DE3419458A1

DE3419458A1 - Elektrohydraulische hebevorrichtung zum anheben von decken

Info

Publication number: DE3419458A1
Application number: DE19843419458
Authority: DE
Inventors: László Artner; Ferenc Horvai; József Jánvári; Attila Lázár; Lajos Salavecz; József Budapest Schultz; Miklós Szarvas
Original assignee: EPITOEGEPGYARTO VALLALAT
Current assignee: EPITOEGEPGYARTO VALLALAT
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DD224014A5; YU100284A; PL248075A1; HU187519B; FR2547291B1; FR2547291A1; CH667639A5; HUT34410A; PL138980B1

Description

3-Π9458

ELEKTROHYDRAULISCHE HEBEVORRICHTUNG ZUM ANHEBEN VON

DECKEN

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Hebevorrichtung zum Anheben von Decken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Wohngebäude werden neuerdings aus auf der Baustelle gefertigten vertikalen und horizontalen Bauelementen erstellt, wofür geeignete Förder- und Hebevorrichtungen verwendet werden. Diese Maschinen sind meist Spezialanfertigungen, die wegen ihrer Dimensionen, ihres Gewichtes und ihrer begrenzten Geschwindigkeit schwierig einzusetzen sind.

Man hat deshalb zweckdienliche Hebe- und Fördervorrichtungen entwickelt, die in der Prozeßphase der Vorfertigung verwendet werden, in deren Verlauf horizontale Bauelemente, z.B. Schalenkonstruktionen und Plattenelemente oder großdimensionierte, aus monothischen oder vorgefertigten Elementen zusammengesetzte Deckenelemente angehoben und auf der vorbestimmten Etage eingesetzt werden.

Solche bekannte Deckenhebewerke (Firma BIEGING) haben den Nachteil einer unbefriedigenden Funktionssteuerung, da die einzelnen Maschineneinheiten getrennt voneinander von Hand eingestellt werden müssen, d.h. eine Automontageausführung liegt nicht vor.

Bekannt ist weiterhin, für das Anheben von Decken ausgestaltete Maschineneinheiten synchronisiert arbeiten zu lassen (Firma BAUMECHANISIERUNG). Dabei können aber auf einmal nur vier Maschineneinheiten synchronisiert arbeiten. Da das Hebewerk nicht über Gewinde mit der Führung

verbunden ist, besteht ständig eine Gefahr des Verrutschens, so daß die Elemente nicht innerhalb einer vorbestimmten Genauigkeitsgrenze auf die gewünschte Etage angehoben werden können.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Anlage nur zum Heben, aber nicht zum Absenken verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hebevorrichtung so auszubilden, daß unter Ausschluß einer Gefahr des Verrutschens 2 Einheiten synchronisiert und automatisch betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Hebevorrichtung gelöst.

Im Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Anhand von Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Hebevorrichtung in einer Vorderansicht,

Fig. 2 die Hebevorrichtung in einer Seitenansicht,

Fig. 3 das hydraulische Blockschaltbild der Hebevor-

richtung,

Fig. 4 die Phasen des Hebe- und Senkprozesses und

Fig. 5 das Blockschaltbild der miteinander verbundenen elektrischen Steuereinrichtungen.

Die Hebevorrichtung besteht aus 2 synchronisiert betätigten Einheiten, wobei eine Einheit eigentlich aus sechs Haupteinheiten besteht. Diese bestehen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, aus einer oberen Brücke 1 und einer un-

teren Brücke 2, die eine Brückeneinheit bilden, aus einem hydraulischen Arbeitszylinder 3, aus mit einer Mutter 11 versehenen Hubspindeln 4, aus Antriebseinheiten 7 der einzelnen Muttern 11 für das Heben und Senken der Last, aus einer Einrichtung zur Versorgung mit elektrischer Energie und aus einer Steuereinheit, die eine hydraulische Speiseeinheit 5, eine hydraulische Steuereinheit 6, einen Meßumformer 14 und eine elektronische Steuereinheit 9 aufweist.

