FI125969B - Nostolaite, menetelmä nostolaitteessa ja komponenttimoduuli nosto- tai siirtolaitetta varten - Google Patents

Description

NOSTOLAITE, MENETELMÄ NOSTOLAITTEESSA JA KOMPONENTTI-MODUULI NOSTO-TAI SIIRTOLAITETTA VARTEN

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on nostolaite. Keksinnön kohteena on lisäksi kompo-nenttimoduuli nosto- tai siirtolaitetta varten. Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmä nostolaitteessa.

Keksinnön taustaa

Erilaisissa töissä, kuten rakennus-, korjaus- ja huoltotöissä käytetään erilaisia siirrettäviä nostolaitteita, joilla henkilö nostetaan haluttuun korkeuteen työn suorittamiseksi.

Mainituissa nostolaitteissa sovelletaan paineisena väliaineena esimerkiksi paineilmaa, joka vaikuttaa teleskooppisesti toimiviin paineilmasylintereihin, jotka nostavat kuormia, kuten henkilöitä ja työkaluja. Paineilman paineella on tietty painetaso, esim. 6 bar, ja syötettäessä paineilma sylinterin sisään vaikuttaa paine sylinterin sisäpintoihin niin, että syntyy voimia, joka pyrkivät pidentämään sylinteriä pituussuunnassa. Kyseiset, sylinterin pituussuunnassa vaikuttavat voimat välittyvät sylinterin välityksellä myös sylinteriin kytkettyyn kuormaan, joka näin ollen saadaan siirtymään, esimerkiksi kohoamaan. Ko-konaisvoima, joka vaikuttaa kuormaan, riippuu sinänsä tunnetulla tavalla pai-netason ja pinta-alan tulosta. Tehollinen pinta-ala, johon paine vaikuttaa sylinteriä pidentävästi, riippuu sylinterin rakenteesta ja on tyypillisesti sylinterin liikkuvan männän pinta-alan tai sylinterin sisäosan suurimman poikkipinta-alan suuruinen. Kokonaisvoiman on oltava riittävän suuri kumoamaan kuorman aiheuttama vastakkaissuuntainen voima ja lisäksi siirtämään kuormaa sylinteriä pidentämällä. Vastakkaissuuntaisia voimia syntyy myös sylinterin ja kuorman aiheuttamista kitkoista. Tarvittava kokonaisvoima on määriteltävissä sinänsä tunnetulla tavalla esim. sylinterin voimatasapainoyhtälön avulla.

Esimerkiksi, painetason ollessa 6 bar (600 kPa, 600 kN/m2) ja yhden sylinterin tehollisen pinta-alan ollessa 0.002 m2, on aikaansaatava voima 1.2 kN, joka riittää noin 120 kg painoisen kuorman kannatteluun. Vastaavasti, kah- della vastaavalla sylinterillä kyseinen kuorma on kannateltavissa jo 3 bar paineella.

Julkaisussa DE-3909370-A1 on esitetty eräs esimerkki teleskooppisesti toimivasta sylinteristä, joka on yksitoiminen niin, että paineilman avulla aikaansaadaan sylinterin pidentyminen. Sylinteri lyhennetään mekaanisesti, käyttäen esimerkiksi vinssiä ja vaijeria. Sylinteri voidaan myös lukita haluttuun pituuteen vinssin avulla. Julkaisussa EP-0016921-A1 on myös esitetty teleskooppisesti toimiva sylinteri, joka on kytketty letkun välityksellä painesäili-öön. Sylinteri lyhennetään mekaanisesti, käyttäen esimerkiksi vinssiä ja vaijeria. Julkaisussa US-2009/0057636-A1 on esitetty nostolaite, jossa on teleskooppisesti toimiva sylinteri, johon jatkuvasti vaikuttaa väliaineen paine. Sylinterin sallitaan pidentyä paineen vaikutuksesta tai sylinteriä lyhennetään käyttäen vinssiä ja vaijeria, jolla sylinteri voidaan myös lukita haluttuun pituuteen. Sylinteri on kytketty letkun välityksellä painesäiliöön, joka toimii siten väliaineen varastona nostolaitteen käytön aikana. Sylinterien, nostettavan työtason ja jalustan avulla on muodostettu siirrettävä nostolaite. Pyörillä varustettuun jalustaan on kiinnitetty sylinterit ja painesäiliöt.

Keksinnön lyhyt yhteenveto

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittuihin sylintereihin ja erityisesti niiden avulla konstruoitujen nostolaitteiden, esimerkiksi henkilönosti-mien ongelmia ja epäkohtia.

Keksinnön mukainen nostolaite on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukainen komponenttimoduuli on esitetty patenttivaatimuksessa 10. Keksinnön mukainen menetelmä on esitetty patenttivaatimuksessa 14.

Nostolaitteessa nosto tapahtuu paineisen väliaineen avulla ja laskeminen mekaanisen vetolaitteen avulla. Väliaineen painetta ylläpidetään jatkuvasti ja laskeminen tapahtuu aiheuttamalla vetolaitteella voima, joka puristaa kasaan väliainetta.

