DE2345531A1

DE2345531A1 - Vorrichtung zum verschieblichen abstuetzen eines gegenstandes auf einer tragflaeche

Info

Publication number: DE2345531A1
Application number: DE19732345531
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1973-09-10
Publication date: 1975-03-20
Also published as: FR2243131B1; FR2243131A1; US3985064A

Description

DR.-ING. RICHARD GLAWE
MÖNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. KLAUS DELFS HAMBURG DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL MÖNCHEN

8 MDNCHEN POSTFACH 37 UEBHORSTR. 20 TU. (0611) 22 65 48 TBiX 52 25 OS IfMZ

2 HAMBURG WAITZSTR. TEL. (0411) 89 22 21 2921 ip«z

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		A	96
BETRIFFT!

MÖNCHEN

Lars Johnson Backegardsgatan 2o/ S-415 o6 Göteborg / Schweden

Vorrichtung zum verschieblichen

Abstützen eines Gegenstandes auf

einer Tragfläche

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verschieblichen Abstützen eines Gegenstandes auf einer Tragfläche.

Eine bisher bekannte Vorrichtung zum verschieblichen Abstützen eines Gegenstandes besteht aus einer auf Biegung beanspruchten Stange oder aus einem entsprechenden Band,

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wobei die Enden der Stange bzw. des Bandes jeweils starr mit der Tragfläche und dem Gegenstand verbunden sind. • Eine Abstützvorrichtung dieser Art läßt Verschiebungen zu, die durch die zulässigen Biegebeanspruchungen begrenzt sind. Hierin liegt ein wesentlicher Nachteil.

Eine weitere Vorrichtung zum verschieblichen Abstützen eines Gegenstandes weist elastisch biegbare Elemente auf, die eine schrittweise Verschiebung des Gegenstandes zulassen. Bei bisher bekannten Vorrichtungen kann der Gegenstand nicht parallel zur Tragfläche verschoben werden. Die Tatsache, daß der Gegenstand auf einer starren Halterung ruht, wenn die elastischen Elemente in ihre nicht durchgebogene Stellung zurückkehren, führt bei Vorrichtungen dieser Art weiterhin zu Geschwindigkeitsveränderungen während der Verschiebung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vor richtung zum verschiebbaren Abstützen eines Gegenstandes zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.

Nach der Erfindung wird also eine Vorrichtung zum verschieblichen Abstützen eines Gegenstandes auf einer Tragfläche unter Verwendung elastischer Elemente geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens zwei

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zwischen die T_ragfläche und eine Fläche des Gegenstandes setzbare elastische Elemente vorgesehen sind, die gesondert in Richtung auf die Tragfläche und die Fläche des Gegenstandes ausdehnbar und zusammenziehbar sind; daß eine Einrichtung zum abwechselnden Ausdehnen und Zusammenziehen der elastischen Elemente vorhanden ist, wodurch die elastischen Elemente abwechselnd mit dem Gewicht des Gegenstandes belastet und von diesem entlastet werden; daß der Gegenstand im wesentlichen parallel zur !Dragfläche verschiebbar ist, u.z. unter elastischer Scherwirkung in demjenigen elastischen Element, welches gerade vom Gegenstand belastet wird und diesen trägt; und daß die Einrichtung zum Ausdehnen und Zusammenziehen der Elemente das belastete Element nach einer vorbestimmten Verformung desselben zusammenziehen und entlasten sowie das andere Element in eine belastete Stellung ausdehnen kann, wobei das entlastete Element elastisch in seine unverformte Stellung zurückkehrt.

