DE3923136A1

DE3923136A1 - Steering device for fluid-borne loads

Info

Publication number: DE3923136A1
Application number: DE19893923136
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl Ing Schlieder; Siegfried Dipl Ing Stowasser
Original assignee: Bauakademie der DDR
Current assignee: Noell Service und Maschinentechnik GmbH
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1990-02-01
Also published as: DD291899A7

Abstract

The invention relates to a steering device for fluid-borne loads for maintaining direction and changing direction in a defined way during advancing movements. The essential features of the invention are that a hydraulic cylinder with articulated bearing is attached in a movable fashion to a telescope by means of a piston rod head and the piston rod head is connected to a displacement measuring system, that an angle measuring system is arranged on a telescope and that an advancing cross element with advancing runners is rotatably attached to the piston rod of a lifting cylinder.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für fluid getragene Lasten zur Richtungskonstanthaltung und de finierter Richtungsänderung bei Schreitbewegungen.The invention relates to a steering device for fluid borne loads to keep the direction constant and de Finished change of direction when walking.

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Lenkvorrichtungen, bei denen durch einen Rast- bzw. Arretierungsmechanismus, wie hydraulisch be tätigte Rastbolzen, die vorbestimmte Bewegungsablauf richtung konstant gehalten wird.Steering devices are known in which by a Locking or locking mechanism, such as hydraulic be made locking bolts, the predetermined sequence of movements direction is kept constant.

Durch die Vielzahl der Konstruktionselemente ist diese Lenkvorrichtung kostenaufwendig in ihrer Herstellung, sehr störanfällig - die Bewegungsrichtungsänderung kann nur in den mechanisch bedingt begrenzt angeordneten Rastern erfolgen.This is due to the large number of construction elements Steering device costly to manufacture, very susceptible to interference - the change in direction of movement can only in the mechanically limited arrangement Grid.

Bekannt sind Drehsysteme mit Zahnstangen-Zahnrad sowie Lenksysteme mit Spurstangen an radgebundenen Fahrzeugen. Die Nachteile dieser Lösungen sind, daß von einem Fest punkt aus die Richtungsänderung erfolgten, die form- oder kraftschlüssig arretiert wird; der hohe Material- und Fertigungsaufwand, der große Platzbedarf sowie die be grenzten Fahrtrichtungsmöglichkeiten.Rotary systems with rack and pinion are known Steering systems with tie rods on wheel-bound vehicles. The disadvantages of these solutions are that of a feast point from which the direction change occurred, the form or is non-positively locked; the high material and Manufacturing effort, the large space requirement and the be limited direction of travel options.

Bekannt ist eine Transportvorrichtung nach FR-PS 84 05 996, bei der eine zentrale Einheit derart auf einem Gestell aufgelagert ist, daß dieselbe gedreht werden kann, während nur ein Stützzylinder von der zentralen Einheit auf dem Gestell getragen wird. A transport device according to FR-PS 84 05 996 is known, with a central unit like this on a rack is supported that the same can be rotated while only one support cylinder from the central unit on the frame will be carried.

Der Nachteil dieser Transportvorrichtung besteht darin, daß die Last während des Transportes zwischen den Hub vorrichtungen angehoben und abgesenkt werden muß, was einen erhöhten Energieverbrauch zur Folge hat.The disadvantage of this transport device is that the load during transportation between the hub devices raised and lowered what results in increased energy consumption.

Nach FR-PS 25 87 964 ist eine Vorrichtung für den schritt weisen Transport schwerer Lasteinheiten bekannt, bei der zwei hydraulische Hubvorrichtungen, die die Last tragen, am äußeren Rand eines auf vorzugsweise auf vier Tragvor richtungen angeordneten Gestelles derart angeordnet sind, daß das Gestell vom Boden angehoben wird.According to FR-PS 25 87 964 is a device for the step assign transportation of heavy load units known at two hydraulic jacks that carry the load on the outer edge of a preferably on four Tragvor directions arranged frame are arranged such that the frame is raised from the floor.