Als lasttragende Elemente der Maschineneinheit dienen die obere Brücke 1 und die untere Brücke 2, die über den lasttragenden hydraulischen Arbeitszylinder 3 miteinander verbunden sind. Auf der oberen Brücke 1 ist der das Material fördernde Mechanismus angeordnet. Die Bewegung der Maschineneinheit wird durch eine Hebeöse 13 ermöglicht. Mit dem unteren Gurtblech der oberen Brücke 1 ist der Zylinderteil des hydraulischen Arbeitszylinders 3 durch zwei Bolzen verbunden.

Der Kolbenteil des Arbeitszylinders 3 ist mit zwei Halteflanschen und einem in der Mitte angeordneten Führungsbolzen an dem oberen Gurtblech der unteren Brücke 2 angebracht. An der Seite der unteren Brücke 2 sind die hydraulische Speiseeinheit 5 sowie die hydraulische Steuereinheit 6 montiert. Die untere Brücke 2 bildet gleichzeitig den Behälter für das Hydrauliköl der Maschineneinheit. Bei dem hier geschilderten Ausführungsbeispiel beträgt der Rauminhalt des Ölbehälters 32 1. Zum Anheben der Last, z.B. eine Decke, zur Steuerung des Hebe- und Senkprozesses und zur Obergabe der Last auf die Brücken 1 und 2, wobei die gesteuert betätigte und angetriebene Mutter 11 das Übertragungselement darstellt, dienen die beiden Hubspindeln 4. Die zwei zu je einer Maschineneinheit gehörenden

Hubspindeln 4 sind mit einem Trapezgewinde versehen. Den Hubspindeln 4 sind Muttern aus hochfestem legiertem Stahl zugeordnet, mit deren Hilfe die Hubspindeln 4 die Eisenbetondeckenteile oder eine andere Last heben.

Die Hubspindeln 4 erstrecken sich durch in der oberen Brücke 1 und in der unteren Brücke 2 ausgestalteten Bohrungen, wobei die Last mi den geteilten Muttern angehoben werden kann, die an dem in der Eisenbetonplatte angeordneten,mit einem Kopf versehenen Stahlblech angrenzen, wo- bei die Eisenbetonplatte immer die unterste Platte des Deckenaufbaus ist. Um eine Drehung der mit dem Deckenaufbau in Verbindung stehenden Muttern an den Hubspindeln 4 zu verhindern, sind die Muttern gespalten, wobei die Spalte unter der Belastung in den Gewindender Schraubenspindeln verkeilt werden. Für jede einzelne Hubspindel 4 ist eine Einheit 7 zum Heben und Senken vorgesehen. Die Einheit 7 treibt mit einem hydraulischen Motor über eine geeignete Übersetzung die an den einzelnen Hubspindeln 4 vorgesehenen, über dem Gurtblech der unteren Brücke 1 und der oberen Brücke 2 angeordneten Muttern 11 an.

Das hydraulische System der Maschineneinheit besteht aus zwei Hauptteilen, nämlich aus dem den hydraulischen Arbeitszylinder 3 bewegenden hydraulischen Hochdruck-Kreis, und aus dem die Steuerung und Bewegung der den Hubspindein 4 zugeordneten Muttern 11 ausführenden Niederdruck-Hydraulikkreis. Die Bewegung der insgesamt vier Muttern 11 je Maschineneinheit zugeordneten hydraulischen Motoren 8 erfolgt über eine hydraulische Speiseeinheit 5. Hebe- und Senkprozesse der Last werden mit mechanischen Elementen durchgeführt, die mit Hilfe ferngesteuerter elektrohydraulischer Steuereinheiten, in automatischer oder in manueller Betriebsweise in Bewegung gesetzt werden. Die

Regelung der einzelnen Elemente wird mit einer elektronischen Steuereinheit 9 erreicht.

