DE4300849A1 - Hubarbeitsbühne zum Vermauern von Steinen - Google Patents

Description

Hubarbeitsbühnen zum Vermauern von Steinen sind bekannt.

Alle sind antriebstechnisch dergestalt ausgelegt, daß mit diesen Hubarbeitsbühnen wohl geradlinige Fahrbewegungen ausgeführt werden können, die in begrenzten Winkeln variabel sind, nicht aber die Möglichkeit besteht, übergangslos unabhängig von Bodenunebenheiten beliebige flächengeometrische Figuren innerhalb eines begrenzten oder unbegrenzten Raumes zu fahren und somit jeden beliebigen Punkt variabel und stufenlos anzufahren.

Alle Hubarbeitsbühnen müssen über zusätzliche Hebezeuge- oder Beschickungs- oder Entladeeinrichtungen be- oder entladen werden.

Keine Hubarbeitsbühne positioniert sich selbst gegenüber zu vermauernden Wänden, Stützen etc., und keine Hubarbeitsbühne fährt wegbezogen beliebige Strecken oder geometrische Figuren nach programmierter Vorgabe.

Keine Hubarbeitsbühne arbeitet in Kombination mit einer sich automatisch nivellierenden Richtschnureinrichtung, die sich bezogen auf die momentane Arbeitshöhe selbst justiert.

Aufgabe

Aufgabe der Erfindung ist, Nachteile der bestehenden Hubarbeitsbühnen zu eliminieren und das gesamte System antriebs- und arbeitstechnisch zu verbessern und zu optimieren.

Es sollen folgende Forderungen erfüllt werden:

Das Antriebssystem der Hubarbeitsbühne soll in der Lage sein, übergangslos und unabhängig von Bodenunebenheiten beliebige flächengeometrischen Figuren innerhalb eines begrenzten oder unbegrenzten Raumes zu fahren und somit jeden beliebigen Punkt dieses Raumes variabel und stufenlos anzufahren und sich dort zu positionieren.

Die Hubarbeitsbühne soll derart konzipiert sein, daß für das Beschicken und Entladen kein zusätzliches Hebezeug erforderlich ist, vielmehr soll in den Hubantrieb der Hubarbeitsbühne ein System integriert sein, das bei den Auf- und Abwärtsbewegungen in vorzugebenden Intervallen zwangsläufig mitfährt und ein müheloses Be- und Entladen gestattet.

Die Hubarbeitsbühne soll flächenbezogen einen vorzuwählenden oder programmierten oder manuell einzugebenden beliebigen geometrischen Weg fahren können, sich selbst zu positionieren in der Lage sein und Hindernisse, wie Wände, Stützen etc., erkennen und ausweichen oder anhalten zu können.

Die Hubarbeitsbühne soll mit einer sich automatisch nivellierenden Richtschnureinrichtung kombiniert sein, die entweder manuell betätigt beliebige Höhenpositionen anzufahren in der Lage ist oder aber gesteuert von der Hubarbeitsbühne sich selbst justiert.

Lösung - Fig. I und II - Antrieb

Das Grundkonzept des Antriebssystems sind am Grundrahmen (6) montierte Schwenkrollenräder (7) und ein in "A" am Grundrahmen (6) kardanisch gelagerter Drehkranz (5), der sich motorisch angetrieben 360 Grad nach links und 360 Grad nach rechts dreht. Der Drehkranz (5), dessen kardanische Antriebsaufhängung gegebenenfalls über ein Federsystem am Grundrahmen montiert ist besteht aus dem Kardan (14), dem Federsystem (15), einem Getriebe (16), dem vorzugsweise hydraulischen Motor (17) und den beiden Antriebsrädern (8) mit getrennt motorisch - vorzugsweise hydraulisch - treibenden Motoren (18). Wahlweise sind die Schwenkrollenräder (7) über höhenabtastbare Zylinder (19) am Grundrahmen (6) befestigt. Ebenfalls am Grundrahmen (6) sind Ausgleichszylinder (20) montiert, die über Rollen (21) auf den Drehkranz (5) wirken.

Lösung - Fig. III - Be- und Entladesystem

Das Grundkonzept des Be- und Entladesystems ist ein am Grundrahmen (6) montierter Zylinder (22) mit einem Kolben (1), der stirnseitig mit einer Hülse (2) verbunden ist, deren Kopfdeckel (24) mindestens 2 Stangen (23) hat.

