DE2152584C3

DE2152584C3 - Unterdruck-Hebevorrichtung

Info

Publication number: DE2152584C3
Application number: DE2152584A
Authority: DE
Inventors: Franz Schoetz Willimann (Schweiz)
Original assignee: GIS AG SCHOETZ LUZERN (SCHWEIZ)
Current assignee: GIS AG SCHOETZ LUZERN (SCHWEIZ)
Priority date: 1971-02-10
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1974-10-31
Also published as: FR2124222A1; CH526461A; IT947259B; FR2124222B1; DE2152584A1; US3743340A; DE2152584B2

Description

4. Unterdruck-Hebevorrichtung nach wenig- löst.

stens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- Durch Öffnen und Schließen der Ventile in der

kennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um oberen Trägerplatte kann der Faltenbalg an die Unwenigstens die Ventile (3, 6) zur Umgebungsluft terdruckpumpe angeschlossen oder von ihr getrennt bei Pumpenausfall zu schließen. 40 werden, wobei der Faltenbalg unter der Einwirkung

des Pumpensogs und des Drucks der Umgebungsluft zusammenklappt, also sein unteres Ende auf sein

oberes Ende zu bewegt wird, wodurch eine von den

Lasthaltemitteln gehaltene Last gehoben wird.
45 Zur gezielten, sicheren Absenkung der Last oder

Die Erfindung betrifft eine Unterdruck-Hebevor- des unbelasteten Faltenbalgs unabhängig von den richtung mit einem Faltenbalg, der zwischen zwei mehr oder weniger vorhandenen Undichtigkeiten Trägerplatten angeordnet ist, von denen die untere wird der Faltenbalg der erfindungsgemäßen Hebe-Trägerplatte einen Saugraum aufweist, der durch vorrichtung mit Hilfe eines zweiten Ventils in der steuerbare Ventile mit einer Unterdruckquelle und 50 oberen Trägerplatte mit der Umgebungsluft verbunmit der Umgebungsluft verbindbar ist, während der den.

Faltenbalg durch die obere Trägerplatte hindurch Die beiden oberen, den Faltenbalg mit der Unterebenfalls durch steuerbare Ventile unmittelbar mit druckquelle und mit der Umgebungsluft verbindender Unterdruckquelle und mit der Umgebungsluft den Ventile sind nach einer Weiterbildung der Erfinverbunden werden kann. 55 dung ebenso wie die beiden den Saugkasten mit dem

Es ist grundsätzlich oekannt, an Hebezeugen saug- Faltenbalg und mit der Umgebungsluft verbindenden napfartige Unterdruckkammern vorzusehen, durch Ventile zur wechselweisen öffnung zwangsgekoppelt, welche die zu hebende Last, z. B. eine Platte, am He- Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist

bezeug gehalten wird (USA.-Patentschrift 3 033 382). als Unterdruckquelle ein an der oberen Trägerplatte Das Heben erfolgt dabei in der Regel durch mecha- 60 angeblocktes Niederdruckgebläse vorgesehen,
nische, elektrisch oder hydraulisch angetriebene Mit- Erfindungsgemäß wird also der auf den Faltenbalg

^te'· wirkende innere Unterdruck sowie der äußere Umge-

Außerdem sind bereits Unterdruck-Hebevorrich- bungsluftdruck nicht nur zum Heben der Last, sontungen bekannt, die aus einem Faltenbalg und aus dem auch zum Festhalten der Last verwendet. Bei einem das Anhaften der Last bewirkenden Saugnapf 6g offenem Ventil zwischen Faltenbalg und Unterdruckbestehen und bei denen zur Übertragung des Unter- pumpe einerseits und offenem Ventil zwischen FaI-druckes der Faltenbalg mit dem Saugnapf entweder tenbalg und Saugkasten andererseits wird der auf die über eine geschlossene elastische Membran, ein Ven- Last, z. B. auf eine Platte aufgelegte Saugkasten eva-

kuiert, wodurch die Last an ihm »kleben bleibt« und ert, so wird der ieere Balg unter der Wirkung

der Faltenbalg bei Erreichen eines ausreichenden des Pumpensogs wieder zusammengefaltet.

