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Titel der Erfindung
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Luftfilmgleiter für Horizontaltransport AnwendunqSqabiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Luftfilmgleiter für den Horizontaltransport von Lasten
bei Nutzung des bekannten Luftfilmgleiters, Dieser Luftfilmgleiter ist für den robusten
Betrieb bei erhöhter Verschleißeinwirkung, wie zum Beispiel auf Baustellen oder
unter vergleichsweise unsauberen Bedingungen der Industrie, anwendbar.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt sind Luftfilmgleiter
in verschiedenen Varianten zum horizontalen Transport von Lasten, die den Luftfilmeffekt
nutzen.
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Eine Grundvariante wird in der DE-Auslegeschrift 1948304 sowie in
der DE-Offenlegungeschrift 2118024 beschrieben.
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Hierbei besteht die unter einer starren Tragplatte angeordnete Luftkisseneinrichtung
aus einem flexiblen aufblähbaren Ringkörper, der abdichtend an der Tragplatte befestigt
ist. Bei der Zufuhr von Druckluft bläht sich ein Ringkörper auf und gibt die Druckluftzuführung
frei für einen zwischen Ringkörper, Tragplatte und Gleitfläche sich bildenden Luftkissenraum,
Der
Luftfilm bildet sich zwischen Ringkörper und Gleitfläche.
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Diese Vorrichtung reagiert zwar sensibel gegenüber geringen Unebenheiten
der Gleitfläche, Bei verschmutzter Gleitbahn entsteht aber eine überhöhte Reibung,
die zur Deformation des Ringkörpers und damit zur Funktionsstörung führt.
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Eine weitere Variante ist Gegenstand der DEAuslege -schrift 1964334.
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Unter einer Tragplatte ist eine obere Druckkammer mit flexiblen Seitenwänden
ausgebildet, in die das Druckmedium direkt eingespeist wird, Von dort wird durch
Verbindungsöffnungen das Druckmedium in eine darunter angeordnete wulstförmige Kissendichtung
und in einen Druckkissenraum geleitet, der umschlossen ist von der oberen Druckkammer,
der wulstförmigen Kissendichtung und der Gleitfläche.
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Diese Vorrichtung mit Nebenkammern bedingt eine verbesserte Anpassungsfähigkeit
gegenüber der Gleitfläche aber auch eine vergleichsweise große Bauhöhe, hohen konstruktiven
Aufwand und damit hohe Herstellungskosten, Ge-gen Verzerrung ist diese Vorrichtung
empfindlich, Wegen der Bauhöhe kann eine Schrägstellung der aussteifenden Trageplatte
eintreten und damit die Funktion gestört werden.
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In der DE-Offenlsgungsschrift 2245524 wird eine weitere Variante beschrieben,
bei der ein Luftkissen gebildet wird zwischen Gleitfläche und einem Torus, der als
Membran an der Tragfläche so angeflanscht ist, daß sich darüber ein Druckraum bildet.
Druckluft wird in den Torus und von dort durch Oeffnungen in den Luftkissenraum
geleitet. Diese Ausführung erlaubt robuste Einsatzbedingungen.
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Gegenüber der Gleitfläche ist die Membran wenig sensibel.
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Der Luftverbrauch ist vergleichsweise hoch, Da die Membran starr an
die Tragplatte angeflanscht ist, wird sie
in ihrer Anpassung an
die Gleitfläche behindert.
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Alle genannten Varianten neigen in Teillastbereichen zu Eigenschwingungen,
Die Membranen dieser Vorrichtungen sind verschraubt, vernietet, geklebt oder vulkanisiert
befestigt. Damit ist eine einfache Austauschbarkeit der Verschleißteile nicht gegeben.
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Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, das technologische Einsatzgebiet
der allgemein bekannten Luftfilmgleiter auf Baustellenbedingungen auszudehen und
mittels konstruktiv veränderter Bauteile den Luftfilmgleiter für höhere Belastungen
und verschleißfester zu gestalten.
