DE2900353A1

DE2900353A1 - Luftkissen-hebevorrichtung

Info

Publication number: DE2900353A1
Application number: DE19792900353
Authority: DE
Inventors: Harold John Clements
Original assignee: Modern Precision Eng & Ass
Current assignee: Modern Precision Eng & Ass
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1979-01-05
Publication date: 1979-07-19
Also published as: FR2414021A1; DE2900353C2; SE7900087L; FR2414021B1; GB1604141A; SE424543B; US4275869A

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, DiPl₁-PhYs. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

TYr. -TnP^--H-T,

SBH g MÜNCHEN 86, DEN

MODERNPRECISION Postfach 860 820 -5. Jan. U 9

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

ENGINEERS & ASSOCIATES

LIMITED

Brunswick Road

Cobbs Wood Industrial Estate

Ashford / Kent

England

Luftkissen-Hebevorrichtung

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Es ist bereits bekannt, ein Luftkissen zum Kippen einer Last um einen festen Punkt zu verwenden, beispielsweise zum Aufrichten eines umgestürzten Kraftfahrzeugs. Das Luftkissen wird leer unter die Last gebracht und danach aufgeblasen, so daß die Last um den Drehpunkt gekippt wird. Ein solches Luftkissen kann jedoch nicht zum vollständigen Abheben einer Last von einer Fläche benutzt werden, da die Last instabil wird, sobald sie den Kontakt mit der Fläche verliert, was auf eine gewisse Beweglichkeit des Luftkissens zurückzuführen ist·

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin,, eine Hebevorrichtung anzugeben, die eine Last von einer Fläche abheben kann, dabei aber die Stabilität der Last beibehält.

Eine Luftkissen-Hebevorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mindestens ein aufblasbares Kissen mit mehreren aufblasbaren Kammern, durch eine Luftzuführungsvorrichtung für jedes Kissen mit einem Steuerventil zum weitgehend gleichzeitigen Aufblasen aller Kammern und durch eine derartige Anordnung der Kammern , daß eine nur auf der Hebevorrichtung angeordnete Last während des Hebevorgangs stabil bleibt«,

Die Kammern des Luftkissens können jeweils direkt über separate Leitungen mit der Luftzuführungsvorrichtung, beispielsweise mit einer Druckluftquelle„ verbunden sein„ so daß sie gleichzeitig aufgeblasen werden. Vorzugsweise sind die Kammern jedoch durch Kanäle untereinander innerhalb des Kissens verbunden _g und die Luftzuführungsvorrichtung ist nur mit einer oder mit einer Minderzahl von Kammern verbunden.

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Um die Höhe zu vergrößern, auf die die Last angehoben werden kann, können zwei oder mehr Luftkissen stapelartig vorgesehen sein. Die Luftkissen eines solchen Stapels können so angeordnet sein, daß sie separat über jeweils eine besondere Luftzuführungsvorrichtung betätigt werden. Es kann jedoch auch eine gemeinsame Luftzuführungsvorrichtung vorgesehen sein. Im letzteren Falle können die Kammern der Luftkissen in vertikaler Richtung untereinander verbunden sein. Alternativ können zwei oder mehr derartige Luftkissen mit gegenseitigem seitlichem Abstand unter einer Last angeordnet sein.

Eine andere Lösung der eingangs gestellten Aufgabe besteht in einer Luftkissen-Hebevorrichtung, die gekennzeichnet ist durch mindestens ein aufblasbares Kissen mit mehreren aufblasbaren Kammern, durch eine Luftzuführungsvorrichtung für jedes Kissen zum Aufblasen aller Kammern und durch eine derartige Anordnung der Kammern, daß eine nur auf der Hebevorrichtung angeordnete Last während des Hebevorgangs stabil bleibt.

Hierbei sind wie bei der ersteren Lösung die Kammern eines jeden Kissens vorzugsweise durch Kanäle untereinander innerhalb des Kissens verbunden, und die Luftzuführungsvorrichtung ist nur an eine Kammer oder an einen Teil der Kammern angeschlossen. Vorzugsweise umfaßt die Luftzuführungsvorrichtung dabei ein Steuerventil. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß im Betrieb alle Kammern aller Luftkissen weitgehend gleichzeitig aufgeblasen werden. Alternativ kann eine Steuervorrichtung, beispielsweise ein geeignetes Zweirichtungsventil, zum wahlweisen Aufblasen des jeweiligen Luftkissens oder auch einzelner Kammern vorgesehen sein. Dieser Fall kommt beispielsweise bei der Nivellierung einer Last in Betracht.