Die Transportvorrichtung ist in seinem konstruktiven Auf bau und damit in seiner Herstellung sehr aufwendig und auf Grund des Zusammenwirkens vieler präziser Einzelele mente störanfällig.The transport device is in its constructive on construction and therefore very expensive to manufacture and due to the interaction of many precise individual elements elements prone to failure.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Lenkvorrichtung zu finden, mit der schwere fluidgetragene Lasten mit geringstem Ener gieaufwand während des Bewegungsablaufes richtungsorien tiert in kürzester Zeit und ohne weitere Hilfskonstruktio nen und Verschubtechniken bewegt werden können.The aim of the invention is to find a steering device with the heavy fluid-borne loads with the lowest energy gi effort during the course of movement animals in the shortest possible time and without any additional construction and moving techniques can be moved.

State the nature of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer im konstruktiven Aufbau einfachen Lenkvorrichtung, mit der beliebige Bewegungsablaufrichtungen sowie eine auto matische Bewegungsunterbrechung bei Kollisionen während des Bewegungsablaufes erreichbar sein soll.The object of the invention is to create a simple steering device in the construction, with any direction of movement as well as an auto matical movement interruption during collisions of the movement should be accessible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Hydraulikzylinder mit Gelenklager über seinen Kolben stangenkopf an einem Teleskop beweglich befestigt und der Kolbenstangenkopf mit einem Wegmeßsystem verbunden ist, daß an einem Teleskop ein Winkelmeßsystem angeordnet und das an der Kolbenstange eines Hubzylinders eine Schreittraverse mit Schreitkufen drehbar befestigt ist.According to the invention the object is achieved in that a Hydraulic cylinder with a spherical bearing over its piston rod head movably attached to a telescope and the Piston rod head is connected to a position measuring system, that an angle measuring system is arranged on a telescope and the one on the piston rod of a lifting cylinder Crossbar is rotatably attached with skids.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung be stehen in seinem einfachen konstruktiven Aufbau, da zur Verschubbewegungsrichtungskonstanthaltung keine zu sätzlichen Konstruktionselemente, außer den zur Lenkung erforderlichen, benötigt werden.The advantages of the steering device according to the invention be stand in its simple constructive structure, because to keep the direction of movement constant additional construction elements, except those for steering necessary, needed.

Embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigtThe invention is illustrated below in one embodiment game are explained in more detail. In the drawings shows

Fig. 1 ein Schreit-Gleit-Modul mit der Lenkvorrich tung, Fig. 1 shows a border-sliding module tung with the Lenkvorrich,

Fig. 2 eine Draufsicht nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of FIG. 1,

Fig. 3 eine Detaildarstellung der Dreheinrichtung, Fig. 3 is a detailed view of the rotating device,

Fig. 4 eine Detaildarstellung des Winkelmeßsystems. Fig. 4 is a detailed representation of the angle measuring system.

Die Lenkvorrichtung ist Bestandteil eines Schreit-Gleit- Moduls, welches zusammengeschaltet zu einem gleitbahn losen Transportsystem für schwere Lasten geeignet ist. Die Lenkvorrichtung besteht aus einem Hydraulikzylinder 5 mit Gelenklager 5 a, dessen Kolbenstangenkopf 21 an dem Teleskop 9 derart beweglich angeordnet ist, daß die am Kolbenstangenkopf 21 fest angeordnete Zylinderbefestigung 20 mit der am Teleskop 9 angeordneten gabelförmigen Teles kopaufnahme 19 über bekannte Verbindungselemente verbun den sind. The steering device is part of a walking-sliding module which, when connected, is suitable for a heavy-duty transport system without a slideway. The steering device consists of a hydraulic cylinder 5 with a spherical bearing 5 a , the piston rod head 21 is arranged so movably on the telescope 9 that the cylinder rod 20 fixedly arranged on the piston rod head 21 with the fork-shaped telescope 19 arranged on the telescope 9 are connected via known connecting elements.