Mit einer Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, den Gegenstand kontinuierlich zu der Tragfläche zu verschieben, und zwar aufgrund der Tatsache, daß zwei oder mehr Elemente elastisch verformt werden und abwechselnd die Last und die elastischen Verschiebungen aufnehmen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Aus-

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führungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung entlang der Linie I-I.in Fig. 2;

Fig. 2 einen Grundriß der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 4 einen T©ilschnitt durch eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 6 einen Teilgrundriß der Vorrichtung nach Fig. 5ί

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 8 einen Axialschnitt entlang der Linie VIII-VIII .in Pig. 7;

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Pig. 9 einen Querschnitt durch eine sechste Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig, Io einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Pig. 9.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum verschieblichen Abstützen eines Gegenstandes 2 auf einer Tragfläche 4. Die Vorrichtung besteht aus mehreren elastischen, längs laufenden Elementen 6 und 8, die an ihren unteren Seitenkanten miteinander verbunden sind, um einen kontinuierlichen Teppich zu bilden. In ihren unteren Bereichen besitzen diese Elemente Kanäle Io und 12, die sich über die gesamte Länge der Elemente erstrecken und an ihren Enden geschlossen sind. Die Elemente 6 und 8 können angehoben werden, indem ein Druckfluid in die Kanäle Io und 12 eingeführt wird. Die Kanäle Io und 12 sind mit einem Lieferer für Druckfluid verbunden, und zwar bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 mit einer Kolbenarbeitsmaschine 14. Deren Zylinder 16 ist mit seinem einen Ende an die Elemente 6 und mit seinem anderen Ende an die Elemente 8 angeschlossen. Wird der zugehörige Kolben 18 in dem Zylinder verschoben, so gelangt das Druckfluid in die Kanäle der einen Gruppe von Elementen, um diese Elemente anzuheben, während der Druck des Fluids in den Kanälen der anderen Gruppe von Elementen

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vermindert wird, so daß sich die zugehörigen elastischen Elemente absenken. Der Gegenstand 2 ruht auf denjenigen • Elementen, die durch Druckbeaufschlagung ihrer Kanäle angehoben sind; In der Stellung nach Fig. 1 tragen die Elemente 6 den Gegenstand 2, In dieser Stellung kann der Gegenstand 2 ohne jegliche größere elastische Reibung verschoben werden, indem man eine äußere Kraft parallel zur Unterfläche des Gegenstandes einwirken läßt. Diese Kraft ist durch den Pfeil 2o dargestellt. Sobald die elastische Deformation, die Sch-erbewegungen der belasteten' elastischen Elemente hervorruft, einen entsprechenden Wert erreicht hat, wird das Druckfluid in die Kanäle 12 der elastischen Elemente 8 eingeleitet, wodurch letztere nach oben wandern und die Last von den Elementen 6 übernehmen. Letztere bewegen sich nach unten aufgrund der Tatsache, daß der Druck in den Kanälen Io sinkt. Läßt man den Druck in den Kanälen Io erst dann absinken, wenn die Elemente 8 die Last übernommen haben, so kann man das Niveau des Gegenstandes konstant halten. Sobald die Elemente 6 nach unten außer Berührung mit dem Gegenstand gebracht worden sind, kehren sie elastisch in ihren nicht verformten Zustand zurück.

Der von den elastischen Elementen gebildete Teppich ' kann zum Abstützen von beliebigen Gütern, Containern, Gestellen od.dgl. verwendet werden.

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Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Pig. 3 kann ein Gegenstand 22 verschoben werden, ohne daß auf ihn eine äußere Kraft einwirkt. Hier sind Kanäle 24 und 28 seitlich jedes elastischen Elementes jto und 32 vorgesehen. Diese Kanäle 24 und 28 sind*zum Teil von den elastischen Elementen 3o und 32 sowie z.T. von einer elastischen Wand 34 umschlossen, welche die Elemente miteinander verbindet. In der gezeigten Stellung ist das Druckfluid in Kanäle 36, in die Kanäle 28 und in einen Kanal 38 eingeführt worden, wobei letzterer neben einem Anschlagelement 4o liegt. Die Elemente 30, die die Last tragen, haben auf diese Weise den Gegenstand 22 in Richtung des Pfeiles 42 nach Fig. 3 verschoben. Während der nächsten Arbeifcsphase wird das Druckfluid in Kanäle 44 eingeleitet, woraufhin die Elemente 32 das Gewicht des Gegenstandes 22 übernehmen. Anschließend daran wird der Druck in den Kanälen 24 erhöht und in den Kanälen 36, 28 und 38" erniedrigt. Auf diese Weise setzt sich die Bewegung des Gegenstandes 22 in der gleichen Richtung fort. Durch derartige Druckänderungen kann der Gegenstand 22 in der gewünschten Richtung transportiert werden, sofern der Teppich an beiden Enden mit den Anschlagelementen 4o versehen ist. Die Bewegungsrichtung hängt davon ab, ob die Elemente 30 oder die Elemente 32 am Gegenstand 22 anliegen, wenn das Druckfluid in die dazwischen liegenden Kanäle eingeleitet wird. Bei der Anordnung nach Pig. 3 stützt sich jedes Element am

