DD232798A3

DD232798A3 - Luftfilmgleiter fuer horizontaltransport

Info

Publication number: DD232798A3
Application number: DD26127784A
Authority: DD
Inventors: Edgar Haenel; Christian Zschocke
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1986-02-12
Also published as: HU192284B; DE3440933A1; CS94285A1; BG45448A1; HUT40050A; CS255547B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftfilmgleiter fuer den Horizontaltransport von Lasten bei robustem Betrieb und erhoehter Verschleisseinwirkung. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, das technologische Einsatzgebiet auf Baustellenbedingungen auszudehnen bei Bewaeltigung hoeherer Belastung und erhoehtem Verschleiss. Die Bauelemente sollen leicht austauschbar und ihre Herstellungskosten vergleichsweise niedrig gehalten sein. Schwingungen sind auch in Teillastbereichen zu unterbinden. Die Deformationsstabilitaet bei ueberhoehter Reibung ist zu verbessern. Erfindungsgemaess umfasst eine statisch ausgesteifte Plattform eine darunter sich gegen diese und gegen die Gleitflaeche abstuetzende Luftkisseneinrichtung. Ein an der Unterseite der Plattform rechtwinklig angebrachter Rohrstutzen leitet das gasfoermige Druckmedium aus der Plattform in den Luftkissenraum. Eine Drosselplatte am unteren Ende des Rohrstutzens bremst das ungehinderte Ausstroemen. Der entstehende Stau fuehrt zum Ueberstroemen des Druckmediums durch Bohrungen in einen Membranraum, der aus spiegelbildlich zueinander gerichteten, ueber den Rohrstutzen eng anliegend gezogenen und randseitig in einer Felge druckdicht geklemmten ringscheibenfoermige Membranen besteht. Nach Fuellen des Membranraumes bildet sich durch weitere Druckerhoehung des Mediums ein Luftpolster im Luftkissenraum. Durch radiales Ausstroemen des Druckmediums bildet sich zwischen der unteren Membran und der Gleitflaeche ein Luftspalt mit dem Effekt des reibungsarmen Luftfilmes.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Luftfilmgleiterfür 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.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Luftfilmgleiter in verschiedenen Varianten zum horizontalen Transport von Lasten, die den Luftfilmeffekt nutzen.

Eine Grundvariante wird in der DE-AS 1948304 sowie in der DE-OS 2118024 beschrieben. 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 zweiten Ringkörper, Tragplatte und Gleitfläche sich bildenden Luftkissenraum.

Der Luftfilm bildet sich zwischen Ringkörper und Gleitfläche.

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.

Eine weitere Variante ist Gegenstand der DE-AS 1964334.

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.

Diese Vorrichtung mit Nebenkammern bedingt eine verbesserte Anpassungsfähigkeit gegenüber der Gleitfläche aber auch eine vergleichsweise große Bauhöhe, hohen konstruktiven Aufwand und damit hohe Herstellungskosten. Gegen Verzerrung ist diese Vorrichtung empfindlich.

Wegen der Bauhöhe kann eine Schrägsteilung der aussteifenden Trageplatte eintreten und damit die Funktion gestört werden.

In der DE-OS 2245524 wird eine weitere Variante beschrieben, bei derein Luftkissen gebildet wird zwischen Gleitfläche und einem Toms, der als Membran an der Tragfläche so angeflanscht ist, daß iich darüber ein Druckraum bildet. Druckluft wird in den Torus und von dort durch Öffnungen in den Luftkissen raum geleitet. Diese Ausführung erlaubt robuste Einsatzbedingungen.

Gegenüber der Gleitfläche ist die Membran wenig sensibel. Der Luftverbrauch ist vergleichsweise hoch. Da die Membran starr an die Tragplatte angeflanscht ist, wird sie in ihrer Anpassung an die Gleitfläche behindert.

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.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, das technologische Einsatzgebiet der allgemein bekannten Luftfilmgleiter auf Baustellenbedingungen auszudehnen und mittels konstruktiv veränderter Bauteile den Luftfilmgleiter für höhere Belastungen und verschleißfester zu gestalten.

Die Verschleißteile sollen leicht austauschbar sein. Die Herstellungskosten sollen im Vergleich zu den bekannten Varianten niedrig gehalten sein.

