DE2653243C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tragen einer schweren Last gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 39 21 286 ist eine Lagerung zur Führung und Halterung eines Testtisches bekannt, bei der ein hydrostatischer Puffer zwischen einer Tragplatte und dem Boden bzw. der Abstützung aufgebaut wird. Probleme ergeben sich hierbei, wenn Verlagerungen der Lasten auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung so auszubilden, daß eine konstante Position in bezug auf die Bezugsoberfläche bzw. die Abstützungsfläche erreichbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Eine vorzugsweise Weiterbildung ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Durch die den der Abstützung dienenden Kolben-Zylinder-Einheiten zugeordneten Steuerelemente ist es möglich, die Lage der Last, und zwar auch einer extrem hohen Last, selbstregulierend auf konstantem Niveau zu halten, so daß Lageveränderungen der Last oder Unebenheiten des Untergrundes der Abstützung ausgeglichen werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vereint das für hohe Lasten vorteilhafte hydrostatische-Prinzip mit einer ebenfalls hydrostatisch betriebenen Niveauregulierung mittels geeigneter Regelventile.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines typischen Massenblock­ trägers auf der hydrostatischen Tragvor­ richtung, die nach der Erfindung gesteuert wird;

Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1; und

Fig. 3 einen Schnitt eines typischen Regelventiles für die äußere Höhensteuerungsabtastung nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Träger 10 zur Aufnahme einer schweren Last.

In der dargestellten Form befinden sich an der Unterseites des Trägers 10 mehrere Zylinder-Kolbeneinrichtungen 30, 32, die sich auf einer Abstützfläche 36 abstützen. In der dargestellten Form gibt es an jeder Ecke des Trägers 10 drei dieser Kolben-Zylinder-Einheiten, die in Sätzen angeordnet sind. jeder Satz wird von einem äußeren Steuerelement 11, 16 und 23 gesteuert, das wiederum zum Feststellen der Höhe des Trägers über der tragenden Fläche 36 dient und die Strömung zu den Einheiten des jeweiligen Satzes regelt.

Die Einheiten jedes Satzes sind strömungsmäßig miteinander verbunden. So dient das erste Steuerelement 11 zum Liefern eines unter Druck stehenden Strömungsmittels an einen Satz, der aus den hydrostatischen Tragvorrichtungen 12, 13, 14 und 15 besteht. Das zweite Steuerelement 16 an der gegenüberliegenden Seite des Trägers 10 dient zum Steuern des hydrostatischen Satzes, der die Vorrichtungen 17, 18, 19 und 20 enthält. Das dritte Steuerelement 23 dient zum Steuern eines hydrostatischen Satzes mit den Einheiten 24, 25, 26 und 27. Die Elemente 11, 16 und 23 sind auf einem Dreifußstativ angebracht und die Sätze für jedes Element enthalten mindestens eine Einheit, die sich an der von einem anderen Element gesteuerten Seite befindet.

Fig. 2 zeigt im einzelnen zwei hydraulische Zylinder-Kolbeneinrichtungen mit ihrem äußeren Steuerelement. Jede hydrostatische Einrichtung ist praktisch identisch aufgebaut. Der einfacheren Darstellung halber enthält jede einzelne Einrichtung, z.B. die Einrichtungen 12 und 13 in Fig. 2, einen Zylinder 30, der an der Bodenfläche des Trägers 10 entsprechend befestigt ist und dessen Kolbenkammer 31 einen Kolben 32 mit einer teil-sphärischen Außenwandung 33 und einen Dichtungsring 34 trägt, der den Kolben in bezug zur Wandung der Innenkammer etwas seitlich kippen läßt, um Unregelmäßigkeiten der Abstützfläche 36 zu kompensieren.

Die Kammern 31 sind mit entsprechenden Leitungen verbunden, die zu einer Druckquelle führen. Eine Leitung 37 ist mit allen Innenkammern 31 des entsprechenden Satzes verbunden. Zu jeder Kammer der Einheiten in dem jeweiligen Satz bestehen entsprechende Innenverbindungen.

Durch jeden Kolben 32 führt ein Durchgang 38 zur Außenfläche der Zylinder, das ist die Fläche 32 A, die dem Boden 36 gegenüberliegt. Die Außenfläche 32 A ist mit einer Ringnut 41 versehen, in die ein Dichtungsring 40 eingreift, der auf der Abstützfläche 36 aufliegt, wodurch eine Kammer 42 gebildet wird. Stellt sich ein Druck in der Kammer 31 ein, so baut sich dieser über den Durchgang 38 auch in der Kammer 42 auf. Dies ergibt ein hydrostatisches Tragpolster zwischen der Fläche 32 A und der Abstützfläche 36. Der Dichtungsring 40 besteht aus einem einen niedrigen Reibwert aufweisenden Material, z.B. Tetrafluoräthylen.