Jede Einheit 7 hat einen Gehäuseteil 12, der an der unteren Brücke 2 oder an der oberen Brücke 1 befestigt ist, sowie die Mutter 11 der innerhalb des Gehäuses 16 angeordneten Hubspindel 4, die mit einer Außenverzahnung versehen ist, und über diese Verzahnung mit einem Zahnrad 10 auf der Welle des hydraulischen Motors 8 verbunden ist. Auf diese Weise kann je eine Mutter 11 der Hubspindel von je einem hydraulischen Motor 8 betätigt werden. Jeder einzelnen Mutter 11 ist ein separater hydraulischer Motor 8 zugeordnet.

In Fig. 1 ist noch ein Meßumformer 14 dargestellt, der die Aufgabe hat, die Position des hydraulischen Arbeits-Zylinders 3 zu bestimmen und den Istwert an die Steuereinheit 9 weiterzuleiten.

Es werden so viele erfindungsgemäße Maschineneinheiten verwendet, wie es das betriebssichere Anheben der Last erfordert. Die Steuerelemente der Maschineneinheiten sind mit der zentralen Steuereinheit 9 verbunden, wodurch der synchronisierte Betrieb der einzelnen Maschineneinheiten und eine simultane Lastbewegung erreicht werden.

Die Steuerung der Hebevorrichtung ist im wesentlichen aus an sich bekannten steuertechnischen Elementen aufgebaut; die Neuheit besteht darin, daß mit dem Meßumformer, den Stellelementen, sowie mit dem in der Steuereinheit 9 vorhandenen, die einzelnen Daten der Probeentnahmen verarbeitenden Mikroprozessor die einzelnen Muttern 11 und die Position des hydraulischen Arbeitszylinders mit höchster Genauigkeit geregelt werden können.

Die theoretische Funktion des hydraulischen Systems der Hebevorrichtung wird anhand des Ausführungsbeispiels von Fig» 3 dargestellt. Für einen kontinuierlichen Betrieb der aus mehreren Hebemaschineneinheiten bestehenden Hebevorrichtung ohne Störungen dient die erwähnte elektrohydraulische Steuerung, die den synchronisierten Betrieb mehrerer Maschineneinheiten innerhalb einer vorbestimmten Fehlergrenze ermöglicht, wodurch je Maschineneinheit eine Drehung der Muttern 11 und eine Betätigung des das Heben ausführende hydraulischen Arbeitszylinders 3 mit voneinander unabhängigen hydraulischen Kreisen erreicht wird, da die Muttern 11 durch die hydraulischen Motoren 8 gedreht werden, während das Heben von dem hydraulischen Arbeitszylinder 3 ausgeführt wird. Der die Anlage antreibende Elektromotor treibt eine Pumpe 16 über eine Oldham-Kupplung an. Die Pumpe 16 ist eine Dreizylinderpumpe, die sowohl den hydraulischen Arbeitszylinder 3, wie auch die einzelnen hydraulischen Motoren mit öl versorgt. Wie erwähnt, arbeitet der Hydraulikkreis der hydraulischen Motoren 8 bei Niederdruck, während der Hydraulikkreis des hydraulischen Arbeitszylinders 3 mit Hochdruck arbeitet. Zur Steuerung der vier zu einer Maschineneinheit gehörenden hydraulischen Motoren 8 dient eine Steuereinheit 17, die ein Manometer, entlastende Manometerstifte, einen Druckbegrenzer 18 und ein Wegwechselventil 19 aufweist. In seiner "O"-Stellung sorgt das Wegwechselventil für die die Herabsetzung der Wärmeverluste erzielende Entlastung, während in den weiteren zwei Stellungen die hydraulischen Motoren 8 eine Drehung in die eine bzw. andere Richtung ausführen.