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Die Verschleißteile sollen leicht austauschbar sein.
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Die Herstellungskosten sollen im Vergleich zu den bekannten Varianten
niedrig gehalten sein, Darlegung des Wesens der Erfindung Die technische Aufgabe,
die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht in der Entwicklung eines Luftfilmgleiters,
dessen funktionswichtigen Bauelemente miteinander weder verklebt, vulkanisiert,
vernietet oder verschraubt werden. Die Druckdichtigkeit des flexiblen Körpers soll
durch selbstdichtende Klemmung erfolgen. Aufgabe ist es weiterhin, durch ein einfaches
und wirkungsvolles Ventilsystem die Schwingungen auch in Teillastbereichen zu unterbinden
und die Deformationsstabilität bei Einwirkung von Kräften aus überhöhter Reibung
zwischen Gleitfläche und Membran zu erhöhen, um die Funktionsfähigkeit des Luftfilmgleiters
nicht zu unterbrechen.
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Der erfindungsgemäße Luftfilmgleiter soll auch noch unter stark wechselnden
Belastungen im Grenzbereich direkten Bodenkontaktes bei erhöhter Reibleistung arbeiten,
da unter Baustellenbedingungen Nivellementabweichungen auftreten,
Erfindungsgemäß
wird die Aufgabe durch einen aus einer statisch ausgesteiften Plattform sowie einer
darunter sich gegen diese und gegen die Gleitfläche abstützende Luftkisseneinrichtung
bestehenden Luftfilmgleiter gelöst.
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Die Plattform dieser Vorrichtung ist aus druckmediendurchlässig miteinander
verbundenen Zellen aufgebaut, die mit gasförmigen Druckmedium gespeist werden. Im
Zentrum der mittleren Zelle führt eine Bohrung in einen Rohrstutzen, der rechtwinklig
zur Plattform direkt in den Luftkissenraum gerichtet und an seinem freien Ende mit
einer runden am Rohrstutzen einen nach außen gerichteten Flansch bildenden Druckplatte.
schraubbar abgeschlossen ist. über diesen Rohrstutzen sind eng anliegend zwei ringscheibenförmige
Membranen aus textilverstärktem, elastischen gummiartigen Material gezogen, wobei
die obere Membrane an der Plattform und die untere am Flansch der Drosselplatte
lose anliegen, Die Membranen sind spiegelbildlich an ihren äußeren Rindern von einer
radial aussteifenden Felge druckdicht so gefaßt, daß die wulstförmigen Außenränder
von einem Spannring in das Bett der Felge geklemmt sind und die Felge in dem auf
diese Art gebildeten Membranenraum eingeschlossen ist. Zwischen der unteren Membrane
und der Gleitfläche ist so ein Luftkissenraum gebildet, der radial durch den an
der Gleitfläche anliegenden Bereich der Membrane bzw. bei Betrieb der Vorrichtung
durch den entstehenden Luftfilmspalt begrenzt wird.
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Der Rohrstutzen weist radiale Bohrungen auf, die zwischen der oberen
und der unteren Membrane vom Stutzeninneren in den Membranen raum führen, An der
Unterseite der Plattform sind winkelförmige Schutzeinfassungen lösbar angebracht,
die jeweils ringförmig den Spannring umschließen, einen nach außen gebogenen Winkel
des Spannringes untergreifen und den Spannring in senkrechter Richtung formschlüssig
führt.
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Die Zuführung des gasförmigen Druckmediums erfolgt über einen Anschluß
in die aus Zellen bestehende Plattform, die auch als Pulsationsdämpfer wirkt.
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Ober die Zentralzelle strömt das Druckmedium in den Rohrstutzen, wird
aber durch eine Drosselplatte am ungehinderten Ausströmen in den Luftkissenraum
gebremst. Der entstehende Staudruck im Rohrstutzen führt zum Oberströmen des Druckmediums
über Bohrungen in den Membranenraum, Der Staudruck im Membranen raum spannt die
beiden spiegelbildlich zueinander gerichteten Membranen bis zum dichten Abschluß
des Luftkissenraumes, Die untere Membrane liegt nur randseitig fest auf der Gleitfläche
auf, Die obere Membrane wird selbstdichtend an die Unterseite der Plattform angepreßt.
