DE3933759A1

DE3933759A1 - Pneumatic hoist with precise load positioning - has linear motion transferred to shaft with fail=safe brake and pneumatic sensing valves

Info

Publication number: DE3933759A1
Application number: DE19893933759
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Rische
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1991-04-18

Abstract

The purpose of the invention is to control a pneumatic cylinder type hoist such that widely varying loads can be lifted and precisely positioned, and the load can be sustained in the event of power failure. The cylinder (1) hangs from a shafer (2) which is mounted on a tranversing carriage (d). At the gripper end of the piston rod (3) is fastened an outer cylinder (8) which moves with the piston rod and has a peg (10) linked to an endless chain (11) running on two sprockets (12, 13). Movement of the hoist therefore causes shaft (2) and a braking disk (17) to rotate. A brake reaction disk (18) is spring loaded against the braking disk (17) but is released by actuation of a pneumatic cylinder (20). A radial arm on the brake reaction disk permits limited movement between two stops and also switches two sensing valves forming part of the control circuit. The circuit design causes the air pressure to be balanced against the load before the brake is released, thus enabling varying loads to be lifted at the same speed. USE/ADVANTAGE - Pallet loading systems; load manipulation in foundries refuse sorting systems. Low cost design with fail safe features.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Sie dient dazu, je nach Art der Perripheriteile, insbesondere im Gewicht stark unterschied liche Lasten auch ohne manuelles Anschlagen, aufzunehmen, zu bewegen und zu positionieren.The invention relates to a device according to the Preamble of claim 1. It serves, depending on the type of Perripherite parts, especially in the weight greatly differed loads, even without manual striking move and position.

Es sind Vorrichtungen zum Heben und Senken von Lasten bekannt, die aus einem Seil oder einer Kette mit einer Lastaufnahmeein richtung bestehen, wobei das Seil oder die Kette über einen Elektro- oder Druckluftantrieb bewegt wird. Derartige Vorrich tungen sind verhältnismäßig preiswert und vergleichsweise war tungsarm. Diese Vorrichtungen besitzen ein verhältnismäßig großes Bauvolumen und Pendelbewegungen sind nur schlecht be herrschbar. Der größte Nachteil dieser Vorrichtungen besteht jedoch darin, daß hiermit die Lasten nur durch manuelles An schlagen, sei es durch Umschlingen mit Bändern, Seilen, Ket ten etc. aufgenommen und damit nur ungenau positioniert wer den können. Meist haben diese Vorrichtungen nur eine, maxi mal zwei Hubgeschwindigkeiten.Devices for lifting and lowering loads are known which are made of a rope or a chain with a load suspension direction, with the rope or chain over one Electric or compressed air drive is moved. Such Vorrich are relatively inexpensive and were comparatively cheap low maintenance. These devices are proportionate large volume and pendulum movements are bad rulable. The main disadvantage of these devices is however, that hereby the loads only by manual on beat, be it by looping with ribbons, ropes, ket ten etc. and therefore only positioned imprecisely that can. Most of these devices have only one, maxi times two lifting speeds.

Es sind ferner hydraulisch betätigte Vorrichtungen zum Heben und Senken von Lasten bekannt, die aus einer hydraulisch be aufschlagbaren Kolbenzylindereinheit bestehen. Derartige Vor richtungen besitzen ein kleines Bauvolumen, eine hohe Bewe gungsgeschwindigkeit und eine sichere Positionierung. Ihr Nachteil besteht darin, daß sie einen verhältnismäßig hohen Aufwand erfordern und die Energieführung bei einer flexiblen Anordnung problematisch ist. Ihr größter Nachteil besteht da rin, daß Lecköl austreten kann, so daß derartige Vorrichtungen dort, wo kein Lecköl austreten darf, beispielsweise im Lebens mittelbereich, nicht einsetzbar sind.There are also hydraulically operated lifting devices and lowering loads known from a hydraulic be openable piston-cylinder unit exist. Such before directions have a small construction volume, a high movement speed and safe positioning. your The disadvantage is that they are relatively high Require effort and energy management with a flexible Arrangement is problematic. Your biggest disadvantage is there rin that leak oil can leak, so that such devices where no leak oil may leak, for example in life middle range, cannot be used.

Schließlich sind noch Vorrichtungen zum Heben und Senken von Lasten bekannt, die mit einer pneumatisch beaufschlagbaren Kol benzylindereinheit ausgerüstet sind. Diese Vorrichtungen erfor dern einen verhältnismäßig geringen Herstellungsaufwand, be sitzen ein kleines Bauvolumen und haben eine verhältnismäßig hohe Bewegungsgeschwindigkeit. Ihr Nachteil besteht darin, daß dann, wenn Lasten mit stark unterschiedlichem Gewicht zu heben oder zu senken sind, die Einhaltung einer genauen Position äu ßerst schwierig ist. Es ist zwar bekannt, diese Vorrichtung mit einem Ausleger mit Gegengewicht zu versehen. Nach dem Auf nehmen der Last wird das Gegengewicht über einen Pneumatikzy linder so verfahren, daß die Last schwebt. Dabei ist der Aus leger gelenkig aufgehängt, so daß die Last nur durch Aufbrin gung der Beschleunigungskräfte bewegt werden kann. Auch bei dieser Ausbildung besteht der Nachteil darin, daß sich das Ge rät nicht selbständig auf eine Lastveränderung einstellen kann.Finally, there are devices for lifting and lowering Loads known with a pneumatically actuated Kol cylinder unit are equipped. These devices require dern a relatively low production cost, be sit a small volume and have a proportionate high speed of movement. Their disadvantage is that then when lifting loads of widely differing weights or are to be lowered, adherence to a precise position is extremely difficult. Although this device is known to be provided with a counterweight boom. After opening the counterweight is lifted by a pneumatic cylinder linder so that the load hovers. Here is the end casually hung so that the load can only be lifted by acceleration forces can be moved. Also at This training has the disadvantage that the Ge advises not to be able to independently adjust to a load change.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Heben und Senken von insbesondere in ihrem Gewicht un terschiedlichen Lasten zu schaffen, die mit einer pneumatisch beaufschlagbaren Kolbenzylindereinheit ausgerüstet ist und die so ausgebildet ist, daß sie sich selbständig an die jeweils aufzunehmende Last anpassen kann. Dabei soll zusätzlich sicher gestellt sein, daß bei einer Überlastung oder bei einem Ener gieausfall die Last in ihrer jeweiligen Stellung verbleibt, so daß Unfälle und dergleichen ausgeschlossen sind. The invention is therefore based on the object, a Vorrich tion for lifting and lowering especially in their weight and to create different loads with a pneumatic acted upon piston cylinder unit and the is designed so that it is independent of each can adjust the load to be absorbed. It should also be safe be placed in the event of an overload or an energy failure, the load remains in its respective position, so that accidents and the like are excluded.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung der eingangs be schriebenen Gattung gemäß der Erfindung nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 ausgebildet.To solve this problem, the device of the beginning be written genus according to the invention according to the mark of claim 1.

Durch diese Ausbildung paßt sich die Vorrichtung automatisch den unterschiedlichsten Gewichten der Lasten an, so daß stets eine genaue Positionierung, auch bei verhältnismäßig großer Hubgeschwindigkeit, sichergestellt ist. Durch diese Ausbildung wird aber auch erreicht, daß bei einer Überlastung oder bei einem Energieausfall die Last in ihrer jeweiligen Lage ver bleibt, so daß eine äußerst hohe Betriebssicherheit erreicht wird.With this design, the device adapts automatically the different weights of the loads, so that always precise positioning, even with a relatively large one Lifting speed, is ensured. Through this training is also achieved that in the event of an overload or an energy failure ver the load in their respective position remains, so that extremely high operational reliability is achieved becomes.

Die Vorrichtung kann mit Greifern, Klammern oder sonstigen Ein heiten bestückt werden, mit denen sich Teile ohne manuelles Anschlagen sowohl in jeder gewünschten Hubhöhe, beispielsweise auch von Paletten und Werkzeugmaschinen, entnehmen oder po sitionieren lassen. Sie kann mit beliebigen Geschwindigkeits stufen mit sanften Übergängen ausgelegt werden. Dabei ist es, ohne ein Lastpendeln zu verursachen, möglich, auch mit hohen Geschwindigkeiten sicher zu arbeiten.The device can be with grippers, clamps or other one units with which parts can be assembled without manual Strike both at any desired lifting height, for example also of pallets and machine tools, remove or po let sition. It can run at any speed stages with smooth transitions. It is possible without causing a load swing, even with high ones Speeds to work safely.

Die Vorrichtung läßt sich mit integrierten Schwenk- und Dreh werken ausstatten und erfüllt damit den Anspruch eines preis günstigen, sicheren Manipulators. Daraus ergibt sich, daß Un fälle verhindert werden können, weil die Lasten sicher gegrif fen und nicht, wie bei Hebezeugen üblich, mit Schluppen ange schlagen werden müssen, aus denen die Lasten herausrutschen können. Auch heiße, verätzte oder sonstwie gefährliche Teile können ohne Gefährdung des Bedieners manipuliert werden. Dies ist in Schmieden, Gießereien und chemischen Bädern oder bei der Problemmüllsortierung von Vorteil. The device can be integrated with swivel and turn equip works and thus fulfills the requirement of a price affordable, safe manipulator. It follows that Un cases can be prevented because the loads are safely gripped fen and not, as is usual with hoists, with loops must be hit, from which the loads slip can. Also hot, burned or other dangerous parts can be manipulated without endangering the operator. This is in forges, foundries and chemical baths or at sorting hazardous waste is an advantage.