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»r·

benachbarten Element ab. Ohne weiteres ist es möglich, spezielle Anschlagelemente (wie etwa das Anschlagelement 4o nach Fig. 3) zwischen sämtliche Elemente oder zwischen Gruppen von Elementen einzusetzen. Die Kanäle 36 und 44 können vorzugsweise vollständig oder zum Teil von nicht elastischem, strangartigem Material und/oder von anderem Verateifungsmaterial 46 umgeben sein, welches die Form der Kanu« bestimmt.

Bei der AusfUhrungsform nach Fig. 3 sind die Kanäle 36 und 44 derart angeordnet, daß der in ihnen herrschende Druck lediglich das Gewicht des Gegenstandes 22 aufnimmt. Für die Verschiebung des Gegenstandes sind die Kanäle 24 und 28 zuständig. Ss sei darauf hingewiesen, daß man ohne weiteres die Kanäle derart anordnen und die Drücke in den Kanälen derart steuern kann, daß sie gleichzeitig zum Abstützen und zum Verschieben des Gegenstandes 22 beitragen. Auch besteht die Möglichkeit, ein stabförmiges Element mit mindestens zwei derart angeordneten Druckkanälen zu versehen, daß sich das Element in Jeder gewünschten Richtung verschieben kann.

Bei der AusfUhrungsform nach Flg. 3 werden die elastischen Elenente 30 und 32 derart verformt, daß sie Extremstellungen zu beiden Seiten ihrer neutralen Lage einnehmen. Auf diese

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.1.

Weise erzielt man einen maximalen Verschiebungsweg pro Arbeitszyklus bei minimaler Belastung der Elemente. LaBt man lediglich einzelne Abschnitte des Teppichs arbeiten, beispielsweise denjenigen Abschnitt, auf dem die Last ruht, so kann man eine Abstützung des ersten arbeitenden Elementes dadurch herbeiführen, daß man den Druck in den Kanälen 24, 28 und 38 zwischen den nicht arbeitenden' Elementen konstant hält. Ein Anschlagelement ergibt sich auch dann, wenn ein Element oder mehrere Elemente an der Tragfläche, im vorliegenden Fall an. einer Tragfläche 48, starr befestigt werden.

Flg. 4 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Abstützen und umlaufenden Bewegen eines Ringkörpers 5o. Diese Vorrichtung stellt einen Motor für geringe Drehzahlen dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind elastische Elemente 52 und 54 zwischen starren Flanschen 56 angeordnet. Letztere sind mit einem Tragring 58 verbunden. Der Ringkörper 5o wird von den elastischen Elementen 52 und 54 konzentrisch zum Tragring 58 abgestützt. Um das Gewicht des Ringkörpers 50 zu kompensieren, wird den Kanälen der elastischen Elemente im oberen Abschnitt der Vorrichtung ein höherer Druck zugeführt als im unteren Teil der Vorrichtung. Bildet man aus den Elementen auf dem Umfang einzelne Gruppen, die unabhängig voneinander mit Druck

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versorgt werden, so kann man eine willkürlich gerichtete radiale Last aufnehmen.