)arlegung des Wesens der Erfindung

)ie technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht in der Entwicklung eines Luftfilmgleiters, dessen unktionswichtigen Bauelemente miteinander weder verklebt, vulkanisiert, vernietet oder verschraubt werden. Die )ruckdichtigkeit des flexiblen Körpers soll durch selbstdichtende Klemmung erfolgen. Aufgabe ist es weiterhin, durch ein iinfaches und wirkungsvolles Ventilsystem die Schwingungen auch in Teillastbereichen zu unterbinden und die )eformationsstabilität bei Einwirkung von Kräften aus überhöhter Reibung zwischen Gleitfläche und Membran zu erhöhen, um lie Funktionsfähigkeit des Luftfilmgleiters nicht zu unterbrechen.

)er erfindungsgemäße Luftfilmgleiter soll auch noch unter stark wechselnden Belastungen im Grenzbereich direkten 3odenkontaktes 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 ind gegen die Gleitfläche abstützende Luftkisseneinrichtung bestehenden Luftfilmgleiter gelöst.

Die Plattform dieser Vorrichtung ist aus druckmediendurchlässig miteinander verbundenen Zellen aufgebaut, die mit jasförmigen Druckmedien gespeist werden. Im Zentrum der mittleren Zelle führt eine Bohrung in einen Rohrstutzen, der echtwinkligzur Plattform direkt in den Luftkissenraum gerichtet und an seinem freien Ende mit einer runden am Rohrstutzen

äinen nach außen gerichteten Flansch bildenden Druckplatte, schraubbar abgeschlossen ist. Über diesen Rohrstutzen sind eng inliegend zwei ringscheibenförmige Membranen aus textilverstärktem, elastischen gummiartigen Material gezogen, wobei die jbere Membrane an der Plattform und die untere am Flansch der Drosselplatte lose anliegen.

Die Membranen sind spiegelbildlich an ihren äußeren Rändern von einer radial aussteifenden Felge druckdicht so gefaßt, daß jie 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 anstehenden Luftfilmspalt begrenzt wird.

Der Rohrstutzen weist radiale Bohrungen auf, die zwischen der oberen und der unteren Membrane vom Stutzeninneren in den vlembranenraum führen.

\n der Unterseite der Plattform sind winkelförmige Schutzeinfassungen lösbar angebracht, die jweils ringförmig den Spannring jmschließen, einen nach außen gebogenen Winkel des Spannringes untergreifen und den Spannring in senkrechter Richtung Formschlüssig führt. Die Zuführung des gasförmigen Druckmediums erfolgt über einen Anschluß in die aus Zellen bestehende ³lattform, die auch als Pulsationsdämpfer wirkt. Über die Zentralzelle strömt das Druckmedium in den Rohrstutzen, wird aber durch eine Drosselplatte am ungehinderten Ausströmen in den Luftkissenraum gebremst. Der enstehende Staudruck im Rohrstutzen führt zum Überströmen des Druckmediums über Bohrungen in den Membranenraum.

Der Staudruck im Membranenraum 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 Membranenraum 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. Die Folge ist das radiale Überströmen des Druckmediums in den sich ausbildenden Luftspalt, mit dem Effekt des reibungsarmen Luftfiimes.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. 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. Im Zentrum der Zentralzelle 4 mündet die Bohrung 5 als Verbindung zwischen Plattform 1 und dem Rohrstutzen 6.

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 Überströmen des Druckmediums über die Bohrungen 9 in den Membranenraum 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 d.er Membranenbraum 10 und Luftkissenraum 8 mit Druckausgleich aufgeladen sind und die Membranen 11 und 1? vorgespannt das System unter statischen Druck halten. Bei weiterer Druckmedisnzuführung über die Drosselplatte 7 werden die eingespannten Membranen 11; 12 infolge der zentrischen Begrenzung durch die Drossel platte 7 und der radial aussteifenden Felge 14 in ihrer weiteren vertikalen Aufweitung gehindert. Die Folge ist das radiale Überströmen des Druckmediums in den sich ausbildenen Lüfffilmspalt 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 seiner Sensibilität gestört.

Durch die Felge 14 ist auch die vertikale Luftlageranpassung 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 textlien Einlagen.

Die vom äußeren Rand 16 mit flachen Winkel abgehende äußere Membranenzone 21 ist in Richtung Luftfilmspalt 15 in der

Wandstärke verjüngt ausgeführt. Diese im Querschnitt keilförmige Kontur der äußeren Membranenzone 21 dient der Stabilität bei der Überwindung erhöhter Reibleistungen.