Die Steuereinheit kann nach Art des Einsatzes am starren Teil, am bewegten Teil oder von der Vorrichtung getrennt angeordnet und bedient werden. Derartige Möglichkeiten bieten bisher nur sehr aufwendige und entsprechend teure Manipulatoren, welche schon von der Größe und dem Preis her viele Anwendungsgebiete ausschalteten, bei denen die neue Vorrichtung eine sichere Handhabung der Lasten ermöglicht, resultierend aus der opti malen Kombination von mechanischen Elementen mit den pneuma tischen Steuer- und Betätigungsgliedern.The control unit can, depending on the type of use on the rigid part, arranged on the moving part or separately from the device and served. So far, only such possibilities offer very complex and correspondingly expensive manipulators, which There are many areas of application in terms of size and price turned off, where the new device is a safe Handling of loads enabled, resulting from the opti paint combination of mechanical elements with the pneuma table controls and actuators.

Weitere Ausbildungen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-13 offenbart.Further designs of a device according to the invention are disclosed in claims 2-13.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zei genThe invention is described below with reference to a drawing illustrated embodiment explained in more detail. Here zei gene

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Er findung, Fig. 1 is an elevational view of an apparatus according to the invention He,

Fig. 2 eine Ansicht einer Bremsscheibe und Fig. 2 is a view of a brake disc and

Fig. 3 eine pneumatische Schaltungsanordnung zur Steuerung der Vorrichtung der Fig. 1. Fig. 3 shows a pneumatic circuitry for controlling the apparatus in FIG. 1.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Vorrichtung gezeigt, die zum Heben und Senken und damit zum genauen Positionieren von insbesondere in ihrem Gewicht stark unterschiedlichen Lasten, beispielsweise im Bereich einer Bearbeitungsmaschine, dient. Diese Vorrichtung besteht aus einer pneumatisch beaufschlagba ren Kolbenzylindereinheit 1, die im dargestellten Ausführungs beispiel an einer Welle 2 aufgehängt ist, so daß die Kolben stange 3 am unteren Ende aus der Kolbenzylindereinheit 1 her ausragt. Die Welle 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel in ei nem Wagen 4 gelagert, der mittels nur angedeuteter Rollen 5 in einer Profilschiene 6 verfahren werden kann. Zum Verfahren des Wagens 4 kann demselben ein Antrieb, beispielsweise eine pneu matisch beaufschlagbare Kolbenzylindereinheit, zugeordnet sein.In Fig. 1 of the drawing is shown an apparatus, which greatly to raise and lower and thus for exact positioning of their weight, in particular in different loads, for example in the range of a processing machine, is used. This device consists of a pneumatically beaufschlagba ren piston-cylinder unit 1, which is for example suspended on a shaft 2 in the represented execution, so that the piston rod 3 protrudes from the piston-cylinder unit 1 here at the lower end. In this exemplary embodiment, the shaft 2 is mounted in a carriage 4 which can be moved in a profiled rail 6 by means of only indicated rollers 5 . To move the carriage 4 , a drive, for example a pneumatically actuated piston-cylinder unit, can be assigned to the same.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel trägt die Kolbenzylinder einheit 1 an ihrem unteren Ende eine Buchse 7, beispielsweise aus Kunststoff, auf der eine Hulse 8 verschiebbar geführt ist. Die Hülse 8 ist mit ihrem unteren Ende an einem Kopfstück 9 der Kolbenstange 3 befestigt, so daß dieselbe von der Kolben stange 3 mitbewegt wird. Das obere Ende der Hülse 8 ist in Richtung auf die Kolbenzylindereinheit 1 nach innen gekantet und liegt mit geringem Abstand an der Mantelfläche der Kolben zylindereinheit 1 an. Diese Anordnung der Hülse 8 stellt si cher, daß sowohl die Kolbenstange 3 als auch die Buchse 7 vor Schmutz geschützt ist.In the illustrated embodiment, the piston-cylinder unit 1 carries at its lower end a socket 7 , for example made of plastic, on which a sleeve 8 is slidably guided. The sleeve 8 is attached with its lower end to a head piece 9 of the piston rod 3 , so that the same rod 3 is moved by the piston. The upper end of the sleeve 8 is folded in the direction of the piston-cylinder unit 1 to the inside and is at a short distance on the mantle surface of the piston cylinder unit 1 on. This arrangement of the sleeve 8 provides si cher that both the piston rod 3 and the socket 7 is protected from dirt.

An ihrem oberen Ende ist die Hülse 8 über einen Mitnehmerzapfen 10 mit einer Endloskette 11 verbunden, die über zwei Zahnräder 12, 13 geführt ist. Das Zahnrad 12 ist drehfest mit der Welle 2 verbunden, während das Zahnrad 13 in einem nur angedeuteten Ge häuse 14 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 14 ist - getrennt von der Kolbenzylindereinheit 1 - am Wagen 4 aufgehängt und um schließt die Kette 11 vollständig. Das Gehäuse 14 weist einen nicht näher dargestellten, von oben nach unten verlaufenden Längsschlitz auf, durch den der Mitnehmerzapfen 10 ragt. Das bedeutet, daß bei einer Bewegung der Kolbenstange 3 die Kette 11 über den Mitnehmerzapfen 10 mitgenommen und damit die Welle 2 gedreht wird. Auf dem Gehäuse 14 ist eine Steuereinheit 15 angeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel über einen Hand hebel 16 betätigt wird.At its upper end, the sleeve 8 is connected via a driver pin 10 to an endless chain 11 which is guided by two gear wheels 12 , 13 . The gear 12 is rotatably connected to the shaft 2 , while the gear 13 is rotatably supported in a housing 14 only indicated Ge. The housing 14 is - separated from the piston-cylinder unit 1 - suspended from the carriage 4 and completely closes the chain 11 . The housing 14 has a longitudinal slot (not shown in detail) which runs from top to bottom and through which the driver pin 10 projects. This means that when the piston rod 3 moves, the chain 11 is carried along via the driving pin 10 and the shaft 2 is thus rotated. On the housing 14 , a control unit 15 is arranged, which in this embodiment is operated by a hand lever 16 .

Die Welle 2 trägt an einem Ende eine Scheibe 17, der eine ge trennte Bremsscheibe 18 zugeordnet ist. Die Bremsscheibe 18 kann auf der Welle 2, jedoch drehbar, gelagert sein. Im darge stellten Ausführungsbeispiel weist die Bremsscheibe 18 eine ebene, mit der Scheibe 17 zusammenwirkende Fläche auf. Es ist jedoch auch eine kegelförmige Ausbildung möglich. Bedarfswei se kann die Bremsscheibe 18 auch derart ausgebildet sein, daß sie die Scheibe 17 trommelartig greift und ein Bremsband oder Bremsbacken besitzt.The shaft 2 carries at one end a disc 17 which is associated with a separate brake disc 18 GE. The brake disc 18 can be mounted on the shaft 2 , but rotatably. In the illustrated embodiment, the brake disc 18 has a flat surface that cooperates with the disc 17 . However, a conical shape is also possible. If necessary, the brake disc 18 can also be designed such that it engages the disc 17 like a drum and has a brake band or brake shoes.

In ihrer Grundstellung liegt die Bremsscheibe 18 stets durch die Kraft einer vorgespannten Druckfeder 19 an der Scheibe 17 an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich die Feder 19 an einer ortsfesten Stelleinrichtung 20 ab, die in diesem Ausführungsbeispiel als pneumatisch beaufschlagbare Kolbenzy lindereinheit mit einem verhältnismäßig kurzen Hub ausgebildet ist. Die Kolbenstange 21 dieser Stelleinrichtung 20 trägt ei nen Bügel 22, der mit der Bremsscheibe 18 verbunden ist. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist die Bremsscheibe 18 drehbar auf der Welle 2 gelagert und trägt einen radialen Hebel 23. Dem Hebel 23 sind zwei ortsfeste Anschläge 24 zugeordnet, die einen Winkel von etwa 40° einschließen. Über zwei nicht vorge spannte Federn 25 wird der Hebel 23 normalerweise in der Mitte zwischen den beiden Anschlägen 24 gehalten. Zusätzlich wirken die Federn 25 als Dämpfungsglieder. In axialer Richtung gegen über dem Hebel 23 versetzt trägt die Bremsscheibe 18 eine spiegelbildlich zum Hebel 23 verlaufende Steuerkurve 26, der an beiden Enden jeweils ein 5/2-Wegeventil 27, 28 zugeordnet ist. Die 5/2-Wegeventile 27, 28 sind so angeordnet, daß sie von der Steuerkurve 26 betätigt bzw. umgeschaltet werden, bevor der Hebel 23 an einem der Anschläge 24 zum Anliegen kommt.In its basic position, the brake disc 18 is always in contact with the disc 17 by the force of a prestressed compression spring 19 . In the illustrated embodiment, the spring 19 is supported on a stationary actuating device 20 , which in this embodiment is designed as a pneumatically actuated piston cylinder unit with a relatively short stroke. The piston rod 21 of this actuator 20 carries egg NEN bracket 22 which is connected to the brake disc 18 . As can be seen from FIG. 2, the brake disc 18 is rotatably mounted on the shaft 2 and carries a radial lever 23 . Two fixed stops 24 are assigned to the lever 23 , which enclose an angle of approximately 40 °. About two not biased springs 25 , the lever 23 is normally held in the middle between the two stops 24 . In addition, the springs 25 act as attenuators. Offset in the axial direction with respect to the lever 23 , the brake disc 18 carries a control curve 26 , which is a mirror image of the lever 23 and to which a 5/2-way valve 27 , 28 is assigned at both ends. The 5/2-way valves 27 , 28 are arranged so that they are actuated or switched by the control cam 26 before the lever 23 comes to rest on one of the stops 24 .