Der Kolbenstangenkopf 21 ist mit einem Wegmeßsystem 7 derart verbunden, daß die am Kolbenstangenkopf 21 über die Schaltwellenbefestigung 18 angelenkte Schaltwelle 16 mit den Stößeltastern 25 a, 25 b, welche über die Stößeltasterbefestigung 24 am Hydraulikzylinder 5 be festigt sind, gekoppelt ist.The piston rod head 21 is connected to a displacement measuring system 7 in such a way that the switching shaft 16 articulated on the piston rod head 21 via the selector shaft fastening 18 is coupled to the plunger buttons 25 a , 25 b , which are fastened to the hydraulic cylinder 5 via the plunger button fastening 24 .

Die Schaltwelle 16 ist im Führungsrohr 17 und in den Stößeltasterbefestigungen 24 beweglich gelagert (Fig. 3). Gleichfalls am Teleskop 9 bzw. an einem seiner Teleskope 9 a ist ein Winkelmeßsystem 6, bestehend aus einer Meß scheibe 29, die mit dem Drehwinkelinitiator 27 a und dem Drehrichtungsinitiator 27 b im Eingriff steht, angeordnet. Der Drehwinkelinitiator 27 a und der Drehrichtungsinitiator 27 b sind über die Initiatorbefestigung 28 am Aufnahme gehäuse 10 befestigt.The control shaft 16 is movably mounted in the guide tube 17 and in the tappet button fastenings 24 ( FIG. 3). Likewise on the telescope 9 or on one of its telescopes 9 a is an angle measuring system 6 , consisting of a measuring disc 29 , which is in engagement with the rotation angle initiator 27 a and the direction of rotation initiator 27 b . The angle of rotation initiator 27 a and the direction of rotation initiator 27 b are attached via the initiator attachment 28 to the housing 10 .

Die Meßscheibe 29 ist am Teleskop 9 a angeordnet und ist an ihrer äußeren Peripherie mit einer Winkelmarkierung 30, beispielsweise eingebrachten Schlitzen und mit auf einem Teilkreis im gleichen Abstand eingebrachten Boh rungen 31 versehen.The measuring disc 29 is arranged on the telescope 9 a and is provided on its outer periphery with an angular marking 30 , for example, slots and with holes 31 introduced on a pitch circle at the same distance.

Der Drehwinkelinitiator 27 a steht mit der Winkelmarkie rung 30 und der Drehrichtungsinitiator 27 steht mit den Bohrungen 31 in Eingriff (Fig. 4).The angle of rotation initiator 27 a stands with the Winkelmarkie tion 30 and the direction of rotation initiator 27 is in engagement with the bores 31 ( FIG. 4).

An der Kolbenstange 1 a des Hubzylinders 1 ist über die mit Kugelgelenk versehene Traversenaufnahme 4 die Schreittraverse 3 mit den Schreitkufen 3 a drehbar um die Drehachse 12 (Achse des Hubzylinders 1) befestigt.On the piston rod 1 a of the lifting cylinder 1 , the cross-beam 3 with the walking skids 3 a is rotatably fastened about the axis of rotation 12 (axis of the lifting cylinder 1 ) via the cross-member receptacle 4 .

Die Aufgabe der Lenkvorrichtung besteht darin, eine be nötigte Bewegungsrichtung vorzubestimmen und diese wäh rend des Bewegungsablaufes exakt einzuhalten.The task of the steering device is to be a Predetermine the required direction of movement and select it to adhere exactly to the movement sequence.

Die Bewegungsrichtungskonstanthaltung erfolgt bei jeweils einem Takt des Verschubschrittes in der Bewegungsrichtung 26 über den hydraulisch über den Hubzylinder 1 entlasteten Schreitbalken 2, während seines Leerhubes. The constant direction of movement is maintained at one cycle of the shifting step in the direction of movement 26 via the walking beam 2 , which is hydraulically relieved via the lifting cylinder 1 , during its idle stroke.

Eine Parallelitätsabweichung zwischen Schreittraverse 3 und Schreitbalken 2, signalisiert durch die Stößeltaster 25 a bzw. 25 b, welche die Bewegung der Schaltwelle 16 aus werten, und die absolute Richtungsabweichung des Schreit- Gleit-Moduls, signalisiert durch das Winkelsystem 6, korrigiert.A parallelism deviation between walking crossbeam 3 and walking beam 2 , signaled by the plunger buttons 25 a and 25 b , which evaluate the movement of the selector shaft 16 , and the absolute directional deviation of the walking-sliding module, signaled by the angle system 6 , corrected.