Sofern der Ringkörper 5o und der Tragring 58 von einem auflen angreifenden Drehmoment relativ zueinander verdreht werden, so können die Druckkanäle zum Transport eines Fluids dienen. Die Vorrichtung arbeitet dann als Pumpe oder Kompressor.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform naoh der-Erfindung zum Abstützen einer Scheibe 60, die sich gegenüber einer Tragfläche 62 dreht. Elastisohe Elemente 64·,' die gleichzeitig das Gewicht der Scheibe 60 tragen, sind BELt einem gemeinsamen Ring 66 verbunden. Unabhängig davon sind Elemente 68 in entsprechender Weise mit einem gemeinsamen Ring 7ο verbunden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dafl gemeinsame Kanäle 72 und 74 für die Elemente jedes Ringes unterhalb der Ringe vorgesehen werden können. Auoh bei dieser Ausführungsform kann man gesonderten EIementoi oder Gruppen von Elementen eine Förderkraft erteilen, indem man Druokkanäle seitlich der Elemente vorsieht. Das hier beschriebene Arbeitsprinzip, bei dem die elastischen Elemente miteinander verbunden werden, läßt sich ohne weiteres auch auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Linearbewegung anwenden.

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Die Figuren 7 und 8 zeigen ein elastisches Element für eine Vorrichtung nach der Erfindung, die ihrer Funktion nach grundsätzlich mit der Vorrichtung nach Fig. 3 Übereins tiaet. Mehrere Elemente dieser Art werden parallel zueinander angeordnet, um die erfindungsgemäße Vorrichtung zu bilden. Das Element umfaßt eine T-förmige Stange 76 und eine U-föraige Stange 78, die über einen elastischen Körper 8o miteinander verbunden sind. Der elastische Körper 8o bildet zwei parallele Kanäle 82 und 84, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Steges 86 der T-förmigen Stange 76 befinden.

Die Kanäle 82 und 84 wenden von Stirnplatten 88 verschlossen« welche mit den Enden der T-förmigen Stange J6 verbunden sind. Die Enden der U-förmigen Stange 78 liegen im Abstand zu den Stirnplatten 88, wobei der sich in den Zwischenraum erstreckende elastische körper für eine elastische Verschiebbarkeit der U-förmigen Stange 78 relativ zur T-förmigen Stange 70 sorgt, und zwar in sämtlichen Richtungen. Durch Einleitung eines Druckfluids in die Kanäle 82 und 84 besteht die Möglichkeit, die Verschiebung der Stange 78 relativ zur Stange 76 zu steuern« um die gewünschte Bewegung eines auf derartigen Elementen ruhenden Gegenstandes hervorzurufen. Die erforderlichen Verschiebungen der Stange 78 relativ zur Stange 76 bestehen darin« daß die Stange 78 angehoben und seitlich bewegt wird,

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wobei die einander gegenüberliegenden Flächen der Stangen im wesentlichen parallel zueinander verbleiben. Führt man beiden Kanälen die gleiche Menge an Druckfluid zu, so besteht die Möglichkeit, die Stange 78 relativ zur Stange J6 anzuheben. Beaufschlagt man hingegen die Kanäle mit unterschiedlichen Mengen an Druckfluid, so ergibt sich eine Verschiebung der Stange 78 parallel zur tragenden Fläche des Elementes. Die Zufuhr des Druckfluids in die Kanäle erfolgt über Leitungen, die mit öffnungen in den Stirnplatten 88 verbunden sind.

Verwendet man eine Abstützvorrichtung, die aus Elementen entsprechend den Figuren 9 und Io besteht, so kann man einen von der Abstützvorrichtung getragenen Gegenstand in beliebigen Richtungen parallel zur Stützfläche bewegen. Das dargestellte Element besteht aus einer Bodenplatte 90, an der ein nach oben ragender, kreuzförmiger Abschnitt starr befestigt ist. Weiterhin weist das Element ein kappenförmiges Teil 94 auf, das mit der Bodenplatte und dem kreuzförmigen Abschnitt über einen elastischen Körper 9o verbunden ist, welcher vier Kammern oder Kanäle 98 bildet. Durch Steuerung der Fluidzufuhr in die einzelnen Kammern kann man die Verschiebung des kappenförmigen Teils 94 relativ zur Bodenplatte 90 steuern, d.h., die Verschiebung eines Gegenstandes, der von dem kappenförmigen Teil 94 getragen wird.

