachdem zuerst das Magnetventil 30 umgeschaltet ist, von der Stellung, wie sie Fig.3 zeigt, zur rechten Seite und die hinteren Kammern c und e in Verbindung mit dem Behälter

20 über die Handumschaltventile 31, 32, das Magnetventil 30 und das Druckhalteventil 35 stehen, und wenn das Magnetventil 28 oder 29 zur rechten Seite umgeschaltet ist, dann wird die Arbeitsflüssigkeit von der hydraulischen Pumpe 18 zur vorderen Kammer d oder / 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 umgekehrt die Magnetventile 28 oder 29 zur linken Stellung umgeschaltet sind, steht die vordere Kammerd oder/ der Zylinder3 oder4 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, j gelegt. Ein solcher Druck ruft einen Schub in Stoßrichtung hervor, der von dem Unterschied der den Druck aufnehmenden Kolbenflächen 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 umgeschaltet sind und das Magnetventil 30 zur linken Stellung umgeschaltet ist, können die Zylinder 3 und 4 blockiert werden, 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, und zwar aus dem Grunde, da die Kolbenstange 11 des Zylinders 3 mit der Hebevorrichtung 2, wie oben ausgeführt, starr verbunden ist.

Wenn die Stellung der Hydraulischen Hebevorrichtung 2 wieder auf die Mitte der Platte 6 eingestellt ist, wird der schwere Gegenstand auf der Hebevorrichtung 2 befestigt oder auf dis Hebevorrichtung 2 geladen und die Einstellarbeit beginnt. Wenn nun das Magnetventil 21 zur rechten Stellung umgeschaltet ist, wird die Arbeitsflüssigkeit in die untere Kammer/) der Hebevorrichtung2 von der hydraulisehen Pumpe 18 durch das Magnetventil 21, da; Halteventil 22 und das Sperrventil 24 der Ausgleichsvorrichtung 23 geleitet, während die Arbeitsflüssigkeit, die in die obere Kammer α der Hebevorrichtung 2 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 Magnetventil

21 in die linke Stellung umgeschaltet ist, wird die Arbeitsflüssigkeit gleichzeitig in die obere Kammer α durch die Pumpe 18 geleitet, und das Halteventil 22 wird durch den Überdruck aufgedrückt. Infolge des Öffnens des Halteventils 22 wird die Arbeitsflüssig-

keit in den Behälter 20 durch die veränderliche Drossel 25 der Ausgleichsvorrichtung 23, das Halteventil 22, das Magnetventil 21 und das Druckhalteventil 35 gedrückt. In diesem Fall wird die Zuriickdrängungsgeschwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit im Verhältnis zur Öffnung der variablen Drossel 25 begrenzt und die Absinkgeschwindigkeit der Hebevorrichtung 2 geregelt. Auch wenn die Hebevorrichtung 2 weder eine Aufstiegs- noch eine Abstiegsbewegung 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 in die Mittelstellung geschaltet wird.

Die wa? gerechten Bewegungen der Hebevorrichtung 2 werden im folgenden beschrieben. (In der nachstehenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen wie für die Einheit B verwandt.) Wenn die Bewegungsrichtung der Hebevorrichtung 2 gleich der ist, die durch den weißen Pfeil in F i g. 3 angezeigt ist, werden zuerst die hydraulischen Zylinder 3 und 4 der hydraulischen Einheit A fest blockiert. Anschließend wird jedes der Magnetventile 28, 29 der Einheiten C und D in die linke Stellung und jedes Magnetventil 30 in die rechte Stellung umgeschaltet. Bei dieser Arbeitsweise steht jede der Trennkammern c, d, e und / der hydraulischen Zylinder 3 und 4 in Verbindung mit dem Behälter 20. Anschließend wird das Magnetventil 28 der Einheit B in die linke Stellung und gleichzeitig das Magnetventil 30 in die rechte Stellung umgeschaltet. Damit stehen die Trennkammern c undd des Zylinders 3 in Verbindung mit dem Behälter 20. Wenn der Satz von hydraulischen Einheiten, wie oben beschrieben, betrieben wird, ist es verständlich, 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 Druckhalteventils 35 abhängt, und erzeugt einen Schub, entsprechend dem Unterschied der Aufnahmeflächen, während jede der Trennkammern c, d, e und/ mit dem Behälter 20 in Verbindung steht. Es ist sofort einzusehen, daß ein solcher Schub eine beladene Hebevorrichtung nicht wegschieben kainn, da er gering ist und nur die unbeladene Hebevorrichtung fortschieben kann.