Ratkaisun erään esimerkin huomattavana etuna on yksinkertainen nostimen rakenne, jonka sylinterin suljettu tila on hyödynnetty väliaineen varastoimi- seen paheellisena. Väliaineen painetta ja kokoonpuristuvuutta hyödynnetään nostolaitteen työtason kohottamisessa ja laskemisessa. Esitetyllä ratkaisulla vältetään erillisten painesäiliöiden käyttö ja niiden kuljetus, sekä niiden kytkeminen sylinteriin.

Ratkaisun erään toisen esimerkin huomattavana etuna on yksinkertainen, integroitu nostimen rakenne, jonka sisään jäävät onkalot, kammiot tai vastaavat suljetut tilat on hyödynnetty paineisen väliaineen varastoimiseen. Tilojen paineväliaine on yhteydessä sylinterin väliaineen kammioon. Yhteys on sopivimmin vapaa niin, että väliaine pääsee vapaasti siirtymään tilasta sylinteriin, kun sylinteri on pidentymässä, ja sylinteristä tilaan, kun sylinteri on lyhentymässä. Esitetyllä ratkaisulla vältetään erillisten painesäiliöiden käyttö ja niiden kuljetus, sekä niiden kytkeminen nostimeen.

Ratkaisun erään kolmannen esimerkin mukaisessa ratkaisussa kammiona on sylinterin rakenteeseen yhdistetty tai integroitu lisäkammio, joka on yhteydessä sylinterin väliaineen kammioon. Lisäkammio on käytössä joko yksinään tai muiden kammioiden kanssa, toimien niiden periaatteiden mukaisesti.

Esitetyissä ratkaisuissa käytetään hyväksi myös esim. moottorin avulla ohjattavaa vetolaitetta, esim. vinssiä, jonka avulla sylinterin pituus on ohjattavissa. Vetolaitteen avulla sylinteri voidaan myös lukita haluttuun pituuteen, mikä myös stabiloi sylinterin.

Esitetyssä ratkaisussa hyödynnetään erityisesti onttoja, putkimaisia rakenteita, joiden sisään on muodostettu tiloja paineisen väliaineen varastoimiseksi. Erilaisia tiloja hyödyntämällä saavutetaan suuri väliaineen kokonaistilavuus, erityisesti verrattuna tavanomaisen sylinterin tilavuuteen, jolloin väliaineen painevaihtelut ovat pienempiä. Painevaihtelut ovat seurausta sylinterin tilavuuden muutoksista. Paineen muutoksien riippuvuus tilavuuden muutoksesta on sinänsä tunnettua esim. Boylen lain esittämän riippuvuuden myötä. Väliaineen suuri kokonaistilavuus saavutetaan myös erillisellä pai-nesäiliöllä tunnetun tekniikan mukaisesti, mikä johtaisi suuriin ja hankalasti käytettäviin painesäiliöihin.

Esitetyllä ratkaisulla saavutetaan väliaineen jakeluverkoista erillinen, itsenäinen nostolaite, joka voidaan siirtää myös kohteeseen, jossa ei ole väliaineen jakeluverkkoa. Ratkaisulla vältetään myös erillisten painesäiliöiden käyttö.

Esitetyllä ratkaisulla voidaan konstruoida alhaista painetta käyttävä turvallinen järjestelmä, joka soveltuu hyvin rakennus-, korjaus- ja huoltotöihin. Kyseessä on erityisesti henkilönostin. Nostolaitteelta tarvittava nostovoima voidaan helposti määritellä siten, että valitaan käyttöön yksi tai useampi sylinteri, joilla on riittävä tehollinen pinta-ala. Käytössä on tyypillisesti alle 6 bar paine, joka on helposti saatavilla. Sopivimmin paine on 2-3 bar, ja alhaisimmillaan jopa 0.5 bar paine tai alempi.

Esitetyn ratkaisun avulla myös nostolaitteen laskeminen nopeasti alas, esimerkiksi hätätilanteessa, on helppoa. Tarvittavana elimenä on esimerkiksi yksinkertainen mekaaninen sulkuventtiili, joka pysyy normaalisti suljettuna, esimerkiksi esijännitetyn jousen avulla, ja joka painettuna avaa kanavan em. tilasta ulkoilmaan. Kyseinen venttiili on nyt helppo sijoittaa myös nostolaitteen yläosaan, kannateltavan henkilön ulottuville, koska esimerkiksi henkilöä tukevien suojakaarien tai kaiteiden sisällä on em. tila väliaineelle. Tunnetussa tekniikassa tällainen venttiili on järjestetty esim. nostolaitteen alaosaan, jossa on väliaineen syöttö sylinteriin ja johon kannateltava henkilö ei normaalisti ulotu.