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Zwei oder mehr wahlweise untereinander verbundene Luftkissen nach der Erfindung können an unterschiedlichen Stellen unter einer Last angeordnet werden. Durch Steuerung der Luftzufuhr für ein jedes Luftkissen kann dann der Winkel der Last relativ zu einer Grundfläche verändert werden. Die einfachste Form dieses Ausführungsbeispiels umfaßt zwei Luftkissen, die entweder über separate Steuerventile oder über ein einziges Differentialventil mit Preßluft gespeist werden. Die beiden Luftkissen können beispielsweise unter zwei Seiten einer Last angeordnet sein, so daß die Last durch Betätigung des oder der Steuerventile zur einen oder zur anderen Seite gekippt werden kann. Als weiteres Beispiel können vier Luftkissen vorgesehen sein, die mit einer gemeinsamen Preßluftquelle über ein Vierwegeventil verbunden sein können. Dieses kann dann mit einem Steuerhebel so betätigt werden, daß die Neigung der Last relativ zur Grundfläche einfach und direkt verstellt werden kann.

Eine Hebevorrichtung nach der Erfindung kann auch als Langzeitlagerung für Lasten eingesetzt werden.

Somit umfaßt die Erfindung auch eine Einrichtung mit einer Lagerung in Form einer Luftkissen-Hebevorrichtung der vorstehend genannten ersten oder zweiten Lösungsmöglichkeit, die in vorstehend angegebener Weise weiter ausgebildet sein kann» Eine solche Einrichtung kann in sehr unterschiedlicher l?ieise aufgebaut sein und muß sich lediglich zum Einsatz der Luftkissen-Hebevorrichtung eignen_β Beispielsweise kann ein Behälter wie Z₀B₀ ein Frachtbehälter eine Palette oder eine tragbare Kabine auf der SUaftkissenanordnung vorgesehen sein«,

Wem eine Luftkissen-Hebevorrichtung in dieser Weise eingesetzt wirdl^ so kann sie teilweise aufgeblasen werden,, so

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daß sie als elastische Lagerung für die Last dient. Hierbei werden jegliche Stöße oder Vibrationen von der Last ferngehalten. Wenn eine Luftkissen-Hebevorrichtung als Langzeitlagerung verwendet werden soll, so kann es günstig sein, einen Sensor zur Überwachung der Luftmenge in dem oder jedem Kissen vorzusehen. Der Sensor ist dann mit einem Steuerventil verbunden, das zwischen dem Luftkissen und einem Preßluftbehälter angeordnet ist. Wenn der Sensor eine Abnahme der Lasthöhe feststellt, so steuert er automatisch die Nachlieferung von Preßluft aus dem Reservebehälter. Die Vorrichtung kann auch mit einem Höhenauswerter oder mit einem Überdruckventil versehen sein. Wird die Vorrichtung in einer besonderen Anwendung zur Lagerung einer Last in einem nicht druckgeregelten Raum eines Luftfahrzeugs verwendet, so kann im Steigflug und bei damit verbundener Außendruckabnahme die Luft aus dem Luftkissen über das Überdruckventil entweichen. Beim Sinkflug wird der Druck in dem Luftkissen mittels der vorstehend beschriebenen Sensoranordnung dann wieder aufgebaut.

Das oder jedes Luftkissen besteht aus einem luftundurchlässigen Material, das elastisch oder auch für hohe Druckwerte verstärkt sein kann. Geeignete Stoffe sind Gummi, Polymere oder andere synthetische Folien mit oder ohne Verstärkungsfasern sowie luftundurchlässig gemachte Gewebe. Es sei jedoch bemerkt, daß allgemein vergleichsweise niedrige Druckwerte ausreichen. So erzeugt beispielsweise ein auf 0,14 atü aufgeblasenes Luftkissen eine Hebekraft von 130 Kg für jeweils 9,3 dm² Kontaktfläche mit der Last.