Zu diesem Zeitpunkt wirkt im Membranen raum sowie im Luftkissenraum gleicher Druck,
Bei weiterer Druckmedienzuführung werden die Membranen von der radial aussteifenden
Felge, der Drosselplatte und der Plattform an ihrer Aufweitung gehindert.
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Die Folge ist das radiale überströmen des Druckmediums in den sich
ausbildenden Luftspalt, mit dem Effekt des reibungsarmen Luftfilmes, Ausführungebeispiel
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden.
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In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig, 1: Luftfilmgleiter in
Reihenanordnung, auf Schwinge gelagert Fig, 2: Schnitt durch einen Luftfilmgleiter
Fig, 3: Luftfilmgleiter für Kassettenbauweise
Der Luftfilmgleiter
wird von einer statisch ausgesteiften Plattform 1 bekannter Bauart nach oben abgestützt,
Die Druckmedienzuführung erfolgt über Anschluß 2 in die untereinander verbundenen
Zellen 3 der Plattform 1, die als Pulsationsdämpfer wirken.
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Im Zentrum der Zentralzelle 4 mündet die Bohrung 5 als Verbindung
zwischen Plattform 1 und dem Rohrstutzen 6.
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In den Rohrstutzen 6 strömt das gasförmige Druckmedium ein und wird
von der Drosselplatte 7 am ungehinderten Ausströmen in den Luftkissenraum 8 gebremst.
Der Staudruck im Rohrstutzen 6 führt zum überetrömen des Druckmediums über die Bohrungen
9 in den Membranen raum 10, Der Staudruck im Membranenraum 10 spannt die beiden
spiegelbildlich zueinander gerichteten Membranen 11 und 12 bis zum dichten Abschluß
des Luftkissenraumes 8. Die Membrane 12 liegt randseitig fest auf der Gleitfläche
13 auf. Gleichzeitig wird die an der Plattform 1 lose anliegende Membrane 11 selbstdichtend
angepreßt. Diese erste Funktionsphase wird in kürzester Zeit erreicht. Sie ist beendet,
wenn der Membranenraum 10 und Luftkissenraum 8 mit Druckausgleich aufgeladen sind
und die Membranen 11 und 12 vorgespennt das System unter statischen Druck halten,
Bei weiterer Druckmedienzuführung über die Drosselplatte 7 werden die eingespannten
Membranen ist12 infolge der zentrischen Begrenzung durch die Drosselplatte 7 und
der radial aussteifenden Felge 14 in ihrer weiteren vertikelen Aufweitung gehindert.
Die Folge ist das radiale Oberstromen des Druckmediums in den sich ausbildenden
Luftfilmspalt 15 mit dem bekannten Effekt des reibungsarmen Luftfilmes, Gegenüber
bekannten Luftfilmgleitern wird der funktionswichtige Luftfilmspalt 15 nicht durch
Konturendeformation des äußeren Randes 16 bzw. durch feste Anflanschung der spiegelbildlich
angeordneten Membranen 11;12 in einer Sensibilität gestört,
Durch
die Felge 14 ist auch die vertikale Luftlager~ anpassung der beiden frei beweglichen
Membranen 11; 12 an die Gleitfläche 13 nicht gestört. Die feste und selbstdichtende
Felgeneinspannung am Felgenhorn 17 am äußeren Rand 16 verhindert Deformationsfalten
in der äußeren Membranenzone 21 und gibt den unter wechselnden Betriebsbedingungen
stehenden Membranen 11;12 die erforderliche Stabilität. Folglich ist es auch nicht
möglich, daß sich die Membranen 11;12 bei direktem Bodenkontakt und höherer Reibleistung
in sich einfalten, da die horizontalen Kräfte aus erhöhter Reibleistung sich am
Rohrstutzen 6 und über dem Spannring 18 an die äußere Schutzeinfassung 19 ableiten,
Die Membranen 11;12 verfügen im Zentrum und in der äußeren Randzone 16 über Wülste
20 mit textilen Einlagen, Die vom äußeren Rand 16 mit flachen Winkel abgehende äußere
Membranenzone 21 so in Richtung Luftfilmspalt 15 in der Wandetärke verjüngt ausgeführt.