Ratkaisun eräässä esimerkissä vetolaite on sijoitettu sylinterin sisään suojaan, jolloin vetolaite on myös turvallinen käyttäjän kannalta. Ratkaisun eräässä esimerkissä nostimen rakenteeseen on sijoitettu myös kompressori tai puhallin, jolla paineinen väliaine tuotetaan.

Eräs ratkaisun suoritusmuoto hyödyntää modulaarisuutta nostolaitteen jalka-rakenteen, sylinterien ja työtason rakenteen osalta esim. niin, että sylinteri-moduuleita tai jalkarakenteen moduuleita voidaan yhdistää erilaisiin työ-tasomoduuleihin haluttu määrä. Näin voidaan konstruoida erilaisia nostolaitteita eri käyttötarkoituksia varten, erityisesti niiden nostokyvyn vaihtelemi-seksi.

Eräässä suoritusmuodossa sylinteri ja jalustan muodostama jalkarakenne muodostavat universaalin moduulin, joka on sovellettavissa myös eri tarkoituksiin, joissa kuormaa on tarkoitus liikutella esim. vaakasuunnassa ja/tai pystysuunnassa, riippuen sovelluksesta. Moduuliin on liitettävissä esim. erilaisia työtasoja tai pöytiä kuormien käsittelyä varten, erityisesti nostoa ja laskua varten. Kuormana toimivat sekä erilliset kuormat että moduuliin kiinnitetyt rakenteet. Tila paineväliaineella on sylinterin sisällä, sen työkammiossa, ja tarvittaessa sijoitettuna myös muualle sylinterin rakenteeseen tai jalustan sisään. Sopivimmin myös vetolaite on sijoitettu jalustan ja sylinterin sisään suojaan, muodostaen kompaktin rakenteen. Moduulini kuuluu myös tarvittavat varusteet ja ohjauslaitteet sekä liitännät.

Erän esimerkin mukaisesti on myös niin, että sylinteri on kytkettävissä johonkin siirrettävään rakenteeseen niin, että myös kyseisen rakenteen sisällä olevaa suljettua tilaa voidaan hyödyntää paineisen väliaineen varastona.

Piirustusten kuvaus

Keksintöä selostetaan seuraavaksi tarkemmin eräiden esimerkkien avulla ja viittaamalla samalla oheisiin kuviin, joissa: kuva 1 esittää erään esimerkin mukaista nostolaitetta, kun se on ala-asennossaan, kuva 2 esittää kuvan 1 esimerkin mukaista nostolaitetta, kun se on ylä-asennossaan, kuva 3 esittää jalustan, sylinterin ja vetolaitteen muodostamaa moduulia esimerkinomaisesti, ja kuva 4 esittää erään esimerkin mukaista ratkaisua nostolaitteen toiminnasta.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Kuvassa 1 on esitetty esillä olevan ratkaisun eräs suoritusmuoto, jolloin kyseessä on yhden henkilön nostamiseen käytetty nostolaite 1. Nostolaite käsittää jalustan 2, joka kannattelee ja tukee nostolaitetta 1, ja pitää sen pystyssä ja riittävän stabiilina. Sopivimmin jalustan 2 rakenne käsittää esim. pyörät 12, joiden avulla nostolaite 1 on siirrettävissä sopivaa tasaista alustaa, esimerkiksi lattiaa pitkin. Esitetyssä esimerkissä jalusta 2 käsittää lisäksi tukijalkoja 3, jotka ovat käännettävissä haluttuun asentoon, ja joiden tehtävänä on stabiloida nostolaitetta 1. Esitetyssä esimerkissä tukijalat 3 on lisäksi käännettävissä kuljetusasentoon niin, että jalustasta 2 muodostuu mahdollisimman kompakti ja pienikokoinen, mikä helpottaa kuljettamista ja pakkaamista kuljetusajoneuvoon.

Erään esimerkin mukaisesti jalustan 2 rakenne, kuten esimerkiksi sen runko 5 ja/tai sen yksi tai useampi tukijalka 3, rajaavat sisäänsä suljetun kammion, johon paineisella väliaineella on pääsy. Sopivimmin runko 5 ja/tai tukijalka 3 on muodostettu putkesta, jonka ontto sisätila muodostaa mainitun kammion. Voidaan hyödyntää myös erilaisia palkkeja tai koteloita, jotka muodostavat nostolaitteen rakenteen, ja joilla on ontto sisätila.

Kuvan 1 nostolaite 1 käsittää lisäksi kaksi pystysuuntaista sylinteriä 4, jotka toimivat teleskooppisesti ja ovat yksitoimisia. Kukin sylinteri 4 käsittää joukon sisäkkäisiä sylinteriputkia, jotka pääsevät tiivistetysti liikkumaan toistensa suhteen. Sopivimmin on niin, että useiden tai kaikkien sylinteriputkien sisään on muodostuneena yhtenäinen kammio paineista väliainetta varten. Sylinteriputkia on kaksi tai useampia, riippuen nostolaitteen 1 halutusta nostokor-keudesta ja sylinteriputkien pituudesta. Sylinterien 4 lukumäärä ja koko riippuvat halutusta painetasosta ja nostolaitteen 1 tavoiteltavasta maksimikuor-masta. Sylinterin halkaisija on esimerkiksi 40-150 mm, tai enemmän.

Sylinterin 4 kammio on vapaasti yhteydessä esim. jalustan 2 rakenteessa oleviin väliaineen kammioihin. Sylinterin 4 päässä oleva kanava tai yhde liittää sylinterin 4 kammion jalustan 2 kammioon, kun sylinteri 4 on kiinnitettynä jalustaan 2, tai em. yhteys on muodostettu erillisen putken tai letkun avulla.

Erään esimerkin mukaisesti työtaso 6 on sylinterin 4 avulla nostettavissa 2.7 - 3.3 m korkeuteen. Tavoiteltava nostettava kuorma on noin 120 kg. Työtaso 6 on kiinnitetty yhden tai useamman sylinterin 4 päähän tai yläosaan, joko suoraan tai jonkin muun työtasoon 6 kuuluvan rakenteen välityksellä.

Erään esimerkin mukaisesti työtason 6 rakenteet, kuten esimerkiksi sen runko 7 ja/tai sen yksi tai useampi vaaka- tai pystysuuntainen kaide 8, rajaavat sisäänsä suljetun kammion, johon paineisella väliaineella on pääsy. So-pivimmin runko 7 ja/tai kaide 8 on muodostettu putkesta, jonka ontto sisätila muodostaa mainitun kammion.

Sylinterin 4 kammio on vapaasti yhteydessä esim. työtason 6 rakenteessa oleviin väliaineen kammioihin. Sylinterin 4 päässä oleva kanava tai yhde liittää sylinterin 4 kammion työtason 6 kammioon, kun sylinteri 4 on kiinnitettynä työtasoon 6, tai em. yhteys on muodostettu erillisen putken tai letkun avulla.

Kuvassa esitetyssä esimerkissä sylinterin 4 yläpää muodostaa osan työtason 6 rakenteesta ja kaiteet 8 on kiinnitetty suoraan pystysuuntaisena olevaan sylinteriin 4. Kaiteiden 8 avulla tuetaan rungon 7 päällä seisovaa henkilöä. Kaiteiden 8 lisäksi voidaan turvallisuuden lisäämiseksi käyttää suljettavaa ja avattavaa porttia.

Rungon 7 päällä seisovan henkilön ulottuville on sijoitettu myös ohjauselimet, joiden avulla nostinlaitteen 1 toimintaa voidaan ohjata. Kyseessä on esimerkiksi sähköisesti toimivat kytkinelimet, jolla nostinlaite 1 ohjataan laskeutumaan tai kohoamaan. Nostinlaitteen 1 tarvitsema sähköenergia on varastoitu sopivimmin ainakin yhteen akkuun 20, joka on sijoitettu joko työtasoon 6 tai jalustaan 2. Erityisesti, kyseessä on kytkinelimet yhden tai useamman sähköisesti toimivan vetolaitteen ohjaamiseksi. Akun yhteydessä on eräässä esimerkissä myös akun latauslaite, joka on kytkettävissä ulkopuoliseen sähköverkkoon. Vetolaite vaikuttaa jalustan 2 ja työtason 6 välillä, pakottaen sylinterin 4 lyhentymään vetolaitteen vetävän voiman vaikutuksesta, tai sallien sylinterin 4 pidentymisen väliaineen paineen vaikutuksesta. Vetolaite aikaansaa vastavoiman väliaineen generoimalle voimalle. Väliaineen paine ja sen generoima voima vaikuttaa nostolaitteessa jatkuvasti. Paine voi vaihdella sen mukaan, kuinka suuri on se kokonaistilavuus, jossa paine on. Kun vastavoima on suurempi kuin väliaineen generoima voima, voidaan työtasoa 6 siirtää alemmas, lähemmäs jalustaa 2 ja lattiaa.

Eräässä esimerkissä ohjauselimet ovat mekaanisia, jolloin vetolaite toimii mekaanisesti. Työtasolla 6 olevan henkilön ulottuvilla ja käytettävissä on tällöin käyttöelin, kuten kampi, jonka avulla veto laitteen käyttö on mahdollista. Eräässä esimerkissä käyttöelin on kytkettävissä akkuporakoneeseen tai akulla varustettuun ruuvinvääntimeen, josta saadaan käyttövoima vetolaitteen käyttämiseksi. Tällöin esim. vinssi on sijoitettu työtasoon 6 ja vinssin taipuisana vetoelimenä toimivan vaijerin tai nauhan pää on kiinnitetty jalustaan 2, tai vetoelin on kiinnitetty työtasoon 6, mutta se on kytketty myös jalustaan 2, esimerkiksi yhden tai useamman kääntöpyörän avulla. Tämän esimerkin mukainen nostolaite on riippumaton sähköenergiasta.