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 Transportgerätes. 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. Die Schutzeinfassung 19 dient der horizontalen

Kräfteableitung und verhütet äußere schädigende Einflüsse auf die Membrane.

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.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch gemäß Figur 3 in bekannter Kassettenbauweise ausstatten. Zu diesem Zweck ist eine zusätzliche Blechzwischenlage 24 unter der Plattform 1 anzuordnen und der Rohrstutzen 6 mit diesem Blech fest zu

verbinden. Auch die Schutzeinfassung 19 ist mit der Blechzwischenlage 24 lösbar zu verbinden.

Zwischen Blechzwischenlage 24 und Plattform 1 ist im Zentrum eine Ringdichtung 25 einzulegen.

Somit kann die komplette Vorrichtung unter voller Last aus der Kassette 26 herausgezogen werden. Die Kassettenbauweise

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 schwingengelagerte

Traversenaufhängung 27 dargestellt.

Das dynamische Hubvermögen der einzelnen sensiblen Luftfilmgleiter wird durch den vertikalen Schwingenausgleich in einer Gummitopflagerung 28 bekannter Bauart nicht behindert.

Claims

— I — VI«<1

Erfindungsanspruch:

1. Luftfilmgleiterfür Horizontaltransport, bestehend aus einer statisch ausgesteiften Plattform und einer darunter zur Gleitfläche hin und gegen die Plattform abgestützte Luftkisseneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (1) aus druckmediendurchlässig miteinanderverbundenen Zeilen (3), die über Anschlüsse (2) mit einem Druckmedium gespeist sind, besteht, im Zentrum der Zentralzelle (4) eine Bohrung (5), die in einem Rohrstutzen (6) führt, der senkrecht zur Plattform (1) direkt in den Luftkissenraum (8) gerichtet und am freien Ende mit einer runden am Rohrstutzen (6) einen nach außen gerichteten Flansch bildenden Drosselplatte (7) schraubbar abgeschlossen ist, über diesen Rohrstutzen (6) eng anliegend zwei ringscheibenförmige Membranen (11; 12) aus textilverstärktem, elastischen gummiartigen Material so gezogen sind, daß die obere Membrane {11) an der Plattform (1) und die untere Membrane (12) am Flansch der Drosselplatte (7) lose anliegen, daß die Membranen (11; 12) spiegelbildlich an ihren äußeren Rändern (16) von einer radial aussteifenden Felge (14) druckdicht so gefaßt werden, daß die wulstförmigen äußeren Ränder (16) in das Bett der Felge (14) und von einem Spannring (18) geklemmt sind und so die Felge (14) in dem auf diese Art gebildeten Membranenraum (10) eingeschlossen ist, daß ein Luftkissenraum (8) gebildet ist zwischen der unteren Membrane (12) und der Gleitfläche (13), radial begrenzt durch die äußere Membranenzone (21) bzw. dem bei Betrieb der Vorrichtung entstehenden Luftfilmspalt (15), daß der Rohrstutzen (6) radiale Bohrungen (9) aufweist, die zwischen den Membranen (11; 12) vom inneren des Rohrstutzens (6) in den Membranenraum (10) führen und daß an der Unterseite der Plattform (1) winkelförmige Schutzeinfassungen (19) ringförmig den Spannring (18) umschließend lösbar angeordnet sind und einen nach außen gebogenen Winkel des Spannringes (18) untergreift und den Spannring (18) in senkrechter Richtung formschlüssig führt.
2. Luftfilmgleiter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselplatte (7) mit einer zentralen Staudruckhülse versehen ist.
3. Luftfilmgleiter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringscheibenförmigen Membranen (11; 12) im Bereich des inneren und des äußeren Randes als Wulst (20) verstärkt und mit aussteifenden Einlagen ringförmig versehen sind und daß die von der äußeren Wulst (20) abgehende äußere Membranenzone (21) in der Wanddicke verjüngt in zentraler Richtung ausgebildet ist und die Membrane (12) im Bereich des Luftfilmspaltes (15) die geringste Wandstärke aufweist.
4. Luftfilmgleiter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Spannring (18) ein flexibler Schmutzabweiser (23) bodenseitig angeklemmt ist.
5. Luftfilmgleiter nach Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (11; 12) identisch sind.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen