EP0054477B1 - Antriebseinrichtung mit Zylindern zur Erzeugung der kontinuierlichen Bewegung eines länglichen Gegenstandes in Richtung seiner Achse und/oder zum Bewegen eines Elementes längs diesem Gegenstand - Google Patents

Antriebseinrichtung mit Zylindern zur Erzeugung der kontinuierlichen Bewegung eines länglichen Gegenstandes in Richtung seiner Achse und/oder zum Bewegen eines Elementes längs diesem Gegenstand Download PDF

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EP0054477B1
EP0054477B1 EP81401947A EP81401947A EP0054477B1 EP 0054477 B1 EP0054477 B1 EP 0054477B1 EP 81401947 A EP81401947 A EP 81401947A EP 81401947 A EP81401947 A EP 81401947A EP 0054477 B1 EP0054477 B1 EP 0054477B1
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Gilbert Laplante
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FRANCAISE D'ENTREPRISES METALLIQUES Cie
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FRANCAISE D'ENTREPRISES METALLIQUES Cie
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/04—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction
    • E02B17/08—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering
    • E02B17/0836—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering with climbing jacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F1/00—Devices, e.g. jacks, for lifting loads in predetermined steps
    • B66F1/02—Devices, e.g. jacks, for lifting loads in predetermined steps with locking elements, e.g. washers, co-operating with posts
    • B66F1/04—Devices, e.g. jacks, for lifting loads in predetermined steps with locking elements, e.g. washers, co-operating with posts the posts being toothed
    • B66F1/08—Devices, e.g. jacks, for lifting loads in predetermined steps with locking elements, e.g. washers, co-operating with posts the posts being toothed and the devices being operated by fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a power plant with jacks for producing the continuous movement of an oblong object in the direction of its axis, in particular when this axis is vertical, and / or for moving an element along said object.
  • elong object is meant to designate any kind of elongated object, such as bar, rod, tube, cable, etc., of uniform or non-uniform cross section, it being understood that by “axis is meant the general direction in which extends said object, and not necessarily an axis in the geometric sense of the term, that is to say an axis of revolution or symmetry.
  • the object in question can constitute any mobile mechanical member, for example a hoisting member, the installation in question then being fixed.
  • it can be fixed (post), in which case the installation in question is mobile along this object and can in turn entail, for example to hoist it, any element.
  • installations of the general type comprising on the one hand at least two sets of jacks, the piston or pistons of each set being associated with locking means specific to them. selectively, momentarily and automatically secure said object, their body being fixed (in the case of a movable oblong object) or mobile and secured to an element to be moved along said object (in the case of a fixed oblong object), and on the other hand, a device for supplying the bodies of the cylinders with hydraulic fluid, provided with automatic control means (pumps; solenoid valves; position detectors; amplifiers; etc.) for supplying or evacuating the fluid on either side of said pistons, the arrangement and operation of the aforementioned locking and control means being ensured in such a way, at least, that the taking up of said object by the piston or pistons of a cylinder assemblies are performed at the time that the piston or pistons of the other set of cylinders cease their own taking over of said object, the piston
  • Document FR-A-2169 048 describes an installation comprising a transport trolley for very heavy loads, using a main hydraulic cylinder and a hydraulic fixing cylinder, and it would not be adapted to the problem either. , which is in particular that of the continuous displacement of an oblong object in the direction of its axis, in particular when this axis is vertical.
  • the document FR-A-1 525 052 describes a hydraulic device for hauling a cable, again using two jacks working alternately, one performing a traction movement, while the other returns empty in its starting position, but again such a device is not suitable for moving a load in an essentially vertical direction.
  • the object of the present invention is to fill this gap in the technique and, for this purpose, a power plant with cylinders in accordance with the invention is characterized in that said empty displacement of the piston or pistons takes place at higher speed. that their displacement under load, to allow a catching up of the games at the level of the locking means, in order to avoid suddenly.
  • Another object of the invention consists in the production of a hydraulic circuit, as described in claim 8, for the supply of this power plant.
  • the invention may include other provisions, in particular to allow a rocking movement perfectly synchronized between said pistons of the cylinder assemblies, and to allow easy blocking on the object, and in particular the installation above defined under its the most general form can also be characterized, for this purpose, in that the arrangement and operation of said locking and control means are also ensured so that from a stop position at the end of stroke under load, and after release, the start of the empty return of the piston (s) of an actuator assembly to their starting position, namely the start of their empty movement in the opposite direction to the direction of relative displacement of the object with respect to this assembly, is automatically controlled in an instant which follows the start of the taking over of said object by the piston or pistons of the other cylinder assembly.
  • period of time which elapses between this start of treatment and the instant in question may correspond approximately to the time necessary to ensure release at the end of the race under load. This will also be better seen later.
  • any embodiment adapted to the problem posed and in particular that it comprises two sets of cylinders each comprising a annular piston surrounding said oblong object, the two pistons being mounted in a common cylinder body also annular and surrounding said object.
  • This arrangement advantageously makes it possible to obtain a compact and robust installation, and also allows a simplification, the chambers of the two sets of jacks being able to communicate directly inside the common jack body.
  • One can also facilitate, in this way, the mechanical connection (by bolts or the like) between the pistons and the oblong object.
  • the installation comprises two sets of cylinders each comprising an annular piston surrounding said oblong object, the two pistons being mounted in two separate cylinder bodies, also annular, coaxial and surrounding said object. .
  • FIG. 1 there is referenced at 1, in the form of a tube, the oblong object which it is desired to subject to a continuous displacement in the direction of its axis 2.
  • the cylinder assembly comprises in this example two jacks having a common body 3 mounted, on a fixed support 4, so as to surround said tube 1.
  • the body 3 consists of two cylindrical and concentric walls 3a and 3b connected at both ends by bottoms 3c and thus defining in the body 3 a common annular chamber 5.
  • the diameter of the inner tubular wall 3a is slightly greater than that of the tube 1.
  • annular chamber 5 In the annular chamber 5 are slidably mounted two annular pistons 6 and 6 'each extended by a tubular part, respectively 7 and 7', leaving the common body 3 by the two ends of the latter and each of which carries means for the end blocking, respectively 8 and 8 '.
  • These means can be constituted by any means adapted to temporarily block the corresponding tubular part 7 or 7 'on the tube 1; it may, for example, be locking means comprising pins or the like, respectively 9 and 9 ′, adapted to move radially towards the axis 2 or in the opposite direction, either to be able to engage in a light or the like 10 of the tube is to be able to disengage from it, it being understood that the lights 10 can be distributed at constant spacings both according to the length of the tube and along its periphery.
  • the circuit for supplying the chamber 5 with hydraulic fluid has been shown very schematically. It comprises in particular pipes 17 and 17 ′ opening at both ends of the chamber, crossing the bottoms 3c, and a pipe 18 opening into the central part of the chamber crossing the cylindrical wall 3b, these various pipes being able to be placed in communication with pumps 19 and 19 'via valves, respectively 20 to 23 and 20' to 23 ', these valves being connected according to the arrangement indicated in the sin.
  • the position, in the direction of the axis 2, of the pistons 6, 6 'in the chamber 5 can be determined by means of position detectors (not shown) and which make it possible to determine the instants at which these pistons arrive, for the piston 6 at the levels indicated by the lines N1, N2, N3 and N4, and for the piston 6 'at the levels indicated by the lines N'1. N'2, N'3 and N'4.
  • control links between the level detectors and the locking means 8, 8 ′ on the one hand, and the various valves 20 to 23 on the other, have not been shown. and 20 'to 23'.
  • the explanations which will follow on the operation of the installation which has just been described will easily make it possible to see how these operational links between the various organs of the installation must be carried out.
  • FIG. 4 time is shown on the abscissa and the position of the pistons 6, 6 ′ along the ordinate in the direction of the axis 2.
  • the parts in reinforced line of the two diagrams represented in this figure designate the displacements of the pistons in load, that is to say when by means of pins 9 or 9 'they exert a thrust (which will be assumed directed upwards in FIG. 1) on the tube or other oblong object 1.
  • valves 21 ′ and 23 ′ are automatically closed, which causes the piston 6 ′ to descend.
  • FIG. 4 the operational interconnections between the controls of the pistons 6 and 6 ′ have been shown diagrammatically in the form of dashed vertical lines I, II and III.
  • Line I clearly shows that the taking over of the tube 1 by the piston 6 'immediately follows the end of the taking over of this tube by the other piston 6, as well as the taking over of the tube by the piston 6 immediately follows the end of the support of this tube by the piston 6 '.
  • Line II shows that when a piston comes under load at level N2 or N'2, it automatically controls the start of the rise of the other piston and its locking in relation to tube 1.