Aus der Fig. 3 der Zeichnung geht hervor, daß die Kolbenzylin dereinheit 1 über eine Leitung 29 an eine Zufuhrleitung 30 für Druckluft angeschlossen ist. In dieser Leitung 29 ist zunächst ein Umschaltventil 31 angeordnet, welches als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist und entweder die Leitung 29 mit der Zufuhrlei tung 30 oder mit einer Ablaßleitung 32 verbindet. In dieser Leitung 29 befindet sich ferner ein Vorventil 33, welches ebenfalls als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist und die Leitung 29 entweder sperrt oder freigibt. Schließlich ist in der Lei tung 29 zwischen dem Vorventil 33 und der Kolbenzylinderein heit 1 noch ein Drosselventil 34 angeordnet, dessen Drossel querschnitt durch den Arbeitsdruck gesteuert wird, der in der Leitung 29 zwischen dem Vorventil 33 und dem Umschaltventil 31 vorhanden ist. Dazu zweigt hier von der Leitung 29 eine Leitung 35 ab.From Fig. 3 of the drawing it can be seen that the Kolbenzylin dereinheit 1 is connected via a line 29 to a supply line 30 for compressed air. In this line 29 , a changeover valve 31 is initially arranged, which is designed as a 2/2-way valve and either connects the line 29 with the feed line 30 or with a drain line 32 . In this line 29 there is also a pilot valve 33 , which is also designed as a 2/2-way valve and either blocks or releases line 29 . In Lei Finally, tung 29 is arranged between the pilot valve 33 and the Kolbenzylinderein standardized 1 nor a throttle valve 34, the throttle cross-section is controlled by the working pressure in the conduit 29 between the priming valve 33 and the changeover valve 31 is present. For this purpose, a line 35 branches off from line 29 .

Sowohl von dem Umschaltventil 31 als auch von dem Vorventil 33 führt jeweils eine Steuerleitung 36, 37 über jeweils ein Wechselventil 38, 39 (Oder-Glied) zu der bereits vorerwähnten Steuereinheit 15.A control line 36 , 37 leads both from the changeover valve 31 and from the pre-valve 33 via a change-over valve 38 , 39 (OR element) to the control unit 15 already mentioned.

Diese Steuereinheit 15 besteht im dargestellten Ausführungsbei spiel aus zwei parallel zueinander angeordneten 2/2-Wegeven tilen, die nachfolgend als Vorwahlventil 40 und Geschwindig keitsventil 41 bezeichnet werden. Das Vorwahlventil 40 ist über die Leitung 36 und das Wechselventil 38 mit dem Umschalt ventil verbunden, während das Geschwindigkeitsventil 31 über die Leitung 37 mit dem Wechselventil 39 an das Vorventil 33 angeschlossen ist. Hier ist zur besseren Darstellung nur ein Geschwindigkeitsventil 41 gezeigt. Meist werden jedoch zwei oder mehr Geschwindigkeitsventile 41 benutzt, die dann auch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Kolbenstange 3 beim Hub ermöglichen. Diese Geschwindigkeitsventile 41 sind parallel zu einander geschaltet und wirken getrennt über jeweils ein Vor ventil 33 auf das Drosselventil 34, welches dann mehre Dros selöffnungen besitzt. Die Leitungen 36 und 37 sind Steuerlei tungen. An das Vorwahlventil 40 und das Geschwindigkeitsventil 41 ist eine Leitung 42 angeschlossen, die mit einem Zweidruck ventil 43 verbunden ist. Das Zweidruckventil 43 wird über die vorerwähnten 5/2-Wegeventile 27, 28 bedarfsweise von der Zufuhr leitung 30 entweder gleichzeitig oder wechselweise mit Druck mittel beaufschlagt. An das 5/2-Wegeventil 27 ist eine Steuer leitung 44 angeschlossen, die mit ihrem anderen Ende zu dem Wechselventil 38 führt. In diese Steuerleitung 44 ist zusätz lich zu dem Wechselventil 38 ein weiteres Wechselventil 45 eingesetzt. Zwischen den beiden Wechselventilen 38 und 45 mündet eine mit dem 5/2-Wegeventil 28 verbundene Steuerlei tung 46. Schließlich ist das Wechselventil 45 noch über eine Steuerleitung 47 an das Wechselventil 39 angeschlossen, und im Bereich der Leitung 37 zwischen dem Wechselventil 39 und dem Geschwindigkeitsventil 41 mündet eine Steuerleitung 48, die zu einem Anschaltventil 49 führt. Das Anschaltventil 49 kann bedarfsweise die Zufuhrleitung 30 mit der Stelleinrichtung 20 verbinden.This control unit 15 consists in the illustrated exemplary embodiment of two parallel 2/2-way valves, which are hereinafter referred to as pre-selection valve 40 and speed valve 41 . The pre-selection valve 40 is connected via the line 36 and the shuttle valve 38 to the switching valve, while the speed valve 31 is connected to the pilot valve 33 via the line 37 with the shuttle valve 39 . Only one speed valve 41 is shown here for better illustration. Usually, however, two or more speed valves 41 are used, which then also allow different speeds of the piston rod 3 during the stroke. These speed valves 41 are connected in parallel to one another and act separately via a respective valve 33 on the throttle valve 34 , which then has several throttle openings. Lines 36 and 37 are control lines. To the pre-selection valve 40 and the speed valve 41 , a line 42 is connected, which is connected to a two-pressure valve 43 . The two-pressure valve 43 is acted upon by the aforementioned 5/2-way valves 27 , 28, if necessary, from the supply line 30 either simultaneously or alternately with pressure medium. At the 5/2-way valve 27 , a control line 44 is connected, which leads to the shuttle valve 38 at its other end. In this control line 44 a further shuttle valve 45 is used in addition to the shuttle valve 38 . Between the two shuttle valves 38 and 45 , a control line 46 connected to the 5/2-way valve 28 opens. Finally, the shuttle valve 45 is still connected to the shuttle valve 39 via a control line 47 , and in the region of the line 37 between the shuttle valve 39 and the speed valve 41 a control line 48 leads to a start-up valve 49 . The on-off valve 49 can connect the feed line 30 to the actuating device 20 if necessary.