In dem Niederdruck-Hydraulikkreis befindet sich außerdem der direkt wirkende Druckbegrenzer, der zur Einstellung

des erforderlichen Moments der hydraulischen Motoren 8 dient.

In dem Hochdruck-Hydraulikkreis befindet sich der hydraulische Arbeitszylinder 3. Die zur Betätigung erforderliehe Ölmenge wird von dem einen Zylinder der Pumpe 16 zur Verfügung gestellt. In dem Hochdruck-Hydraulikkreis sitzt eine weitere Steuereinheit 20 mit die Geschwindigkeit regelnden Drosselventilen, einem Wegventil 22, einem beschleunigenden Wegventil 23, sowie einem Druckbegrenzer.

In der Grundstellung des beschleunigenden Wegventils 23 kann mit dem Wegventil 22 die Bewegungsrichtung des hydraulischen Arbeitszylinders 3 gesteuert werden. In der "O"-Stellung des Wegventils 22, wenn sich auch das beschleunigende Wegventil 23 in seiner Grundstellung befindet, steht der hydraulische Arbeitszylinder 3 in einer vorgegebenen Stellung.

In der Schaltstellung "1" des Wegventils 22 findet die Arbeitsphase des Hebens statt. Der hydraulische Arbeitszylinder 3 führt dabei eine Bewegung in positiver Richtung aus, das bedeutet, daß die untere Brücke 1 und die obere Brücke 2 sich voneinander entfernen. Wenn sich das Wegventil 22 in der Schaltstellung "2" befindet, kann die Last abgesenkt werden. Dabei führt der hydraulische Arbeitszylinder 3 eine Bewegung in negativer Richtung aus, d.h. die untere Brücke 2 und die obere Brücke 1 nähern sich einander. Währenddessen gelangt der ölstrom der Pumpe 16 in den Ölbehälter zurück, die Wärmebelastung ist minimal.

Die Absenkgeschwindigkeit hängt von der Einstellung einer Drossel/Rückschlagventilanordnung ab. Das Senken kann theoretisch mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten

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ausgeführt werden, und zwar in Abhängigkeit von den Wegventilen 22 und 23.

Eine Last wird langsam abgesenkt, während die schnelle Senkung zur Aufnahme eines neuen Arbeitshubs für die Anlage dient.

Von den sich auf der Hubspindel 4 befindenden vier Muttern 11 sind wechselnd zwei lasttragend und zwei gesteuert, Die Drehung der gesteuerten Muttern 11 bzw. ihr Still-r setzen zum entsprechenden Zeitpunkt erfolgen automatisch.

Auf diese Weise wird die Stellung der Muttern 11 so gesichert, daß diese auch bei einem eventuellen Schadhaftwerden der Hydraulik die Last mit voller Sicherheit übernehmen können. Beim Anheben der Last muß die untere Platte der gesteuerten Muttern 11 auf der entsprechenden oberen Brücke 1 oder der unteren Brücke 2, oder in deren unmittelbaren Nähe gehalten werden, während beim Absenken der Last diese in einer Höhe "h" über den Brücken 1 bzw. 2 liegen. Drehen, Stillsetzen und Drehen in entgegengesetztem Sinne wird von dem hydraulischen Motor 8 vorgenommen.

In Fig. 4 sind die einzelnen Phasen des Lastanhebens bzw. des Senkens dargestellt, und zwar

Positionen 1 bis 6 für Heben und Positionen 6 bis 20 für Senken.

Position 1: Grundstellung: Belastung auf der unteren

Brücke 2.

Position 2; Heben, Last auf der oberen Brücke 1, die untere Mutter 11 wird nach links gedreht. Position 3: Obere Stellung, das Zahnrad 10 und so die untere Mutter 11 werden stillgesetzt.