Wenn damn das Magnetventil 29 der Einheit B in die linksseitige rechte Position umgeschaltet ist, wird die Arbeitsflüssigkeit von der Pumpe 18 in die vordere Kammer/ des Zylinders4 durch das Magnetventil 29 und das Handumschaltventil 32 geleitel. Bei den oben angeführten Arbeitsvorgängen wird die Hebevorrichtung 2 der Einheit B nach links gezogen.

Das Ergebnis ist, daß die Schwere Last anfängt, sich im Uhrzeigersinn um den Unterstützungspunkt der Einheit/! zu drehen.
Wie oben ausgeführt, ist ein Material mit geringer Reibung, z.B. Polytetrafluorethylen, auf die Unterseite der Hebevorrichtung 2 aufgebracht, und auf der Grundplatte 1 ist eine polierte Platte, z. B. aus rost freiem Stahl, angebracht. Bei einer solchen Anordnung ist festgestellt worden, daß der statische und

ίο dynamische Reibungskoeffizient zwischen der Hebevorrichtung 2 und der Platte 6 sehr klein ist, wie F i g. 4 zeigt, d. h., daß der Reibungskoeffizient im Falle eines Flächendruckes von 70 bis 200 kg/cm² folgende Werte aufweist:

ohne Gleitmittel: μ = 0,0295 bis 0,0165

Schmieröl: μ = 0,0205 bis 0,0105

Schmierfett: μ = 0,0190 bis 0,008

Auf der anderen Seite ist bekannt, daß der Rei-

!»o bungskoeffizient zwischen der Grundplatte 1, die gewöhnlich auf 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.

Die Bewegung der Last in Richtung des weißen Pfeils kann auch durch einen anderen Arbeitsvorgang erreicht werden. D. h., daß zuerst die hydrauli-

sehen 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 HandschaUventile 31, 32 der Einheit A das Magnetventil 28 des gleichen Kreislaufes in die linke Stellung und das Magnetventil 30 in die rechte Stellung umgeschaltet. Dann wird das Magnetventil 29 des gleichen Kreislaufes in die rechte Position umgeschaltet. Bei diesen Vorgängen

wird die Arbeitsflüssigkeit in die vordere Kammer/ 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.

Wenn nun jedes der Handsehaltventile 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. Die Bewegung der schweren Last in Richtung des

schwarzen Pfeiles, den F i g. 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, wie oben ausgeführt, durchgeführt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

1902

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   _ä!> 1. Vorrichtung zum Verschieben schwerer Lasten mittels waagerecht angeordneter Druck- und senkrecht angeordneter Hubzylinder, gekennzeichnet durch wenigstens drei Stellvorrichtungen (A, B, C, D), von denen jede eine auf einer Grundplatte (1) gleitend verschiebbar angeordnete Hebevorrichtung (2) mit einem hydraulischen, vertikal wirkenden Hubzylinder und zwei Druckzylinder (3,4) aufweist, welch letztere um vertikale Achsen (9, 10) drehbar auf der Grundplatte (1) angebracht sind und deren Kolbenstangen (11, 12) etwa im rechten Winkel zueinander und parallel zur Grundplatte (1) angeordnet und mit der Hebevorrichtung (2) gelenkig verbunden sind, wobei eine der beiden Kolbenstangen (11, 12) am Gelenk (15, 16) zur starren Verbindung mit der Hebevorrichtung (2) eine Arretierung (17) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Hebevorrichtung (2) und die Grundplatte (1) eine polierte Platte (6) eingefügt ist, und die Hebevorrichtung (2) an ihrer Unterfläche ein Material mit geringer Reibung aufweist, mit dem die Hebevorrichtung (2) auf der polierten Platte (6) aufliegt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mehr als drei Stellvorrichtungen (A, B, C, D) eines der Gelenke (15, 16) jeder Stellvorrichtung in seiner Lage arretiert ist, während das andere bewegbar bleibt.