Für die Erläuterung der Wirkungsweise dieser Schaltung wird nun davon ausgegangen, daß im drucklosen Zustand alle Ventile - ausgenommen das 5/2-Wegeventil 28 - ihre gezeichnete Lage ein nehmen. Unter der Voraussetzung, daß sich die Kolbenstange 3 und damit das Kopfstück 9 bzw. ein daran befestigter, auswech selbarer und pneumatisch betätigbarer Greifer 51 - mit oder ohne Last - nicht an einem festen Punkt abstützen, sondern auf grund des Gewichtes bestrebt sind, eine Bewegung nach unten auszuführen, liegt der Hebel der Bremsscheibe 18 am rechten Anschlag 24 an und das 5/2-Wegeventil 28 ist umgeschaltet.For the explanation of the operation of this circuit, it is now assumed that in the depressurized state all valves - except the 5/2-way valve 28 - take their position shown. Provided that the piston rod 3 and thus the head piece 9 or an attached, exchangeable and pneumatically actuable gripper 51 - with or without load - are not supported at a fixed point, but are striven for by the weight, a movement Execute downward, the lever of the brake disc 18 is on the right stop 24 and the 5/2-way valve 28 is switched.

Bei der Beaufschlagung der beschriebenen Vorrichtung mit Druck luft strömt diese einerseits von der Leitung 30 über das 5/2- Wegeventil 27 in das Zweidruckventil 43, welches damit ge schlossen wird, so daß keine Druckluft zur Steuereinheit 15 und damit dem Vorwahlventil 40 und dem Geschwindigkeitsventil 41 gelangen kann. Über das umgeschaltete 5/2-Wegeventil 28 ge langt Steuerluft in die Steuerleitung 46, die einerseits von hier über die Steuerleitung 44 und das Wechselventil 38 sowie die Steuerleitung 36 zum Umschaltventil 31 strömt und dieses umschaltet. Damit steht die Druckluft aus der Leitung 30 über die Leitung 29 auch am Vorventil 33 an. Andererseits schaltet die Steuerluft in der Steuerleitung 46 auch das Wechselventil 45 um, so daß die Steuerluft von hier über die Leitung 47 zum Wechselventil 39 und dann von dort über die Leitung 37 zum Vorventil 33 strömt. Sobald dort der erforderliche Steuer druck anliegt, wird das Vorventil 33 geöffnet, so daß jetzt über die geöffnete Leitung 29 Druckluft in den Raum unter halb des Kolbens der Kolbenzylindereinheit 1 strömen kann. So bald der Druck in der Kolbenzylindereinheit 1 einen so großen Wert erreicht hat, daß der Kolben auf dem Druckluftpolster ruht und dabei geringfügig angehoben wird, hat dies zur Fol ge, daß auch die Hülse 8 und damit die Kette 11 geringfügig verschoben werden. Dies bewirkt, daß sich einerseits die Steuerkurve 26 vom 5/2-Wegeventil 28 entfernt und der Hebel 23, durch die Federn 25 bedingt, die in Fig. 2 gezeigte Mit tellage bzw. neutrale Lage einnimmt. Das Entfernen der Steuer kurve 26 vom 5/2-Wegeventil 28 hat zur Folge, daß dasselbe wieder in die in Fig. 3 gezeichnete Lage geschaltet wird. Damit gelangt auch Druckluft von der Zufuhrleitung 30 über das 5/2-Wegeventil 28 zum Zweidruckventil 43, dessen Ventil körper damit - die beidseitigen Drücke sind gleich - eine Mittellage einnimmt, so daß jetzt auch Druckluft zur Steuer einheit 15 gelangt. Erst dadurch wird die Steuereinheit 15 betriebsbereit. Die Kolbenstange 3 verbleibt dabei in ihrer Lage. When the device described is pressurized with air, it flows on the one hand from the line 30 via the 5/2-way valve 27 into the two-pressure valve 43 , which is thus closed so that no compressed air flows to the control unit 15 and thus the selector valve 40 and the speed valve 41 can reach. About the switched 5/2-way valve 28 ge reaches control air in the control line 46 , which flows from here on the one hand from the control line 44 and the shuttle valve 38 and the control line 36 to the switching valve 31 and this switches. The compressed air from line 30 is also present at line 33 via line 29 . On the other hand, the control air in the control line 46 also switches the shuttle valve 45 , so that the control air flows from here via line 47 to shuttle valve 39 and then from there via line 37 to pilot valve 33 . As soon as the required control pressure is present, the pilot valve 33 is opened so that compressed air can now flow into the space below half of the piston of the piston-cylinder unit 1 via the open line 29 . As soon as the pressure in the piston-cylinder unit 1 has reached such a large value that the piston rests on the compressed air cushion and is raised slightly, this has the consequence that the sleeve 8 and thus the chain 11 are shifted slightly. This has the effect that on the one hand the control cam 26 is removed from the 5/2-way valve 28 and the lever 23 , due to the springs 25 , assumes the tellage or neutral position shown in FIG. 2. The removal of the control curve 26 from the 5/2-way valve 28 has the result that the same is switched back to the position shown in Fig. 3. So that compressed air from the supply line 30 via the 5/2-way valve 28 to the two-pressure valve 43 , the valve body thus - the two-sided pressures are the same - occupies a central position, so that compressed air now reaches the control unit 15 . Only then is the control unit 15 ready for operation. The piston rod 3 remains in its position.