  • line III shows that when a piston arrives under load at level N3 or N'3, it automatically controls the start of the descent with no load from the other piston.
  • the object 1 may in particular be an object to be hoisted, or on the contrary an object to be lowered, for example to sink it into the ground, to effect sinking, drilling or the like.
  • This object 1 instead of being mobile, as in the example which has just been described, could also be constituted by a fixed post, and in this case of course, it is the common cylinder body 3 which would move, likewise in a perfectly continuous manner, along the object 1, by driving any element, for example an element to be hoisted at the top of the post or the like.
  • the object 1 can be of the same type as according to Figure 1, there are provided two separate cylinder bodies 24 and 24', annular, surrounding the oblong object 1 and in each of which is mounted a piston also annular, respectively 25 and 25 '.
  • the means for supplying the two separate cylinder bodies with hydraulic fluid can be of the same type as those which have been previously described and they have been globally referenced at 26 for the body 24 and 26 'for the body 24'.
  • Operation may in any case be similar to that which has been described with reference to FIG. 1.

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Claims (8)

1. Antriebseinrichtung mit Zylindern zur kontinuierlichen Bewegung eines länglichen Gegenstandes (1) in Richtung seiner Achse, insbesondere bei vertikaler Achse, und/oder zum Bewegen eines Elementes entlang des Gegenstandes, wobei die Einrichtung einerseits zumindest zwei Zylindereinheiten aufweist und dem bzw. den Kolben (6, 6') jeder Einheit Blockiermittel (8, 8') zugeordnet sind, mit welchen die Kolben wahlweise, augenblicklich und automatisch mit dem Gegenstand verbunden werden können, wobei die Zylinderkörper feststehen (im Falle eines beweglichen länglichen Gegenstandes) oder beweglich und mit einem entlang des Gegenstandes zu bewegenden Element fest verbunden sind (im Falle eines feststehenden länglichen Gegenstandes), und anderseits eine Vorrichtung (17-23) zum Speisen der Zylinderkörper mit Hydraulikfluid vorgesehen ist, die mit automatischen Steuermitteln (Pumpen ; Elektroventile ; Positionsfühler ; Verstärker ; etc.) für die Zufuhr oder Abfuhr des Fluids zu bzw. von den beiden Seiten der Kolben ausgestattet ist, wobei die Anordnung und die Funktionsweise der vorerwähnten Blockiermittel und der Steuermittel derart getroffen ist, daß die Mitnahme des Gegenstandes durch den bzw. die Kolben einer Zylindereinheit ohne Diskontinuität in jenem Augenblick erfolgt, in welchem der bzw. die Kolben der anderen Zylindereinheit den Gegenstand freigibt bzw. freigeben, und wobei der bzw. die Kolben einer Einheit bezüglich jenen der anderen Einheit synchron eine allgemeine Hin- und Herbewegung ausführen, und wobei ferner die Anordnung und die Funktionsweise der Blockiermittel und der Steuermittel derart getroffen sind, daß der Beginn einer lastfreien Bewegung des bzw. der Kolben (6 oder 6') einer Zylindereinheit in Richtung der Relativbewegung des Gegenstandes (1) bezüglich dieser Einheit und ihre Verriegelung mit dem Gegenstand automatisch in dem Augenblick gesteuert werden (bei N'2 oder bei N2), welcher dem Ende der Bewegung unter Last des bzw. der Kolben (6' oder 6) der anderen Zylindereinheit vorangeht, wobei sie in der gleichen Richtung bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die lastfreie Bewegung des bzw. der Kolben mit wesentlich größerer Geschwindigkeit als ihre Bewegung unter Last erfolgt, so daß eine Beseitigung des Spiels auf der Höhe der Blockiermittel möglich ist, um jeden Stoß zu vermeiden.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung und die Funktionsweise der Blockier- und der Steuermittel ferner derart getroffen ist, daß ausgehend von einer Stillstandsposition am Ende der Bewegungsbahn unter Last (bei N1 oder bei N'1) und nach der Freigabe der Beginn des lastfreien Rückhubes des bzw. der Kolben (6 oder 6') einer Zylindereinheit in ihre Ausgangsposition (N4 oder N'4), d. h. der Beginn ihrer lastfreien Bewegung entgegengesetzt zur Relativbewegung des Gegenstandes (1) bezüglich dieser Einheit automatisch in jenem Augenblick gesteuert wird (bei N'3 oder bei N3), welcher auf den Beginn der Mitnahme des Gegenstandes (1) durch den bzw. die Kolben (6 oder 6') der anderen Zylindereinheit folgt.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Zylindereinheiten aufweist, die mit je einem ringförmigen Kolben (6, 6') ausgestattet sind, welcher den länglichen Gegenstand (1) umgibt, wobei die beiden Kolben in einem gemeinsamen Zylinderkörper (3) montiert sind, der ebenfalls ringförmig ausgebildet ist und den Gegenstand umgibt.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Zylindereinheiten eine Pumpe (19, 19') und ein Hydraulikkreis (20-23, 20'-23') zugeordnet sind, wobei die Hydraulikkreise eine gemeinsame Verbindung (18) aufweisen, die an die Zylinderkörper angeschlossen ist.
5. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Zylindereinheiten (24, 24') aufweist, die mit je einem ringförmigen Kolben (25, 25') ausgestattet sind, welcher den länglichen Gegenstand umgibt, wobei die beiden Kolben in zwei gesonderten Zylinderkörpern angeordnet sind, die ebenfalls ringförmig und koaxial sind und den Gegenstand umgeben.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Paare von klassischen Zylindern (28, 28') bzw. einen Einfachzylinder mit Doppelkolben aufweist, die um den länglichen Gegenstand herum gemäß einer Anordnung montiert sind, welche einen Ausgleich der auf die Kolben (29, 29') wirkenden Kräfte und eine Gesamtwirkung bzw. Resultierende ermöglicht, die entlang der Achse des Gegenstandes gerichtet ist.
7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem bzw. den Körper(n) (3) der Zylinder Detektoren für die Position der Kolben (6, 6') in den entsprechenden Körpern zugeordnet sind, wobei diese Detektoren über Verstärker od. dgl. einerseits mit Elektroventilen od. dgl (20-23, 20'-23') verbunden sind, mit welchen die Zufuhr oder Abfuhr des Hydraulikfluids in die bzw. aus den Körper(n) (3) der Zylinder steuerbar sind, von der einen oder von der anderen Seite des Kolbens (6 oder 6'), dessen Position ermittelt wird und/oder des Kolbens der anderen Zylinder, und anderseits mit den Blockiermitteln (8, 8'), um eine augenblickliche Verbindung oder ein Lösen zwischen den Kolben (6, 6') und dem länglichen Gegenstand (1) zu bewirken.
8. Hydraulikkreis zum Speisen von zwei Zylindereinheiten gemäß einer vorbestimmten Folge von Bewegungsphasen unter Last und Rückbewegungsphasen ohne Last, derart, daß eine Bewegung unter Last der einen Zylindereinheit unmittelbar und ohne unterbrechung von einer Bewegungsphase der anderen Zylindereinheit unter Last gefolgt ist, wobei die beiden Zylindereinheiten relativ zueinander eine allgemeine Hin- und Herbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung einer Unterbrechung zwischen der Bewegungsphase der einen Zylindereinheit unter Last und der darauffolgenden Bewegungsphase der anderen Zylindereinheit unter Last jede Zylindereinheit eine erste Kammer (5) und eine zweite Kammer aufweist, die durch eine Kolben (6, 6') voneinander getrennt sind, wobei die erste Kammer der einen Zylindereinheit mit der ersten Kammer der anderen Zylindereinheit verbunden ist oder die beiden Kammern (5) gemeinsam ausgebildet sind, und daß für jede Einheit eine Gruppe von vier Ventilen (20-23 ; 20'-23') vorgesehen ist, die zwei Paare zu je zwei Ventilen bilden, wobei die beiden Ventile (20, 23 ; 21, 22 ; 20', 23' ; 21', 22') in Reihe geschaltet sind und am Ausgang einen gemeinsamen Punkt haben, und jedes Paar jeder Gruppe zwischen der ersten und der zweiten Kammer der zugeordneten Zylindereinheit eingeschaltet ist und in jede Gruppe zwischen dem gemeinsamen Punkt des einen Ventilpaares und dem gemeinsamen Punkt des anderen Ventilpaares eine Pumpe (19,19') eingeschaltet ist.
EP81401947A 1980-12-16 1981-12-07 Antriebseinrichtung mit Zylindern zur Erzeugung der kontinuierlichen Bewegung eines länglichen Gegenstandes in Richtung seiner Achse und/oder zum Bewegen eines Elementes längs diesem Gegenstand Expired EP0054477B1 (de)

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