Vetolaitteita voi olla käytössä useita, jolloin niiden toiminta on sopivimmin synkronisoitu. Vetolaite voi olla kiinnitettynä myös jalustaan 2. Tällöin, esim. vinssi voi olla sijoitettuna jalustaan 2 ja vetoelimen pää on kiinnitetty työtasoon 6 tai se on kiinnitetty jalustaan 2, mutta vetoelin on kytketty myös työtasoon 6, esimerkiksi yhden tai useamman kääntöpyörän avulla.

Kuvassa 1 nostolaite 1 on tilassa, jossa paineinen väliaine on puristettuna pienempään tilaan kuin kuvassa 2, vetolaite pitää työtason 6 ala-asennossaan niin, että rungon 7 päälle voidaan nousta. Kuvassa 2 nostolaite 1 on tilassa, jossa paineinen väliaine on laajentunut ja nostanut työtason 7 ylä-asentoonsa niin, että rungon 7 päällä voidaan työskennellä. Vetolaite on sallinut sylinterin 4 pidentymisen ja lukinnut sylinterit 4 liikkumattomiksi. Väliaineen paine on sovitettu sellaiseksi, että nostolaite 1 on kuvan 2 mukaisessa asennossa riittävän jäykkä ja stabiili.

Kuvassa 3 on esitetty tarkemmin vetolaite 9, joka on vetoelimellä 10, esim. kelattavalla vaijerilla tai nauhalla varustettu vinssi. Vetolaite 9 on sijoitettu jalustan 2 rakenteen sisään suojaan. Erään esimerkin mukaisesti vetolaite 9 sijoittuu paineisen väliaineen kammion tai sylinterin sisään, ja tarvittavat sähköiset läpiviennit tms. ovat painetiiviitä. Tässä esimerkissä sylinteri 4 ja jalusta 2 muodostavat komponentin, ts. moduulin, joka on hyödynnettävissä eri käyttötarkoituksissa. Kuvassa 3 teleskooppisesta sylinteristä on piirretty mukaan vain sylinterin uloin vaihe tai sylinteriputki 11, joka on kiinnittyneenä jalustaan 2. Muut sylinteriputket kiinnittyvät sylinteriputken 11 ympärille. Ve- toelin 10 kulkee sylinteriputkien sisällä vetolaitteesta 9 ja kiinnittyy uloimpaan sylinteriputkeen, esimerkiksi sen uloimpaan päähän, tai työtason 6 rakenteeseen.

Kuvassa 3 esitetty komponentti on erityisesti nostolaitteen 1 jalustakompo-nentti, joka toimii nostolaitteen 1 jalkana 3. Kuvan 3 esittämän esimerkin mukaisesti runkoon 5 on lisäksi kiinnitetty myös pyörä 12. Erään esimerkin mukaisesti esitettyyn jalustakomponenttiin 13 on kiinnitettävissä myös kuvan 1 mukaisia lisätukijalkoja. Jalustakomponentti sisältää sopivimmin myös em. kammion paineista väliainetta varten. Jalustakomponentti käsittää jalkana 3 toimivan rungon 5, vetolaitteen 9 yhdessä vetoelimen 10 kanssa, ja sylinterin 4.

Kuvassa 4 on vielä havainnollistettu nostolaitteen 1 rakennetta, käsittäen jalustan 2 sisään sijoittuvan kammion 14, sylinterin 4 sisään sijoittuvan kammion 15, ja työtason 6 sisään sijoittuvan kammion 16. Tässä esimerkissä kaikki kammiot 14, 15 ja 16 ovat yhteydessä toisiinsa. Kammio 14 on yhteydessä kammioon 16 sylinterin 4 ja kammion 15 välityksellä. Erään esimerkin mukaisesti kammiot 14 ja 16, joita voidaan kutsua myös lisäkammioiksi, ovat suorassa yhteydessä erillisen letkun avulla, ja vain joko kammio 14 tai kammio 16 on suoraan yhteydessä kammioon 4. Kuvan 4 mukaisella järjestelyllä saavutetaan kuitenkin se etu, että erillisiä letkuja ei tarvitse. Erään toisen esimerkin mukaisesti sylinterissä 4 on kaksi tai useampia erillisiä kammioita, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa ja kammioiden 14 ja 16 välillä ei ole yhteyttä sylinterin 4 kautta. Sylinteri 4 on kuitenkin järjestetty niin, että paineinen väliaine pääsee siirtymään sylinteriputkien välillä niin, että sylinterin teleskooppien liike on mahdollistettu. Jalustan 2 kammio 14 ja sylinterin 4 ainakin yksi kammio on yhteydessä toisiinsa, mikä mahdollistaa työtason 6 nostamisen. Kammiot 14 ja 16 voivat olla suorassa yhteydessä esim. erillisen letkun avulla.