Die Kammern des oder jeden Luftkissens können jeweils über das Luftkissen verlaufen und durch Querkanäle gegebenenfalls auch zwischen den einzelnen Kissen miteinander verbunden sein. Solche Kammern sind weitgehend zylindrisch,

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wenn sie ohne Belastung aufgeblasen sind. Das Luftkissen kann jedoch auch in anderer Weise in Kammern unterteilt sein, beispielsweise durch Bildung von Nähten, so daß die Kammern dann etwa quadratisch oder rautenförmig ausgebildet sein können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Luftkissen-Hebevorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 den Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung im Betrieb,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels ,

Fig. 4 den Querschnitt der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung im Betrieb,

Fig. 5 den Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 5 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 7 einen weiteren Teil der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung in vergrößerter Darstellung,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels ,

Fig. 9 den Querschnitt der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung und

Fig.10 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels .

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, umfaßt eine Luftkissen-Hebevorrichtung ein aufblasbares Luftkissen 1, das in fünf aufblasbare Kammern 2 unterteilt ist. Jede Kammer 2 verläuft über die volle Länge des Luftkissens 1 und ist mit

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ihr benachbarten Kammern 2 über Luftkanäle 3 verbunden. Das Luftkissen ist mit einer Druckluftquelle, beispielsweise mit einer Preßluftflasche oder einem Kompressor, über eine Luftzuführungsvorrichtung verbunden, die aus einer flexiblen Zuführungsleitung 4 besteht, in der ein Steuerventil 5 angeordnet ist. Beim Betrieb der Vorrichtung wird das Luftkissen 1 zwischen eine Last 6 und eine Auflagefläche 7 gebracht, und das Steuerventil 5 wird geöffnet, wodurch die Last 6 über die Fläche 7 stabil angehoben wird. Wenn die Last 6 auf die gewünschte Höhe gebracht ist, wird das Steuerventil 5 geschlossen, und die Last 6 wird dann von dem Kissen 1 oberhalb der Fläche 7 getragen. Das Kissen 1 kann mit einem Überdruckventil (nicht dargestellt) versehen sein.

In Fig. 3 und 4 ist eine Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, die drei aufblasbare Luftkissen 1 umfaßt. Jedes Luftkissen 1 ist gleichartig wie das in Fig. 1 und 2 gezeigte aufgebaut und muß deshalb nicht weiter beschrieben werden. Die Luftkissen 1 sind mit einer gemeinsamen Druckluftquelle über eine flexible Zuführungsleitung 4 verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich zum Anheben einer Last auf etwa die dreifache Höhe, die mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 bei demselben Luftdruck erreicht werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung ähnlich der in Fig. 3 und 4 dargestellten. Diese umfaßt einen Stapel von drei Luftkissen 1, die jeweils in vier Kammern 2 unterteilt sind. Die Kammern 2 sind jedoch in vertikaler Richtung über Öffnungen 10 miteinander verbunden. Eine solche öffnung ist in Fig. 6 in ihren Einzelheiten dargestellt. Jede Kammer hat eine derartige Öffnung, die durch einen Metallring 12

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eingefaßt ist. Die Öffnungen einander benachbarter Luftkissen sind durch Einfassungshülsen 11 miteinander verbunden, die aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material bestehen. Wenn eine Last auf den Luftkissenstapel aufgebracht wird, so bringt die dadurch nach unten gerichtete Kraft die Wandungen der Kammern im Bereich der Öffnungen 10 in Kontakt mit der mittleren Hülsenscheibe 13_f wodurch eine Luftabdichtung erreicht wird. Das oberste und das unterste Luftkissen können an der Oberseite bzw. der Unterseite Öffnungen aufweisen, die durch Scheiben 14 aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material gemäß Fig. 7 verschlossen sind. Die Luftkissen können somit in jeder gewünschten Anzahl gestapelt werden, um eine vorgegebene Höhe zu erreichen.