Position 4:

Position 5:

Position 6:

Position 7:

Position 8:

Position 9:
Position 10:
Position 11:

Position 12:
25

Position 13:

Position 14:

- 11 -

Einleiten des Schließens des hydraulischen Arbeitszylinders 3, die Last wird von der Brücke 2 übernommen.

Grundstellung, die Last ruht auf der unteren Brücke 2, der hydraulische Arbeitszylinder 3 ist geschlossen.

Beginn des Hebetaktes, nach seiner Beendigung beginnt das Senken der Last. Die Last ruht auf der oberen Brücke 1, die untere Mutter wird nach links gedreht.

Die Drehung der Mutter 11 wird angehalten, und zwar um den Wert "h" vor der oberen Stellung.

Heben bis zur oberen Stellung mit stationären Muttern.

Die Last wird abgesenkt, die Mutter 11 wird nach rechts gedreht.

Die Drehung der Mutter 11 wird um den Wert "2h" vor der unteren Stellung angehalten. Die Last wird nach der Lastabsenkung um den Wert "h" auf die unteren Muttern 11 übertragen.

Der hydraulische Arbeitszylinder 3 befindet sich in der geschlossenen Stellung. Zwischen der oberen Brücke 1 und der Mutter 11 besteht ein Spalt mit dem Wert "h". Der hydraulische Arbeitszylinder 3 wird geöffnet, die Muttern 11 werden in eine schnelle Drehbewegung versetzt. Die Last ruht auf der unteren Brücke 2. Die Drehbewegung wird angehalten, und zwar bei dem Wert "2h" vor der oberen Stellung des hydraulischen Arbeitszylinders 3.

Position 15: Die Last gelangt auf die obere Brücke 2 nach einer Verschiebung um den Wert "h".

Position 16: Der hydraulische Arbeitszylinder 3 befindet

sich in dem oberen Totpunkt.

Position 17: Die Last wird abgesenkt, die unteren Muttern

11 werden nach links gedreht.

Position 18: Die Drehbewegung der Muttern 11 wird in einem Abstand "2h" von der unteren Lage des hydraulischen Arbeitszylinders 3 angehalten.

Position 19: Die Last wird auf die untere Brücke 2 übertragen.

Position 20: Der hydraulische Arbeitszylinder 3 wird geschlossen. Zwischen den oberen Muttern 11 und der oberen Brücke 2 besteht ein Spalt.

In der Hebevorrichtung können Maschineneinheiten in beliebiger Zahl verwendet werden. Der Zahl der Maschineneinheiten setzt eigentlich nur die Datenverarbeitungsfähigkeit der zentralen Steuereinheit 9 eine Grenze. Die zentrale Steuereinheit 9 besteht aus dem zentralen Mikroprozessor und den ebenfalls mit Mikroprozessoren aufgebauten, mit zentralen Befehlen gesteuerten lokalen Steuereinheiten. Die mit Probenahme abtastende zentrale Steuereinheit 9 fragt in gegebenen Intervallen,bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle drei Sekunden, den Wert des Hubs bzw. der Absenkung der Maschine ab. So kann mit dem Arbeitszylinder 3 und dem die Position des Arbeitszylinders 3 fühlenden Meßumformer 14 eine äußerst präzise Regelung realisiert werden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Absenkung auf 120 mm/6 Minuten eingestellt, demnach wird je 1 mm abgetastet. So besteht die Möglichkeit,je 1 mm Weg eingreifen zu können.

Die aus den Maschineneinheiten aufgebaute Hebevorrichtung befriedigt weitgehend die an sie gestellten Forderungen, da es mit Hilfe der die Muttern 11 bewegenden Einheit 7, sowie der Steuereinheit 9, die den Istwert der Position der hydraulischen Arbeitszylinder 3 kontinuierlich fühlt und gegebenenfalls auch ein eventuelles Schadhaftwerden feststellt, möglich ist,im erforderlichen Zeitpunkt einzugreifen.