Diese Stangen (23) durchlaufen in "X" den Zylinderkopf (26) des Zylinders (25), der über Traversen (27) die gesamte Hubbühne (4) trägt. An der Hülle (2) sind ein oder mehrere Be- Entladeelemente (3) befestigt.

Wahlweise kann das beschriebene Tandemsystem als Drillings- oder Mehrfachsystem ausgeführt sein. Wahlweise ist ein mit den Ladeelementen (3) verbundener Ring (28) in der Hülse (2) drehbar gelagert und die Ladeelemente (3) gegeneinander in "Y" knickbar ausgeführt.

Wahlweise besteht die Verbindung zwischen den Traversen (27) und der gesamten Hubbühne (4) aus niveauausgleichenden Zylindern (29).

Lösung - Fig. IV - Positionierung

Das Antriebssystem für das Fahrwerk und das Hubsystem für die Auf- und Abwärtsbewegung sowie das Be- und Entladesystem erhalten ihre Bewegungsinformationen über ein auf der Hubbühne installiertes Schaltpult entweder manuell oder aber über eine freiprogrammierbare oder computergesteuerte Elektronik.

Informanten sind Sensoren/Echolote/Reflektionssender etc. (30) sowie Weggeber/Inkrementalgeber/ Potentiometer etc. (31).

(Auf einem Monitor, der Bestandteil des Schaltpultes ist, werden alle Bewegungsvorgänge und Positionen abgelesen.)

Lösung - Fig. IV-V - Richtschnureinrichtung

Die mit der Hubarbeitsbühne vorzugsweise steuerungstechnisch gekoppelte Richtschnureinrichtung besteht aus mindestens zwei Hohlsäulen (32), mit je einer Vertikalspindel (33), kopfseitig gelagert in Lager (34), bodenseitig gelagert einmal in einer Kombination - Antriebsmotor/Winkeltrieb (35) - und einem Winkeltrieb (36). In den Vertikalspindeln (35) laufen Muttern (37), die mit Federaufzugstrommeln (38) ausgerüstet sind, auf denen die Richtschnur (12) längenvariabel aufgewickelt ist. Die Positionen (35 + 36) sind mechanisch längenvariabel, beispielsweise über eine biegsame Welle (39) antriebstechnisch verbunden.

Wahlweise wird die Position (36) ebenfalls mit einem Antriebsmotor ausgestattet. In diesem Falle entfällt die mechanische Drehverbindung (39). Beide Antriebsmotore werden dann synchron elektronisch mit Wegmessung und Analyse und Ist-Soll-Vergleich ausgerüstet.

Bei der mechanischen Drehverbindung (39) der Spindeln (33) ist eine Säule (32) mit einer Höhenjustiereinrichtung (40) versehen.

Wahlweise kann die mechanische Drehverbindung (39) auch dem Antriebssystem der Hubarbeitsbühne zugeführt werden. Dann entfallen an allen Säulen (32) die Antriebsmotore.

Funktion - Antrieb

Die Hubarbeitsbühne wird vorzugsweise vom Baukran an einer beliebigen Stelle des zu bearbeitenden Raumes abgesetzt. Nach Anschluß an die Stromversorgung ist diese einsatzbereit.

Vom Steuerpult aus werden die Motore (18a + 18b) eingeschaltet bzw. zum Laufen gebracht und die Räder (8a + 8b) angetrieben.

Je nach Drehrichtung bewegt sich die Hubarbeitsbühne in Richtung "N" oder "S" - siehe Fig. IV -, vorausgesetzt, der Drehkranz (5) befindet sich in der in Fig. I dargestellten Position, und zwar "N"- "S" bzw. die Achse "W"-"O" verläuft parallel zur Längskante der Hubarbeitsbühne und vorausgesetzt, beide Räder (8a + 8b) laufen gleich schnell.

Um nun beliebige flächengeometrische Figuren fahren zu können, gleich in welcher Richtung, dreht entweder der Motor (17) den Drehkranz (5) in beliebigem Drehsinn, oder aber die Räder (8a + 8b) werden verschieden schnell angetrieben, oder aber eines beider Räder (8a - 8b) wird abgestoppt, wobei das andere läuft bzw. antreibt. Somit ergeben sich unendlich viele Bewegungsvarianten. Die Schwenkrollenräder vollziehen alle Bewegungen zwangsläufig mit (7).