Kammioissa oleva paine generoi työtasoa 6 nostavan voiman F, joka on riittävä kannattelemaan sekä työtason 6, siihen kytkettyjen varusteiden, nostettavan henkilön ja tarvittavien työkalujen painon, ja jotka sekä yhdessä että erikseen muodostavat nostolaitteella siirrettävän kuormaa. Voima F aikaansaadaan väliaineen painella p, joka vaikuttaa sylinterien 4 tehollisen pinta- alaan A. Paineinen väliaine on tilavuudessa V, joka on maksimissaan työtason 6 ollessa yläasennossaan ja minimissään työtason ollessa ala-asennossaan.

Kuvassa 4 on esitetty myös jalustaan 2 kiinnitetty nostolaite 9 ja kääntöpyö-rien avulla työtasoon kytketty vetoelin 10, jonka pää on kiinnitetty jalustaan 2. Vastaavalla järjestelyllä nostolaite 9 ja vetoelin on kiinnitettävissä myös työtasoon 6. Ohjauselimet 7 ovat yhteydessä vetoelimeen 10 noston ja laskun ohjausta varten.

Venttiili 18 väliaineen vapauttamiseksi yhdestä tai useammasta kammiosta on esitetty myös kuvassa 4. Venttiili 18 on sijoitettu sopivimmin työtasolla 6 olevan henkilön ulottuville, esim. kammion 16 yhteyteen. Vaihtoehtoisesti, tai lisäksi, venttiili on sijoitettu myös kammion 14 yhteyteen jalustaan. Venttiili on esimerkiksi jousella esikiristetty sulkuventtiili, esimerkiksi istukkaventtiiIi, joka avautuu venttiiliä painettaessa.

Nostolaitteen 1 rakenne on valmistettu esimerkiksi alumiinista painon pienentämiseksi. Kunkin kammion 14, 15 ja 16 yhteyteen on tarvittavissa määrin sovitettu yhteitä tai vastaavia liitäntöjä, joiden kautta paineisen väliaineen syöttäminen kammioon tai poistamiseksi kammiosta on mahdollista. Nostolaitteen 1 käytön aikana erillistä painelähdettä tai painesäiliötä ei käytetä, vaan hyödynnetään kammioihin 14, 15 ja 16 varastoitua väliainetta ja sen potentiaalienergiaa, joka on paineen muodossa.

Kammiona 15 toimii esim. sylinterin työkammio, jossa sylinterin mäntä liikkuu. Mikäli sylinterin 4 rakenteeseen on yhdistetty tai integroitu lisäkammio, niin sitä sovelletaan sekä toiminnan että rakenteen osalta samoin kuin edellä esitettyä kammiota 14 tai 16. Lisäkammio on tyypillisesti yhteydessä kammioon 15. Nostolaitteessa 1 voi olla käytössä joko em. lisäkammio yksinään tai yhdessä jonkin kammion 14 tai 16 kanssa. Vaihtoehtoisesti, nostolaitteessa 1 voi olla käytössä joko kammio 14 tai 16, tai ne molemmat.

Väliaineen paine vaihtelee sylinterin 4 pituuden muuttuessa ja kammion 15 tilavuuden muuttuessa. Työtaso kohotettuna painetaso on edellä esitetyllä tasolla, jotta saavutetaan riittävä nostovoima, ja alaslaskettuna kokoonpuris- tuneen väliaineen paine olennaisesti kasvaa kammion 15 pienentyessä. So-pivimmin saavutetaan on 6-8 bar paine, tai paine on korkeampi. Sylinteriä 4 ja sen kammiota 15 ei ole kytketty erilliseen painelähteeseen tai painesäili-öön, jonka tehtävänä olisi myös paineenvaihtelujen tasaaminen. Mikäli muut kammiot, esim. kammio 14 tai 16, tai lisäkammio, ovat käytössä, eivät nekään ole kytketty em. painelähteeseen tai painesäiliöön. Tyypillistä on, että kammioiden 14 ja 16, ja lisäkammion, tilavuus ei muutu toiminnan aikana kuten kammion 15. Nostovoima vaikuttaa kammioon 15 suljetun väliaineen paineen ansiosta jatkuvasti. Kammioon 15 suljetun väliaineen tilavuutta voidaan kasvattaa muiden kammioiden tai lisäkammion avulla, joten paineen vaihtelu on vähäisempää.

Eräässä esimerkissä nostolaitteen rakenteeseen, tai moduuliin, on sijoitettu myös kompressori tai puhallin 19, jolla paineinen väliaine tuotetaan yhteen tai useampaan kammioon. Kompressori tai puhallin 19 valitaan riippuen halutusta painetasosta ja tarvittavasta ilmamäärästä. Kompressorin tai puhalti-men avulla huolehditaan vuotojen kompensoinnista ja/tai paineettoman kammion lataamisesta haluttuun paineeseen. Erään esimerkin mukaisesti kompressori tai puhallin 19 saa käyttövoimansa nostolaitteen akusta 20, tai se on kytkettävissä ulkopuoliseen sähköverkkoon. Erään esimerkin mukaisesti kompressori sijoittuu ainakin osittain paineisen väliaineen kammion tai sylinterin sisään.