Die in Fig. 8 und 9 gezeigte Vorrichtung umfaßt zwei aufblasbare Luftkissen 1 und 1⁹, die jeweils gleichartig wie die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung aufgebaut sind. Die Luftkissen 1 und 1' sind über eine Luftzuführungsleitung 4 bzw. 4' mit einem Zweirichtungssteuerventil 8 verbunden, das wiederum an eine Druckluftquelle über eine Zuführungsleitung 9 angeschlossen ist. Das Differentialventil ist so angeordnet, daß beim Kippen eines Steuerhebels nach links mehr Luft dem linken Luftkissen 1 über die Zut führungsleitung 4 als dem rechten Luftkissen 1' über die Zuführungsleitung 4' zugeführt wird. Ein Kippen des Steuerhebels nach rechts bringt den umgekehrten Effekt. Auf diese Weise kann eine Bedienungsperson die Neigung der Last steuern.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, kann eine Luftkissen-Hebevorrichtung sechs Stapel von jeweils sechs aufblasbaren Luftkissen aufweisen. Die Luftkissen sind vertikal untereinander gemäß

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Fig. 5 verbunden, und jeder Stapel ist mit einem Kompressor über ein Steuerventil 5 verbunden, das Druckluft vorzugsweise den Stapeln an jedem Ende der Last zuführt, wodurch die Neigung der Last von einer Bedienungsperson eingestellt werden kann. Es hat sich gezeigt, daß dieses Ausführungsbeispiel eine Last von 1180 kg bei einem Arbeitsdruck von

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0,112 kg/cm und einer Hebefläche von 2,5 m anheben kann. Die Last kann auf eine Höhe von 0,5 m in einer Zeit von 2,5 min angehoben werden, wozu ein Luftgebläse mit einer Strömungsleistung von 0,28 m⁵/min verwendet wird.

Die Luftkissenstapel sind in einem Rahmen 15 angeordnet, der die Lastauflage fläche 16 auf__nimmt, wenn die Luftkissen leer sind. Auf diese Weise werden die Luftkissen im Ruhezustand der Vorrichtung gegen Beschädigungen geschützt. Vier Schienen 17 sind vertikal am Umfang des Rahmens 15 vorgesehen, und die Auflagefläche 16 ist mit vier Führungen 18 versehen, die jeweils auf einer Schiene 17 geführt sind. Auf diese Weise wird die Auflagefläche 16 relativ zum Rahmen 15 im angehobenen und teilweise angehobenen Zustand stabilisiert.

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Claims

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Patentansprüche

( 1.yLuftkissen-Hebevorrichtung, gekennzeichnet durch ^~^ mindestens ein aufblasbares Kissen (1) mit mehreren aufblasbaren Kammern (2), durch eine Luftzuführungsvorrichtung (4) für jedes Kissen (1)mit einem Steuerventil (5) zum weitgehend gleichzeitigen Aufblasen aller Kammern (2) und durch eine derartige Anordnung der Kammern (2), daß eine nur auf der Hebevorrichtung angeordnete Last (6) während des Hebevorgangs stabil bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) des oder Jeden Kissens (1) durch Kanäle (3) innerhalb des Kissens (1) miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stapel aus übereinander angeordneten Luftkissen (1) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) der Kissen (1) mindestens eines Stapels in vertikaler Richtung miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissen (1) an mehreren horizontal zueinander beabstandeten Stellen angeordnet sind.
6. Luftkissen-Hebevorrichtung, gekennzeichnet durch mindestens ein aufblasbares Kissen (1) mit mehreren aufblasbaren Kammern (2), durch eine Luftzuführungsvorrichtung (4) für jedes Kissen zum Aufblasen aller Kammern (2) und durch eine derartige Anordnung der

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Kammern (2), daß eine nur auf der Hebevorrichtung angeordnete Last (6) während des Hebevorgangs stabil bleibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) des oder jeden Kissens (1) durch Kanäle (3) innerhalb des Kissens (1) miteinander verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stapel aus übereinander angeordneten Luftkissen (1) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) der Kissen (1) mindestens eines Stapels in vertikaler Richtung miteinander verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Kissen (1) an mehreren horizontal zueinander beabstandeten Stellen angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil (5) zum unterschiedlichen Aufblasen der zueinander beabstandeten Kissen (1) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lastauflagefläche.(16) und durch einen das oder jedes Kissen (1) tragenden Grundrahmen (15), der mit der Lastauflagefläche (16) zur zusätzlichen Stabilisierung der Last (6) verbunden ist.

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13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Überdruckventil für das oder jedes Kissen (1).
14. Hebeeinrichtung für Lasten mit einer Luftkissen-Hebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkissen-Hebevorrichtung als einheitliches Unterlager für die Einrichtung ausgebildet ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur Feststellung der Luftmenge in dem oder jedem Kissen mit einem Steuerventil verbunden ist, das zwischen dem jeweiligen Kissen und einem Druckluftbehälter angeordnet ist.

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