Die Befehlsgabe für alle motorischen Funktionen, auch Geschwindigkeitsregulierungen, Stoppen, Fahren etc. erfolgen vom Steuerpult aus, entweder manuell oder über eine frei programmierbare Steuerung oder computergesteuert.

Bodenunebenheiten werden einmal durch die kardanische Aufhängung des Drehkranzes (5) und zum anderen durch die gefederte Lagerung des Kardans (15, 14) ausgeglichen.

Stützzylinder (20) verhindern ein Abkippen des Drehkranzes (5) und unterstützen den Bodenausgleich. Die Zylinder (19) an den Schwenkrollenrädern (7) unterstützen ebenfalls den Bodenausgleich und nivellieren die Plattform der Hubbühne derart, daß diese auch bei schrägem Boden im Wasser ist.

Funktion Be- und Entladesystem

Beim fluidtechnischen Beaufschlagen des Kolbens (1) durch Befehlsgabe am Schaltpult bewegt sich dieser nach oben und führt die Hülse (2) mit den Stangen (23) mit sich. Mit der Hülse (2) wird das Ladeelement (3) aus Bodenhöhe +/-0 solange nach oben bewegt, bis das Ladeelement (3) einerseits das Niveau der Hubarbeitsbühne (4) erreicht hat, andererseits die Zugstangen (23) mit deren Mitnehmerring (41) den Zylinderkopf (26) des Zylinders (25) angefahren hat. Nunmehr zieht das System Kolben (1), mit Hülse (2), Kopfdeckel (24), Stangen (23) und Mitnehmerring (41) das System Zylinder (25), Zylinderkopf (26), Traversen (27), Zylinder (29) und Hubbühne (4) in beliebigen Zwischenstellungen bis zur Endlage nach oben.

Die Entlade-Beladeelemente (3) bleiben dabei immer niveaugleich zur Hubbühne (4). Soll neu be- oder auch entladen werden, wird der Kolben (1) nach unten gefahren, bis die Be-Entladeelemente wieder Bodenhöhe +/-0 erreicht haben. Der Abwärtshub vollzieht sich hierbei in umgekehrter Reihenfolge, wie der Aufwärtshub.

Während der Auf- und Abwärtshub der Hubarbeitsbühne mit Be- und Entladeelement vorzugsweise - auch das Abstoppen in einzelnen Positionen - vom Schaltpult aus manuell befehligt wird, arbeiten die Ausgleichzylinder (29) über eine Nivellierelektronik vollautomatisch.

Wird anstatt des beschriebenen Tandemsystems eine Drilling- oder Mehrfachkombination gewählt, können mit entsprechend mehreren Be- und Entladeelementen mehrere Ebenen gleichzeitig angefahren werden, wobei wesentlich ist, daß alle Be- und Entladeelemente aus ihrer Ausgangsposition beim Aufwärtsfahren zwangsläufig das Niveau der Arbeitsbühne erreichen.

Funktion - Positionierung

Der Bediener des Schaltpultes auf der Hubarbeitsbühne ist in der Lage, von diesem aus alle Bewegungsvorgänge manuell auf Sicht einzuleiten und alle Positionierungen vorzunehmen.

Es ist jedoch möglich, stufenweise Teilautomatisierungen bis zur Vollautomation in das ganze System zu integrieren.

In diesem Falle übernehmen eine frei programmierbare bzw. computergesteuerte Elektronik die Befehlsgabe an die einzelnen Bewegungsorgane.

Die erforderlichen Informationen werden über verschiedene Sensoren übermittelt:

So zum Beispiel die Abstandsmessung der Hubarbeitsbühne zu Wänden, Säulen etc. über Echolote, Reflexionssender etc. (30) - Fig. IV -, ferner Weginformanten, wie Längswegpotentiometer, Drehpotentiometer, Inkrementalgeber etc. zur Bestimmung einer Hubposition (31) des Kolbens (1) oder zum Zwecke der wassergerechten Nivellierung der Hubarbeitsbühne.

Der in das Schaltpult integrierte Monitor gestattet dem Bediener Einsicht in alle Bewegungsvorgänge und Positionsgegebenheiten und ermöglicht, Korrekturen vorzunehmen.

Funktion - Richtschnureinrichtung

Vor Arbeitsbeginn werden die Hohlsäulen (32) an den Eckpunkten der zu mauernden Mauer gesetzt und in den beiden Senkrechten ins Wasser gestellt. (Wasserwaage (42)).