Druckunterschiedes zwischen Faltenbalg-Innerem

und Umgebungsluft nach oben zusammenklappt und Man kann aber auch bei getrennt steuerbaren

die am Saugkasten befindliche Last angehoben wird. 5 Saugkastenventilen das den Balg mit dem Saugkasten

Zum Absenken der so gehobenen Last kann man verbindende Ventil beim Absenken schließen und wenigstens das den Faltenbalg mit der Unterdruck- das den Saugkasten mit der Außenluft verbindende pumpe verbindende Ventil schließen und da* ihn mit Ventil dabei bis zum Moment des Lastabwurfs geder Umgebungsluft verbindende Ventil entsprechend schlossen lassen.

öffnen, wobei sich der Faltenbalg streckt und bei io Das gleichzeitige Schließen aller vier Ventile kann Druckausgleich schließlich auch die Last vom Saug- als automatische Sichenmgstunktion vorgesehen sein, kasten gelöst wird. Will man dieses Ablösen der Last für den Fall, daß durch Pumpenausfall, z. B. durch verzögern, so kann man das den Saugkasten mit dem Stromunterbrechung, die Gefahr eines Lastabsturzes Faltenbalg verbindende Ventil so lange geschlossen bestünde. Selbst bei Undichtigkeit würde die Last lassen, bis der Zeitpunkt des Lastabwurfs gekommen i& nur langsam gesenkt und abgeworfen, so daß sich gej_st fährdete Personen nötigenfalls retten könnten.

Durch das Ventil zwischen Saugkasten und Umge- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nach-

bungsluft wird das Abwerfen der Last unabhängig stehend an Hand schematischer Zeichnungen näher vom jeweiligen Druckunterschied im Faltenbalg er- besprochen werden. Es zeigt

möglicht, so daß also der Balg nicht im wesentlichen ao Fig. 1 die Unterdruck-Hebevorrichtung in seitliausgestreckt sein muß. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eher Sicht vor dem Anheben einer plattenförmigen beide Ventile der unteren Trägerplatte gekoppelt Last,
_sind. F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 nach vollstan-

Zweckmäßigerweise werden für bestimmte, im we- digem Anheben der plattenförmigen Last und sentlichen gleichbleibende Last-, Hebe- und Trans- a₅ Fig.3 einen rtark vereinfachten, schematischen portvorgänge alle vier Ventile in der Steuerung so Vertikalschnitt dun.'.· die Vorrichtung der Fig. 1 unaufeinander abgestimmt, daß das Heben und Senken mittelbar vor dem Lastanheben, des Balgs durch einfache Umsteuerung sowohl mit Man erkennt in allen drei Figuren den Faltenais auch ohne Lest möglich ist und im Augenblick balg 1, welcher über den Ventilkasten 23 mit dem des Lastabwurfes das Anheben des entlastenden BaI- 30 Gehäuse des Gebläses G verbunden und daran aufgeges eingeleitet werden kann. hängt ist, wobei oben am Sauggebläse die Aufhange-

Dies kann geschehen, wenn sowohl beide Balgven- öse A ersichtlich ist, mit der die Vorrichtung an einem tile entgegengesetzt arbeiten als auch beide Saugka- Kran, Gabelstapler u. dgl. befestigt werden kann. Am stenventile umgekehrt geöffnet und geschlossen wer- unteren Ende des Faltenbalges 1 ist über den verbinden, wobei jedoch jeweils folgende Arbeitsrhythmen 35 dungskasten 56, der dem Ventilkasten 23 ahnlich ist, eingehalten werden: der Saugkasten 4 mit um seinen unteren Rand ver

laufender Dichtungslippe 4' angebracht, an welchem

a) Zum Absenken des leeren Balges (unbelastet) bereits die LastL (z.B. eine Stahlplatte) angesaugt ist das den Balg mit der Unterdruckpumpe ver- und, wie in Fig.2 gezeigt, angehoben werden kann, bindende Ventil geschlossen, während das den 40 während, wie in Fig. 1 und2 ersichtlich, weitere La-BaIg mit der Umgebungsluft und das den Balg sten L' auf dem Stapel liegen bleiben.