Bei der Parallelitätskorrektur wird bei einer Abweichung die Schaltwelle 16 in ihrer Bewegungsrichtung 26 verscho ben, wodurch in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung 26 der Stößeltaster 25 a oder der Stößeltaster 25 b betägtigt wird. Ist die Abtriftrichtung erkannt, wird über die Steuerung eine Gegenbewegung des Hydraulikzylinders 5 ausgelöst bis die Stößeltaster 25 a bzw. 25 b den in Fig. 3 dargestellten Schaltzustand eingenommen haben.During the parallelism correction, the shift shaft 16 is moved in its direction of movement 26 in the event of a deviation, as a result of which, depending on the direction of movement 26, the tappet button 25 a or the tappet button 25 b is actuated. If the drift direction is recognized, a counter movement of the hydraulic cylinder 5 is triggered by the control unit until the plunger buttons 25 a and 25 b have assumed the switching state shown in FIG. 3.

Signalisiert das Winkelmeßsystem 6 eine Abweichung vom steuerungsseitig eingestellten Richtungswert, erfolgt eben falls eine Gegensteuerung mittels des Hydraulikzylinders 5, wobei die Abweichung vom eingestellten Winkelwert vom Dreh winkelinitiator 27 a, hervorgerufen durch die Drehung der Meßscheibe 29 mit ihrer Winkelmarkierung 30 die Schaltimpulse auslösen, welche wiederum durch die Steuerung verarbeitet werden, aufgenommen wird.If the angle measuring system 6 signals a deviation from the direction value set on the control side, countermeasures are also carried out by means of the hydraulic cylinder 5 , the deviation from the set angle value from the rotation angle initiator 27 a , caused by the rotation of the measuring disc 29 with its angle marking 30, which trigger the switching pulses, which in turn trigger processed by the controller is recorded.

Die Erfassung der Richtungsabweichung erfolgt durch die Aus wertung der Schaltimpulse des Drehrichtungsinitiators 27 b, bei Drehung der Meßscheibe 29 durch die Bohrung 31.The detection of the directional deviation is carried out by evaluating the switching pulses from the direction of rotation initiator 27 b , when the measuring disk 29 rotates through the bore 31 .

In Abhängigkeit der von der Abtrift vorhandenen Position des Schreitbalkens 2 und der folgenden Schaltkombination des Drehwinkelinitiators 27 a und des Drehrichtungsinitiators 27 b, ermittelt die speicherprogrammierbare Steuerung die Abweichung der Drehbewegungsrichtung 13 und liefert Schaltimpulse zur Abtriftkorrektur mittels Hydraulikzylinder 5.Depending on the position of the walking bar 2 and the subsequent switching combination of the rotation angle initiator 27 a and the direction of rotation initiator 27 b , the programmable logic controller determines the deviation of the rotational movement direction 13 and delivers switching pulses for correcting the drift by means of hydraulic cylinders 5 .

Ist die vorgewählte Sollposition erreicht, wird die Auflast vom Schreitbalken 2 übernommen und die Schreittraverse 3 wird durch den Hubzylinder 1 entlastet.If the preselected target position is reached, the load is taken over by the walking beam 2 and the walking crossbar 3 is relieved by the lifting cylinder 1 .

Jetzt erfolgt mittels der Verschubzylinder 11 der Lastver schub in die Verschubbewegungsrichtung 14 über die Gleit lager 2 a, wobei während dieser Phase wieder die Paralle lität zwischen Schreitbalken 2 und Schreittraverse 3, signalisiert über das Wegmeßsystem 7 durch Ansteuern des Hydraulikzylinders 5, hergestellt wird.Now takes place by means of the shear cylinder 11 of the Lastver thrust in the shear movement direction 14 via the slide bearing 2 a , during this phase again the parallelity between the walking beam 2 and the walking crossbar 3 , signaled by the measuring system 7 by actuating the hydraulic cylinder 5 , is produced.