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Elemente, wie sie in den Figuren 9 und Io dargestellt sind, können zum Abstützen einer Maschine verwendet werden. Es besteht dann die Möglichkeit, diese Elemente zur Schwingungsdämpfung heranzuziehen, indem man die Kammern mit einem Fluid füllt und sie über kleine öffnungen miteinander in Verbindung setzt. Die öffnungen müssen verschließbar sein, da es erforderlich ist, die Kammern gegeneinander abzudichten, wenn die Elemente zum Verschieben der Maschine herangezogen werden sollen. Man schließt dabei jede Kammer an ein hydraulisches oder pneumatisches System an, welches dazu dient, die Fluidmenge in jeder Kammer zu steuern.

Die Vorrichtungen nach den Figuren 1 bis Io weisen ein gemeinsames Merkmal auf, daß nämlich die elastischen Elemente stationär sind, während der von den Vorrichtungen getragene Gegenstand verschiebbar ist. Ohne weiteres besteht die Möglichkeit, die elastischen Elemente an dem Gegenstand zu befestigen, so daß sie sich zusammen mit dem Gegenstand bewegen, wenn letzterer relativ zu einer Tragfläche verschoben wird. Abgesehen davon sind noch weitere Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich.

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Claims

Patentansprüche

I 1J Vorrichtung zum verschieblichen·Abstützen eines Gegenstandes auf einer Tragfläche unter Verwendung elastischer Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei zwischen die Tragfläche (4, 48, 62) und eine Fläche des Gegenstandes (2, 22) setzbare elastische Elemente (3o, J52; 52, 54; 64) vorgesehen sind, die gesondert in Richtung auf die Tragfläche und die Fläche des Gegenstandes ausdehnbar und zusammenziehbar sind; daß eine Einrichtung zum abwechselnden Ausdehnen und zusammenziehen der elastischen Elemente vorhanden ist, wodurch die elastischen Elemente abwechselnd mit dem Gewicht des Gegenstandes belastet und von diesem entlastet werden; daß der Gegenstand im wesentlichen parallel zur Tragfläche verschiebbar ist, u.z. unter elastischer Scherwirkung in demjenigen elastischen Element, welches gerade vom Gegenstand belastet wird und diesen Trägt; und daß die Einrichtung zum Ausdehnen und Zusammenziehen der Elemente das belastete Element nach einer vorbestimmten Verformung desselben zusammenziehen und entlasten sowie das andere Element in eine belastete Stellung ausdehnen kann, wobei das entlastete Element elastisch in seine unverformte Stellung zurückkehrt.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausdehnen und Zusammenziehen der elastischen Elemente aus in den Elementen vorgesehenen Kanälen oder Kammern, aus einer mit den Kammern verbundenen Quelle für Druckfluid und aus einer Vorrichtung besteht, welche die Zuführ des Druckfluids zu den Kammern sowie die Druckentlastung der Kammern steuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzielung der elastischen Deformation der elastischen Elemente;
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung aus dehnbaren Kammern, aus einer mit den Kammern verbundenen Quelle für Druckfluid und aus einer Einrichtung besteht, die die Zufuhr des Druckfluids zu den Kammern und die Druckentlastung der Kammern steuert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die elastische Deformation hervorrufenden Kammern in den elastischen Elementen oder zwischen mehreren miteinander verbundenen elastischen Elementen vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Anschlagelemente, die die elastische Deformation

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der elastischen Elemente begrenzen.
7. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elastische Element aus einem starren Bodenteil und einem starren Abdeckteil besteht, welche durch elastisches Material miteinander verbunden sind, dafl das elastische Material mindestens eine Kammer bildet, die mindestens zum Teil zwischen einander gegenüberliegenden Flächen der genannten starren Teile angeordnet 1st, und daß die starren Teile unter Expansion der Kammer relativ zueinander verschiebbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7* gekennzeichnet durch mindestens zwei Kammern, wobei ein Abschnitt eines der starren Teile zwischen den Kammern liegt.

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