mit dem Saugkasten verbindende Ventil offen In Fig. 3 erkennt man das als Schiebegitter ausge-

und das den Saugkasten mit der Umgebungsluft bildete Ventil 2, welches den Balg 1 mit dem GeWaverbindende Ventil im Sinne der genannten ent- se G verbindet, während das Venül 3, das den Balg 1 eegengesetzten Arbeitsweise geschlossen ist. 45 mit der Umgebungsluft verbinden kann, geschlossen ⁵⁵ ist. Da in der Regel das Ventil 2 nur dann offen ist,

b) Stößt nun der Saugkasten mit seiner unteren wenn das Ventil 3 geschlossen ist, und umgekehrt, Öffnung an der Last an, so saugt er sich an die- sind die beiden Ventile durch das Gestänge 32 verser fest, und es beginnt sich in Saugkasten und bunden. Das Ventil 2 kann über das Gestänge A4 Balg ein Unterdruck aufzubauen, durch den 50 von einem Elektromagnet 32' betätigt werden, wobei schließlich der Balg zusammengezogen wird, es diese Betätigung über Gestänge 32 auf das venwodurch die Last am SaugKasten haftend geho- til 3 überträgt. , > _Λ * λ»™ ben wird Das Ventil 5, welches den Saugkasten 4 mit dem

Balgl verbindet, und das Ventil 6, welches den

c) Die Last kann in gehobener Stellung horizontal 55 Saugkasten 4 mit der Umgebungsluft verbinden kann, verschoben werden. Am neuen Ort kann nun sind entsprechend den Ventilen 2 und 3 durch ein das Absenken der Last dadurch erfolgen, daß Gestänge 65 untereinander und ein Gestänge w mii das den Balg mit der Unterdruckpumpe verbin- einem Elektromagnet 65 verbunden, wobei auch dende Ventil geschlossen und gleichzeitig das hier die Ventile5 undo jewed» nur umgekehrt geoffden Balg mit der Umgebungsluft verbindende U₃ net und geschlossen werden können. Durch Einfügen Ventil geöffnet wird. eines entsprechenden Organs z.B. eines weiteren

Soll der Lastabwurf nun in irgendeinem Absen- Elektromagnets, je m das Gestänge 32 und/oder kungsstadium "erfolgen, so kann zusätzlich das könnte auch die getrennte Funktion der,Ventile 2 i den Saugkasten mit der Umgebungsluft verbin- bzw. 5,6 sichergestellt werden Außerdem konnte dende Ventil geöffnet werden, wobei dann 6₅ durch Weglassen der Gestänge 32 bzw 65 und vollgleichzeitig das den Saugkasten mit dem Balg ständig mechanisch unabhängige^V^f'^{16 eme} "?f verbindende Ventil geschlossen würde. Werden weitergehendere Trennung der Betätigung erreicht nun gleichzeitig auch die Balgventile umgesteu- werden.

Die Funktionsweise der gezeichneten Anordnung der Ventile 2 und 3 sowie 5 und 6 sei tabellarisch zusammengefaßt:

» Vorgang	2	Ven ³	tile ⁵	6
Heben ohne Last ..	auf	ZU	ZU	auf
Senken ohne Last (α)	zu	auf	auf	zu
Senken ohne Last (b)	auf	zu	auf	zu
Heben mit Last ....	auf	zu	auf	zu
Senken mit Last ...	zu	auf	auf	zu
Lastabwerfen	zu	auf	zu	auf

Bei der Position Senken ohne Last erkennt man, daß die Ventile 5 und 6 sowohl in Stellung auf-zu (a) als auch zu-auf (b) stehen können, was im wesentlichen davon abhängt, ob man beim Senken gleichzeitig unmittelbar nach Berührung der Last dieses Ansaugen (Variante b) und damit das Heben mit Last herbeiführen will oder ob man zwar den Balg strecken, aber den Unterdruck nicht auf den Saugkasten einwirken lassen will, damit dieser nicht unmittelbar bei Berührung eines Gegenstandes diesen ansaugt. Letzteres kann z.B. aus Sicherheitsgründen wünschenswert sein.

Wie man in Fig.3 noch erkennt, sind im Balgl Versteifungsringe 1' eingelegt, um diesen vor dem seitlichen Zusammendrücken durch Unterdruck zu sichern.