Eräässä esimerkissä kammio ladataan haluttuun paineeseen silloin, kun sylinteri on pidentyneessä asennossaan, tai työtaso on kohotettuna, jolloin latauksen painetaso voidaan pitää alhaisena. Latauksessa voidaan hyödyntää em. puhallinta tai kompressoria, minkä jälkeen sylinteri tai kammio voidaan myös sulkea tai tulpata. Eräässä esimerkissä on pelkästään riittävää se, että ilmalla on pääsy sylinteriin tai kammioon, kun sylinteri on pidentyneessä asennossaan, sopivimmin maksimipituudessaan, minkä jälkeen sylinteri tai kammio suljetaan tai tulpataan. Sylinteri on valittu siten, että em. pidentynyttä asentoa lyhyemmässä asennossa, joka on kuitenkin riittävä tavoitellun nos-tokorkeuden osalta, kammion paine on riittävä tavoitellun nostovoiman osalta. Kammion paine on kasvanut riittäväksi sylinterin lyhentyessä.

Eri sovelluksissa vaihtelevat kammioiden määrä ja niiden tilavuus, sylinterien lukumäärä, sylinterin koko ja käytetty painetaso sekä sallittu painetason muutos, ja samalla ne riippuvat toisistaan. Mitoitukseen vaikuttavat nostolaitteen tavoiteltu kapasiteetti ja toimintatapa.

Keksintöä ei ole rajoitettu vain edellä esitettyihin esimerkkeihin tai vaihtoehtoihin, vaan sitä voidaan soveltaa lisäksi oheistan patenttivaatimuksien määritelmien puitteissa.

Claims (16)

1. Nostolaite, käsittäen: jalustarakenteen (2), joka tukee ja kannattelee nostolaitetta; työtasorakenteen (6), joka kannattelee nostettavaa ja laskettavaa kuormaa, kuten henkilöä; ainakin yhden sylinterin (4), joka on kytketty jalustarakenteen ja työtasorakenteen väliin ja käsittää ainakin yhden tilavuudeltaan muuttuvan kammion (15) paineista väliainetta varten; ja ainakin yhden vetolaitteen (9), joka on sovitettu vetämään työtasora-kenne alaslaskettuun asentoon ja pitämään työtasorakenne halutussa asennossa; tunnettu siitä, että: mainittu sylinteri on sovitettu siirtämään työtasorakenne kohotettuun asentoon hyödyntäen paineista väliainetta, joka on suljettuna mainittuun kammioon, jolloin väliaineena on ilma, jonka paine on sovitettu jatkuvasti generoimaan voiman, joka nostaa työtasorakennetta (6) ja kuormaa; mainittu vetolaite on alaslaskemisen suorittamiseksi sovitettu generoimaan voiman, joka vastustaa paineisen ilman generoimaa voimaa; ja ainakin kohottamisen ja alaslaskemisen aikana sylinteri (4) ja sylinterin kammio (15) on sovitettu olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen tai painesäiliöön, jolloin ilman paineen on sallittu vaihtelevan sylinterin (4) pituuden ja kammion (15) tilavuuden muuttuessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että nostolaite käsittää lisäksi ainakin yhden kammion (14, 16), joka on paineista ilmaa varten ja sovitettu myös olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen tai painesäiliöön, jolloin kyseinen kammio on yhteydessä sylinterin kammioon (15) ja sijoittuneena jalustarakenteen tai työtasorakenteen, tai niiden molempien, sisään.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että nostolaite käsittää lisäksi sylinterin rakenteeseen integroidun tai yhdistetyn lisä-kammion, joka on paineista ilmaa varten ja sovitettu myös olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen tai painesäiliöön, jolloin kyseinen lisäkammio on yhteydessä sylinterin kammioon (15).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että työ-tasorakenne käsittää ainakin yhden pylvään tai kaiteen (8) ja ainakin osa kammiosta (16) on sijoittuneena kyseisen pylvään tai kaiteen sisään.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 4 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että jalus-tarakenne käsittää ainakin yhden jalan (3) ja ainakin osa kammiosta (14) on sijoittuneena kyseisen jalan sisään.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että työtasorakenteeseen (6) on sovitettuna myös avattava sulkuventtiili (18) paineisen ilman vapauttamiseksi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että nostolaite käsittää lisäksi kompressorin tai puhaltimen (19), joka on paineisen ilman tuottamista varten ja lisäksi sovitettu kompensoimaan vuotoja tai lataamaan paineeton sylinterin kammio (15) haluttuun paineeseen, mutta kuitenkin niin, että mainitun kohottamisen ja mainitun alaslaskemisen aikana sylinterin kammio (15) on sovitettu olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että nostolaitteen rakenteen sisään jäävä onkalo, kammio tai suljettu tila on sovitettu varastoimaan paineista ilmaa ja olemaan yhteydessä sylinterin kammioon (5).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että mainittu, ainakin yksi sylinteri (4) on sovitettu nostamaan noin 120 kg kuorma 2.7 - 3.3 m korkeuteen.