Diese im Querschnitt keilförmige Kontur der äußeren Membranenzone 21 dient der Stabilität
bei der verwindung erhöhter Reibleistungen.
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Andererseits erhöht sich die Unempfindlichkeit der Membranen 11;12
gegen äußere Beschädigung, Eine weitere Verstärkung der äußeren Membranenzone 21
ermöglicht das Wirken des Luftfilmgleiters als saugnapfartigen Teller und somit
zur Positionierung des Trensportgerätes. Transportobjekte können damit bei umschaltbarem
Vakuumbetrieb fest mit der Gleitfläche 13 positioniert werden. Der einfache Zusammenbau
der Membranen 11;12 wird auf der Felge 14 nach der Membranenmontage durch einen
Spannring 18 erreicht. Gleichzeitig verhindert der Spannring 18 und die Schutzeinfassung
19 ein Abfallen des lose an der Plattform 1 anliegenden Membranenkörpers.
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Die Schutzeinfassung 19 dient der horizontalen Kräfteableitung und
verhütet äußere schädigende Einflüsse auf die Membrane.
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Sie kann zusätzlich mit einem statischen Tragelement 22 versehen werden,
das ein sicheres Absetzen der Last auf die Gleitfläche 13 bei Unterbrechung des
Luftkissens gewährleistet, Der Spannring 18 kann mit einem Schmutzabstreifer 23
bekannter Bauart ergänzt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch gemäß Figur 3 in bekannter
Kassettenbauweise ausstatten. Zu diesem Zweck ist eine zusätzliche Bleche zwischenlage
24 unter der Plattform 1 anzuordnen und der Rohrstutzen 6 mit diesem Blech fest
zu verbinden, Auch die Schutzeinfassung 19 ist mit der Bleche zwischenlage 24 lösbar
zu verbinden, Zwischen Blechzwischenlage 24 und Plattform 1 ist im Zentrum eine
Ringdichtung 25 einzulegen.
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Somit kann die komplette Vorrichtung unter voller Last aus der Kassette
26 herausgezogen werden. Die Kassette bauweise erfordert jedoch in bekannter Weise
ein von der Luftfilmgleitvorrichtung unabhängiges statisches Tragelement 22, In
Figur 1 ist am Beispiel einer Reihenanordnung von Luftfilmgleitern die dazu erforderliche
schwingenge lagerte Traversenaufhängung 27 dargestellt, Das dynamische Hubvermögen
der einzelnen sensiblen Luftfilmgleiter wird durch den vertikalen Schwingenausgleich
in einer Gummitopflagerung 28 bekannter Bauart nicht behindert.
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Aufstellung der Bezugszeichet für "Luftfilmgleiter für Horizontaltransport"
1 Plattform 2 Anschluß 3 Zelle 4 Zentralzelle 5 Bohrung 6 Rohrstutzen 7 Drosselplatte
8 Luftkissenraum 9 Bohrungen 10 Membranenraum 11 obere Membrane 12 untere Membrane
13 Gleitfläche 14 Felge 15 Luftfilmspalt 16 äußerer Rand 17 Felgenhorn 18 Spann
ring 19 Schutzeinfassung 20 Wulst 21 äußere Membranenzone 22 statisches Tragelement
23 Schmutzabstreifer 24 Blechzwischenlage 25 Ringdichtung 26 Kassette 27 Traversenaufhängung
28 Gummitopflagerung