Die auf den Federaufzugstrommeln aufgewickelte Richtschnur (12) ist bei diesem Vorgang beidseitig auf die erforderliche Länge ausgezogen.

Beim Transport der Säulen (32) sind diese aneinandergelegt, und die Richtschnur ist beidseitig auf die Federaufzugstrommeln (38) aufgewickelt. Ist eine Hohlsäule mit einem Antrieb versehen, die andere lediglich mit einem Winkeltrieb (36) ausgestattet, und sind Antrieb (35) mit Winkeltrieb (36) durch beispielsweise eine biegsame Welle (39) verbunden, dann muß die mit dem Winkeltrieb (36) ausgestattete Säule (32) über die Nivelliereinrichtung (40) dergestalt höhennivelliert werden, daß die Richtschnur (12) in der Ausgansstellung der Muttern (37) im Wasser ist. Eine an der Säule (32), gleich welche Seite, anzulegende Winkelwasserwaage ist dazu ein Hilfsmittel.

Nach Aufstellen der Säulen (32) und Ausnivellieren der Richtschnur (12) wird die Kabelverbindung zwischen Richtschnureinrichtung und Hubarbeitsbühne hergestellt.

Der Bediener der Hubarbeitsbühne ist nun in der Lage, vom Schaltpult der Hubarbeitsbühne aus die Richtschnur (12) über die sich drehenden Spindeln (33) und die dadurch bewegten Muttern (37) mit den Federaufzugstrommeln (38) in beliebige Positionen nach oben oder unten zu fahren.

Wird auf eine mechanische Drehverbindung - biegsame Welle (39) - verzichtet und werden anstattdessen beide Spindeln (33) motorisch angetrieben, wobei in diesem Falle eine elektronische Wegmessung mit Soll - Istvergleich (Inkrementalgeber - Schrittmotore) gearbeitet wird.

Die elektronische Auswertung und Befehlsgabe erfolgt wiederum vom Schalt- und Steuerpult der Hubarbeitsbühne aus.

Eine Höhennivellierung der mit dem Winkeltrieb (36) ausgestatteten Säule (32) entfällt, da sich die Richtschnur über das gesamte System selbst nivelliert.

Claims (3)

1. Hubarbeitsbühne, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem Drehkranz (5) ausgerüstet ist, der über ein Kardan (14), abgestützt auf ein Federpaket (15) mit dem Grundrahmen (6) in Verbindung steht, wobei an dem Drehkranz (5) ein oder mehrere Antriebsräder montiert sind und der Drehkranz (5) mit Ausgleichszylindern (20) und Stützrollen (21) bestückt ist, ferner am Grundrahmen mindestens zwei schwenkbare Stützrollenräder (7, 7a) befestigt sind, außerdem der Grundrahmen (6) eine mechanisch oder fluidtechnisch betriebene Tandemeinrichtung trägt, die aus einem Kolben (1) mit Zylinder (2) besteht, an dem eine Be- und Entladeeinrichtung (3) mit Zylinder (25), Kopfdeckel (24) und Zugstangen (23) angebracht ist, wobei die Hubbühne (4) mit dem Zylinder (25) gekoppelt ist - gegebenenfalls über Ausgleichzylinder (29).

2. Hubarbeitsbühne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise manuell für alle Bewegungen bedient wird oder mit Sensoren und Wegmessern ausgerüstet eine freiprogrammierbare, computergesteuerte Elektronik alle Bewegungen nach Vorgabe automatisch übernimmt und Positionierungen fixiert.

3. Hubarbeitsbühne nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einer Richtschnureinrichtung mechanisch oder steuerungstechnisch gekoppelt ist, wobei die Richtschnureinrichtung aus mindestens 2 Säulen (32) besteht, in denen Spindeln (33) gelagert sind, in denen Muttern (37) laufen, die mit Federaufzugstrommeln (38) ausgestattet sind, auf denen ausziehbar eine Richtschnur (12) aufgewickelt ist und die Spindeln (33) über einen Antriebsmotor (35) und eine beispielsweise biegsame Welle (39) mechanisch synchron angetrieben werden oder aber beide Spindeln (33) einen Antriebsmotor haben und über elektronische Wegüberwachung von der Hubarbeitsbühne aus gesteuert werden.