Das Steuerelement 11 enthält ein Gehäuse 50, das über eine Halterung 51 am Träger 10 befestigt ist. Das Ventil weist im Inneren des Gehäuses 50 einen Kolben 52 auf, der von einer Feder 53 beaufschlagt ist, d.h. in Richtung der Abstützfläche 36 gedrückt wird. An der von der Feder abgewandten Seite des Kolbens 52 ist ein Gleitfuß 52 angeordnet. Das Ventil ist hier ein Dreiwegeventil mit einer Druckeinlaßöffnung 55, einer Rückführöffnung 56 und einer Auslaßöffnung 57. Der Druck wird von einer besonders konstant arbeitenden Druckquelle geliefert. Die Steuerkanten des Ventiles sind mit 52 A und B bezeichnet.

Der Fuß 54 wird so eingestellt, daß der Träger 10 die gewünschte Höhe erreicht. Der Druck in den Zylindern wird so gehalten, daß die Kolben in ihren Zylindern nicht den Boden berühren, d.h. die Kolben werden während der Benutzung stets von einem unter Druck stehenden Strömungsmittel gehalten. Wenn die Last aufgesetzt wird, so daß der Kolben relativ zum Gehäuse nach oben bewegt wird, dann geht die Strömung aus der Öffnung 55 zur Öffnung 57 (die Kante 52 A hebt sich etwas aus der dargestellten Lage). Dabei wird zusätzlich Öl zur Leitung 37 geführt und die Kolbenkammer 31 der hydrostatischen Elemente in diesem Satz werden einem zusätzlichen Druck unterworfen, was den Träger anzuheben versucht. Der Kolben bleibt in seiner Stellung, wobei der Fuß 54 sich auf der Fläche 36 befindet. Somit wird das Ventilgehäuse mit dem Träger angehoben, bis die Kante 52 A die Strömung sperrt. Die Steuerelemente modulieren und erreichen ein Gleichgewicht, bei dem der Träger auf der gewünschten Höhe gehalten wird.

Wenn der Träger bewegt wird und der Fuß z.B. wegen einer Unregelmäßigkeit abfällt, öffnet sich die Öffnung 57 zur Rückführöffnung 56, wodurch das Strömungsmittel aus den Kammern 31 austreten kann und den Träger absinken läßt.

Bei einer Anordnung der hydrostatischen Elemente in Sätzen, wie es dargestellt ist, verteilen diese die Last so, daß, wenn bspw. diese im Bereich der hydrostatischen Elemente 24, 25, 26 und 27 aufliegt, die Elemente 15 und 20 zusammenzufallen versuchen, was eine Rückströmung zu den anderen Elementen in diesem Satz und ein Anwachsen des Druckes bewirkt.

Das Steuerelement enthält, wie Fig. 3 zeigt, einen toten Bereich, in dem von den Kanten 52 A und 52 B der Druck der Quelle gesperrt und auch die Rückführöffnung geschlossen gehalten wird.

Wenn eine Druckquelle mit konstanter Strömung verwendet wird, kann ein Zweiwegeventil benutzt werden. In diesem Fall enthält das Ventil bei konstanter Strömung einen äußeren Abtastfuß und die Höhe des Rückdruckes bezieht sich auf das Öffnen des Ventiles entsprechend der Bewegung des Fußes entlang einer Fläche. Das Ventil schließt stärker, wenn der Gegenstand gesenkt worden ist, genau wie es in Fig. 3 bei einem Dreiwegeventil gezeigt wurde.

Die Anordnung mit Kolben und Zylinder kann auch umgekehrt werden, wie dies gezeigt wird, d.h. der Innenkolben kann an dem Gegenstand befestigt sein, während der Außenzylinder an der Abtützfläche angreift.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Tragen einer schweren Last, bestehend aus einem die Last aufnehmenden Träger, an dessen Unterseite Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, wobei ein hydrostatischer Druck sowohl im Zylinderraum als auch in einem mit diesem durch eine durch den Kolben hindurchgehende Bohrung verbundenen Ringraum zwischen Kolbenunterseite und Abstützfläche aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbalancierung der Lage der Last den Kolben-Zylinder-Einheiten (32, 30) Steuerelemente (11) zugeordnet sind, deren Steuerventile (50, 52) den Druck in den Zylindern (30) in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Träger (10) und Abstützfläche (36) regulieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (11) an dem Träger (10) befestigt und als Dreiwegeventil ausgebildet ist, wobei das bewegliche, die Steuerkanten (52 A, 53 B) aufweisende Ventilteil (52) mit einem Fuß (54) versehen ist, der unter Federdruck (53) gegen die Abstützfläche (36) anliegt.