Die Maschineneinheit(en) kann (können) auf im voraus aufgestellte Säulen angeordnet werden; beispielsweise auf den Tragsäulen des Gebäudes. Wenn die Tragsäule eine Verlängerung erfordert, kann die Hebevorrichtung mit Hilfe der Steuerelemente auf die gewünschte Höhe eingestellt werden und nachdem die Säule verlängert worden ist, kann die Vorrichtung ohne Zerlegung auf den neuen Unterstützungspunkt transferiert werden.

Die Hebevorrichtung kann unter Zwischenschaltung einer ergänzenden unteren Brücke auch mit Hilfssäulen verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Hilfssäulen außerhalb der Hubspindeln 4 angeordnet, wobei ihre Achsem mit den Achsen der Hubspindeln koinzidieren. Bei dieser Lösung wird die ergänzende Brücke auf die Hilfssäulen gesetzt, wonach die Maschineneinheit auf der ergänzenden Brücke positioniert wird.

Leerseite -

Claims

v.FüNER EBBINGHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTOK NLYS

MARIAHILFPLATZ 2*3, MÜNCHEN SO POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D - BOOO MÜNCHEN 95

EPITÖGEPGYÄRTO VALLALAT DEAC-31912.0 Fi/iw

24. Mai 1984

ELEKTROHYDRAÜLISCHE HEBEVORRICHTUNG ZUM ANHEBEN VON DECKEN

Patentansprüche

Γ,

11. Jslektrohydraulische Hebevorrichtung zum Anheben von ^~"^Decken, mit Hubspindeln, hydraulischen Arbeitszylindern und hydraulischen Motoren, sowie mit einem Positionsmeßumformer, einer hydraulischen Speiseeinheit und einer hydraulischen und elektronischen Steuereinheit, gekennzeichnet durch eine aus einer unteren Brücke (2) und einer oberen Brücke (1) bestehende Brückeneinheit, durch einen hydraulischen Arbeitszylinder (3), dessen Zylinderteil mit dem Unterteil der oberen Brücke (1) und dessen Kolbenteil mit dem Oberteil der unteren Brücke (2) entsprechend geführt verbunden ist, wobei an der unteren Brücke (2) die hydraulische Speiseeinheit (5) und die hydraulische Steuereinheit (6) angeordnet sind, mit dem hydraulischen Arbeitszylinder (3) ein zum Erfühlen der Zylinderstellung ausgebildeter Meßumformer (14) verbunden ist, der mit der elektronischen Steuereinheit (9) verbunden ist, durch in der

unteren Brücke (2) und der oberen Brücke (1) vorgesehene Bohrungen, durch die sich zwei Hubspindeln (4) erstrecken, mit denen sowohl auf der unteren Brücke (2) als auch auf der oberen Brücke (1) je eine gesteuerte Einheit (7) von insgesamt vier zum rutschfreien Anheben und Senken der Last verbunden ist, von denen jede eine an der Hubspindel (4) innerhalb des Gehäuses (12) der Einheit

(7) angeordnete, mit einer Außenverzahnung versehene Mutter (11), und einen mit der Mutter (11) verbundenen hydraulischen Motor (8) aufweist, wobei den einzelnen Einheiten zugeordnete hydraulische Motoren (8) und der hydraulische Motor (8) über die hydraulische Steuereinheit

(6) mit der elektronischen Steuereinheit (9) verbunden sind, und die die Bewegung der Muttern (11) veranlassende Steuereinheit dafür sorgt, daß von den auf der oberen Brücke (1) und der unteren Brücke (2) angeordneten Mut-' tern das eine Paar gesteuert wird und das andere Paar lasttragend ist.
2. Hebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Steuereinheiten mit einer zentralen Steuer- und Regeleinheit (9) verbünden sind, die die Relativstellung der in beliebiger Zahl vorgesehenen Maschineneinheiten zueinander innerhalb einer gegebenen Toleranz h$lt.