10. Komponenttimoduuli nosto- tai siirtolaitetta varten, käsittäen: jalustarakenteen (2), joka tukee ja kannattelee komponenttimoduulia; ainakin yhden sylinterin (4), joka on kytketty jalustarakenteeseen ja käsittää ainakin yhden tilavuudeltaan muuttuvan kammion (15) paineista väliainetta varten; ja ainakin yhden vetolaitteen (9), joka on sovitettu vetäen palauttamaan kuorma tai kuormana toimiva rakenne ja pitämään kuorma halutussa asennossa: tunnettu siitä, että: mainittu sylinteri on sovitettu kohottamaan tai siirtämään kuormaa hyödyntäen paineista väliainetta, joka on suljettuna mainittuun kammioon, jolloin väliaineena on ilma, jonka paine on sovitettu jatkuvasti generoimaan voiman, joka kohottaa tai siirtää kuormaa; mainittu vetolaite on palauttamisen suorittamiseksi sovitettu generoimaan voiman, joka vastustaa paineisen ilman generoimaa voimaa; ja ainakin kohottamisen, siirtämisen ja palauttamisen aikana sylinteri (4) ja sylinterin kammio (15) on sovitettu olemaan ilman yhteyttä paine-lähteeseen tai painesäiliöön, jolloin ilman paineen on sallittu vaihtele-van sylinterin (4) pituuden ja kammion (15) tilavuuden muuttuessa.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen komponenttimoduuli, tunnettu siitä, että komponenttimoduuli käsittää lisäksi ainakin yhden lisäkammion (14), joka on paineista ilmaa varten ja sovitettu myös olemaan ilman yhteyttä pai-nelähteeseen tai painesäiliöön, jolloin kyseinen lisäkammio on yhteydessä sylinterin kammioon (15) ja on sijoittuneena jalustarakenteen sisään tai sylinterin rakenteeseen.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen komponenttimoduuli, tunnettu siitä, että jalustarakenne käsittää ainakin yhden jalan (3) ja ainakin osa kammiosta (14) on sijoittuneena kyseisen jalan sisään.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 10-12 mukainen komponenttimoduuli, tunnettu siitä, että vetolaite on sovitettuna sylinterin (4) ja jalustarakenteen (2) sisään.

14. Menetelmä nostolaitteessa, käsittäen: tuetaan ja kannatellaan nostolaitetta jalustarakenteen (2) avulla; kannatellaan nostettavaa ja laskettavaa kuormaa, kuten henkilöä, työtasorakenteen (6) avulla; varastoidaan paineista väliainetta ainakin yhdessä sylinterissä (4), joka on kytketty jalustarakenteen ja työtasorakenteen väliin ja käsit tää ainakin yhden tilavuudeltaan muuttuvan kammion (15) paineista väliainetta varten; vedetään työtasorakenne alaslaskettuun asentoon ja pidetään työ-tasorakenne halutussa asennossa käyttäen ainakin yhtä vetolaitetta (9); tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi: siirretään mainitulla sylinterillä työtasorakenne kohotettuun asentoon hyödyntäen paineista väliainetta, joka on suljettuna mainittuun kammioon, jolloin väliaineena on ilma, jonka paine jatkuvasti generoi voiman, joka nostaa työtasorakennetta (6) ja kuormaa, ja jolloin lisäksi ilman paineen sallitaan laskevan mainitun kohottamisen aikana, kun sylinterin (4) pituus ja kammion (15) tilavuus muuttuu; generoidaan mainitulla vetolaitteella vetämisen suorittamiseksi voima, joka vastustaa paineisen ilman generoimaa voimaa, jolloin lisäksi ilman paineen sallitaan nousevan mainitun vetämisen aikana, kun sylinterin (4) pituus ja kammion (15) tilavuus muuttuu; ja ainakin kohottamisen ja alaslaskemisen aikana sylinteri (4) ja sylinterin kammio (15) on sovitettu olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen tai painesäiliöön.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohottamisen aikana hyödynnetään lisäksi paineista ilmaa, joka on suljettuna ainakin yhteen lisäkammioon (14, 16), joka myös on sovitettu olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen tai painesäiliöön, jolloin kyseinen lisäkammio on yhteydessä sylinterin kammioon (15) ja sijoittuneena jalustarakenteen tai työ-tasorakenteen, tai niiden molempien, sisään.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohottamisen aikana hyödynnetään lisäksi paineista ilmaa, joka on suljettuna sylinterin rakenteeseen integroituun tai yhdistettyyn lisäkammioon, joka myös on sovitettu olemaan ilman yhteyttä painelähteeseen tai painesäiliöön, jolloin kyseinen lisäkammio on yhteydessä sylinterin kammioon (15).