Dem Vorwahlventil 40 und dem Geschwindigkeitsventil 41 ist ein gemeinsamer, in Längsrichtung verschiebbarer Betätigungshebel 49 mit Steuerkurven 49a und 49b zugeordnet, der von dem Hand griff 16 der Steuereinheit 15 betätigt wird. Das Vorwahlventil 40 ist ausschließlich für die Bewegungsrichtung der Kolbenstan ge 3 zuständig, während das Geschwindigkeitsventil 41 eine Be wegung der Kolbenstange 3 veranlaßt. In der gezeichneten Lage des Vorwahlventiles 14 entlüftet dasselbe lediglich den Teil der Steuerleitung 36, der sich zwischen dem Wechselventil 38 und dem Vorwahlventil 40 befindet. Sobald der Betätigungshebel 49 nach oben verschoben wird, werden beide Ventile 40, 41 um geschaltet. Über die Steuerleitung 36 wird auch das darin be findliche Wechselventil 38 umgeschaltet, so daß das Umschalt ventil 31 seine umgeschaltete Lage beibehält und geöffnet bleibt. Über das Geschwindigkeitsventil 41 strömt Steuerluft in die Steuerleitung 47, die damit das Wechselventil 39 eben falls umschaltet, so daß auch das Vorventil 33 seine umge schaltete bzw. geöffnete Lage beibehält. Von der Steuerlei tung 37 wird über die Steuerleitung 48 auch das Anschaltven til 50 umgeschaltet und damit die Bremsscheibe 18 gelöst. Erst jetzt kann sich die Kolbenstange 3 in die Kolbenzylinderein heit 1 zurück- und damit nach oben bewegen, wobei dies unab hängig davon, ob an dem Greifer 51 keine, eine geringe oder eine große Last hängt, stets mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt.The preselection valve 40 and the speed valve 41 is assigned a common, longitudinally displaceable actuating lever 49 with control curves 49 a and 49 b, which was operated by the hand 16 of the control unit 15 . The pre-selection valve 40 is only responsible for the direction of movement of the piston rod 3 , while the speed valve 41 causes a movement of the piston rod 3 . In the drawn position of the preselection valve 14, it only ventilates that part of the control line 36 which is located between the shuttle valve 38 and the preselection valve 40 . As soon as the operating lever 49 is moved upward, both valves 40 , 41 are switched over. About the control line 36 , the changeover valve 38 be therein is switched so that the switch valve 31 maintains its switched position and remains open. Via the speed valve 41 , control air flows into the control line 47 , which thus also switches the shuttle valve 39 , so that the pilot valve 33 maintains its switched or open position. From the Steuerlei device 37 , the Anschaltven valve 50 is switched over the control line 48 and thus the brake disc 18 is released . Only now can the piston rod 3 move back into the piston-cylinder unit 1 and thus move upwards, regardless of whether there is no, a small or a large load on the gripper 51 , always at the same speed.