Bei Schräg- und Kreisfahrten wird der benötigte Verfahr winkel der Schreit-Gleit-Module an der Steuerung einge stellt. Die wechselseitige Drehung von Schreitbalken 2 bzw. Schreittraverse 3 um die Drehachse 12, der jeweils durch den Hubzylinder 1 entlasteten Elemente erfolgt in Maximalschritten von 20° so lange, bis die geforderte Sollposition erreicht ist und die Aufstandselemente pa rallel stehen.For inclined and circular drives, the required travel angle of the walking-sliding modules is set on the control. The mutual rotation of walking beam 2 or walking crossbar 3 about the axis of rotation 12 , the elements relieved by the lifting cylinder 1 in maximum steps of 20 ° until the required target position is reached and the riot elements are parallel.

Fährt die Schreittraverse 3 beim Lastverschub gegen ein Hindernis, so kommt es zur Drehung derselben um die Drehachse 12, da der Hydraulikzylinder 5 freigeschaltet ist und bewirkt in seiner Endstellung durch das Wegmeß system 7 eine Abschaltung des Verschubvorganges, wodurch mechanische Zerstörungen verhindert werden. If the crossbar 3 moves against an obstacle when the load is shifted, the same will rotate about the axis of rotation 12 , since the hydraulic cylinder 5 is activated and, in its end position, causes the displacement process to be switched off by the measuring system 7 , thereby preventing mechanical destruction.

Aufstellung der Bezugszeichen für Lenkvorrichtung für fluidgetragene LastenList of reference numerals for steering device for fluid-borne loads

1 Hubzylinder
1 a Kolbenstange
2 Schreitbalken
2 a Gleitlager
3 Schreittraverse
3 a Schreitkufe
4 Traversenaufnahme mit Kugelgelenk
5 Hydraulikzylinder
5 a Gelenklager
6 Winkelmeßsystem
7 Wegmeßsystem
9 Teleskop
9 a Teleskop
10 Aufnahmegehäuse mit Ölbehälter
11 Verschubzylinder
12 Drehachse
13 Drehbewegungsrichtung
14 Verschubbewegungsrichtung
15 Hubbewegungsrichtung
16 Schaltwelle
17 Führungsrohr
18 Schaltwellenbefestigung
19 Teleskopaufnahme
20 Zylinderbefestigung
21 Kolbenstangenkopf
24 Stößeltastbefestigung
25 a Stößeltaster
25 b Stößeltaster
26 Bewegungsrichtung
27 a Drehwinkelinitiator
27 b Drehrichtungsinitiator
28 Initiatorenbefestigung
29 Meßscheibe
30 Winkelmarkierung
31 Bohrung 1 lifting cylinder
1 a piston rod
2 walking bars
2 a plain bearing
3 crossbar
3 a walking skids
4 Truss mount with ball joint
5 hydraulic cylinders
5 a spherical plain bearing
6 angle measuring system
7 position measuring system
9 telescope
9 a telescope
10 receptacle housing with oil container
11 displacement cylinders
12 axis of rotation
13 direction of rotation
14 direction of displacement
15 stroke direction
16 selector shaft
17 guide tube
18 Shift shaft attachment
19 Telescope mount
20 cylinder mounting
21 piston rod head
24 plunger button attachment
25 a plunger button
25 b push button switch
26 direction of movement
27 a rotation angle initiator
27 b Direction of rotation initiator
28 Initiator attachment
29 measuring disc
30 angle mark
31 hole

Claims

Steering device for fluid-borne loads, characterized in that the hydraulic cylinder ( 5 ) with a spherical bearing ( 5 a) on its piston rod head ( 21 ) on the telescope ( 9 ) movably attached and the piston rod head ( 21 ) with the displacement measuring system ( 7 ), a related party is that (9 a) provided the angle measuring system (6) on the telescope, and in that on the piston rod (1 a) of the lifting cylinder (1) the walking beam (3) with the border runners (3a) rotatable about the axis of rotation (12) be consolidates is.