Während in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Führungsorgane und Streckbegrenzungsorgane für den Balgl vorgesehen sind, so wird man doch zumindest für anspruchsvollere Zwecke und bei größeren Lasten solche Führungen und Hubbegrenzungen zur Vermeidung eines Überstreckens des Balgs und des seitlichen Abkippens einer nicht genau zentral gefaßten Last verwenden. Dies kann z. B. durch die bekannten Scherenführungen erfolgen.

Solche Führungen können auch mit einer z.B. auf Stromausfall automatisch ansprechenden Bremse versehen sein, die das Absinken des Balges verhindern kann, und es können darüber hinaus Endschalter mit einer solchen Führung verbunden werden.

Während in der Zeichnung für den Balg 1 ein nur zu ihm gehörendes Unterdruckgebläse G vorgesehen ist, können bei Anlagen für größere Hebeleistungen auch mehrere Balge mit einem gemeinsamen Gebläse verbunden werden, was jedoch den prinzipiellen Nachteil hat, daß Druckverluste durch Undichtigkeit eines Balgs oder Saugkastens die Leistung aller am gleichen Gebläse angeschlossener Balge beeinträchtigt

Aus Sicherheitsgründen ist es vorteilhaft, nicht mehr als den halben Umgebnngsdruck zum Heben der Last auszuwerten, wobei in der Regel Pumpen um 200 cm Wassersäule Unterdruck wegen ihrer guten Förderleistungen bevorzugt werden, so daß dann zum Heben der Last etwa 100 cm Wassersäule zur Verfügung stehen und recht ansehnliche Lasten gehoben und sicher gehalten werden können. Dabei wird man die Saugfläche des Saugkastens und die Balgquerschnittsfläche der jeweiligen Hebeaufgabe entsprechend aufeinander abstimmen, wobei zum sicheren Halten der Last die Balgquers.chnittfläche erheblich kleiner sein soll als die Saugkasten-Saugfläche.

Besonders bewährt haben sich Schieberventile, welche zwar eine erhöhte Reibung bei Unterdruckvorgängen zeigen, aber von den jeweiligen Druckverhältnissen weder geschlossen noch geöffnet werden. Dies hat den Vorteil, daß der einmal herbeigeführte Ventilzustand, also offen oder geschlossen, durch den Druck nicht verändert wird, sondern zwangläufig

durch Betätigung des Ventils verändert werden muß. In der schematischen F i g. 3 ist das Ventil 2 gegenüber Ventil 3 und das Ventil 5 gegenüber Ventil 6 erheblich größer im Durchlaßquerschnitt wiedergegeben, was zwar nicht unbedingt in diesen Verhältnissen geschehen muß, aber schon deshalb im allgemeinen zweckmäßig ist, weil Unterdruckvorgänge bekanntlich auf Durchlaßquerschnitte empfindlicher ansprechen als Überdruckvorgänge und somit ein möglichst großer freier Querschnitt bei den Venti-Ien2 und 5 vorhanden sein soll. Die zwischen den Ventilen 2 und 5 gezeigten Größenunterschiede in F i g. 3 sind nicht maßstäblich zu verstehen. Ein größeres Ventil S bat den Vorteil, daß die Evakuierung des Kastens 4 nicht hinter der des Balges 1 zurückhinkt, so daß ein Zusammenziehen des Balgs 1 vor Aufbau eines genügenden Unterdrucks zum Halten der Last L durch den Unterdruck im Kasten 4 nicht bewirkt werden kann.

Die schematisch im Inneren der Kästen 23 bzw. 4 gezeigten beweglichen Teile der Ventile 3 und 6 würde man in praxi vorteilhaft andersherum anordnen, damit bessere Dichtungsverhältnisse geschaffen werden können, dagegen kann man die beweglichen Teile der Ventile 2 und S etwa als den Druckverhältnissen entsprechend ansehen.

Nicht gezeichnet sind die elektrischen Leitungen sowie die Steuerzentrale für die Elektromagnete 32" und 65", die für automatische Vorgänge in der Nähe des Gebläses G untergebracht sein können, wobei dann z. B. durch an einer Laufkatze befindliche Endschalterorgane ein horizontaler Verschub eingeleitet werden kann und nach Erreichen der Horizontalverschiebung durch Endschalterorgane am der Laufkatzenschiene nicht nur der Horizontalverschub unterbrachen werden kann, sondern auch die Steuerung der Ventile 2, 3,5 und 6 im Sinne der auszuübenden Balgfunktion erfolgen kann.

So ist mit der erfindungsgemäßen Unterdruck-Hebevorrichtung die Vollautomation eines Hebezeuges

durchführbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

til oder über Kanäle verbunden ist (deutsche Offenle- Patentanspriiche- gungsschrift 1928 727). Das Ansaugen bzw. Abwer fen der Last ist bei solchen Vorrichtungen mit dem

1. Unterdruck-Hebevorrichtung mit einem FaI- Heben und Senken bzw. mit dem Verkürzen und tenbalg, der zwischen zwei Trägerplatten an- 5 Ausdehnen des Faltenbalges untrennbar gekoppelt
geordnet ist, von denen die untere Trägerplatte Bei anderen bekannten Unterdruck-Hebevorncheinen Saugraum aufweist, der durch steuerbare tungen, die ebenfalls als wesentliche Bestandteile Ventile mit einer Unterdruckquelle und mit der über einen Faltenbalg und eine Trägerplatte mit un-Umgebungsluft verbindbar ist, während der FaI- terem Saugraum verfugen, wird durch eine Schlauchtenbalg durch die obere Trägerplatte hindurch io verbindung zwischen dem Saugraum und der Unterebenfalls durch steuerbare Ventile unmittelbar druckquelle dafür Sorge getragen, daß der Faltenbalg mit der Unterdruckquelle und mit der Umge- und der Saugraum nur über getrennte Wege mit der bungsluft verbindbar ist, dadurch gekenn- Unterdruckpumpe verbunden werden können (deutzeichnet, daß der Faltenbalg (1) auch noch sehe Offenlegungsschrift 1431877; U^A.-Patentüber ein steuerbares Ventil (5) mit dem als Saug- 15 schrift 3 318468, insbesondere F i g. 13). Diese Trenkasten (4) ausgebildeten Saugraum unmittelbar nung der Unterdruckwege hat den Nachteil, daß bei verbindbar ist und daß der Saugkasten (4) nur einer undichten Stelle — infolge eines Defektes, weüber das ihn mit dem Faltenbalg (1) verbindende gen poröser oder ungleichmäßig anliegender Ober-Ventil (5) und über das den Faltenbalg mit der fläche des Fördergutes od. dgl. — am Saugraum oder Unterdruckquelle verbindende Ventil (2) mit der *> im Verbindungsweg zum Saugraum die Last trotz ge-Unterdruckquelle und über ein weiteres steuerba- hobenem, d. h. zusammengezogenem Faltenbalg abres Ventil (6) unmittelbar mit der Umgebungsluft fallen kann; dadurch wird das Transportgut beschäverbindbar ist. digt und, was schwerwiegender ist, das Bedienungs-

2. Unterdruck-Hebevorrichtung nach An- personal erheblich gefährdet.

spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden »5 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

den Faltenbalg (1) mit der Unterdruckquelle und eine Unterdruck-Hebevorrichtung der eingangs ge-

mit der Umgebungsluft verbindenden Ventile (2, nannten Art zu schaffen, bei der das Heben, Senken,

3) sowie die beiden den Saugkasten (4) mit dem Ansaugen und Abwerfen der Last weitgehend unab-

Faltenbalg (1) und mit der Umgebungsluft ver- hängig voneinander gesteuert werden kann und bei

bindenden Ventile (5, 6) zur wechselweisen öff- 3» der außerdem Unfälle und Beschädigung der Last als

nung zwangsgekoppelt sind. Folge von — unvermeidlichen — Undichtigkeiten im

3. Unterdruck-Hebevorrichtung nach An- Saugweg oder am Saugraum mit großer Sicherheit spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als vermieden werden können.

Unterdruckquelle ein an der oberen Trägerplatte Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden

angeblocktes Niederdruckgebläse vorgesehen ist. 35 Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen ge-