Bei dieser Bewegung der Kolbenstange 3 bewegt sich zwangsläufig auch die Hülse 8 und damit die Kette 1. Gleichzeitig dreht sich auch die Scheibe 17, was jedoch ohne Bedeutung ist, da dieselbe nicht mit der Bremsscheibe 18 in Eingriff ist. Wenn die Hubbe wegung beendet werden soll, wird die Betätigungsstange 49 über den Handhebel 16 wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt. Da mit wird zwangsläufig die Stelleinrichtung 20 entlüftet und die Bremsscheibe 18 liegt wieder an der Scheibe 17 an. Bei der Be endigung der Hubbewegung ist der Druck in der Kolbenzylinder einheit 1 zunächst geringfügig höher als dies für den Schwebe zustand erforderlich ist. Dies hat zur Folge, daß sich die Kolbenstange 3 noch um einen geringen Betrag weiter nach oben bewegt. Dies führt zu einer Drehung der Bremsscheibe 18 im Uhrzeigersinn, wobei über die Steuerkurve 26 das 5/2-Wegeven til 27 umgeschaltet wird. Damit wird über das Zweidruckventil 43 die Zufuhr von Druckluft zur Steuereinheit unterbrochen, während gleichzeitig über die Leitungen 44, 47 die Wechselven tile 38, 39, 45 umgeschaltet werden, so daß der Steuerdruck weiterhin am Umschaltventil 31 und am Anschaltventil 33 an liegt. Die Abwärtsbewegung der Kolbenstange 3 vollzieht sich in umgekehrter Weise. Dabei wird ausdrücklich darauf hingewie sen, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich die Druckluft aus der Kolbenzylindereinheit 1 gesteuert abgelassen wird.During this movement of the piston rod 3 , the sleeve 8 and thus the chain 1 inevitably also move. At the same time, the disc 17 also rotates, but this is of no importance since it is not in engagement with the brake disc 18 . If the Hubbe movement is to be ended, the actuating rod 49 is moved back into its starting position via the hand lever 16 . Since the actuating device 20 is inevitably vented and the brake disc 18 rests against the disc 17 . When the lifting movement ends, the pressure in the piston-cylinder unit 1 is initially slightly higher than is required for the floating state. The result of this is that the piston rod 3 still moves upwards by a small amount. This leads to a rotation of the brake disc 18 clockwise, the 5/2-way valve 27 is switched over the control cam 26 . So that the supply of compressed air to the control unit is interrupted via the two-pressure valve 43 , while at the same time via the lines 44 , 47 the Wechselven tile 38 , 39 , 45 are switched over, so that the control pressure continues to be at the switching valve 31 and at the switching valve 33 . The downward movement of the piston rod 3 takes place in the reverse manner. It is expressly pointed out that in the illustrated embodiment, only the compressed air is discharged from the piston-cylinder unit 1 in a controlled manner.

Bedarfsweise kann in die Leitung 29 vor der Kolbenzylinderein heit 1 ein weiteres Umschaltventil eingesetzt sein, welches die beiden Räume der Kolbenzylindereinheit 1 wechselweise mit einer Zufuhrleitung und einer Ablaßleitung verbindet. Aufgrund der Tatsache, daß der Querschnitt im Drosselventil 34 vom Arbeits druck gesteuert wird, ist es möglich, unterschiedlich schwere Lasten mit gleicher Geschwindigkeit zu heben bzw. abzusenken. Die Bremsscheibe 18 ist mit ihren beiden Anschlägen 24 so aus gelegt, daß sie etwa das fünffache der zulässigen Belastung der Kolbenzylindereinheit 1 aufnehmen kann.If necessary, a further changeover valve can be used in the line 29 in front of the piston cylinder unit 1 , which alternately connects the two spaces of the piston cylinder unit 1 with a supply line and a drain line. Due to the fact that the cross section in the throttle valve 34 is controlled by the working pressure, it is possible to raise or lower loads of different weights at the same speed. The brake disc 18 is placed with its two stops 24 so that it can accommodate about five times the permissible load on the piston-cylinder unit 1 .

Um unterschiedliche Geschwindigkeiten der Kolbenstange 3 zu ermöglichen, werden mindestens zwei Geschwindigkeitsventile 41 vorgesehen, die in Abhängigkeit von den Steuerkurven der Betä tigungsstange 49 entweder nacheinander oder gleichzeitig be tätigt werden und mit jeweils einem getrennten Vorventil 33 zusammenwirken. Jedem Vorventil 33 ist dabei eine getrennte Drosselöffnung im Drosselventil 34 zugeordnet, wobei die ein zelnen Querschnitte gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Dies gibt die Möglichkeit, zunächst den größten Teil des Hubes mit einer hohen Geschwindigkeit auszuführen und anschließend in die eigentliche Positionslage mit geringer Geschwindigkeit zu fahren. Ferner ist es möglich, der Welle 2 eine Fliehkraft- und/oder Drehrichtungsmeßeinrichtung zuzu ordnen, die ein und/oder zwei entsprechende 2/2-Wegeventile betätigen, die in der Steuerleitung 48 vor dem Anschaltventil 50 angeordnet sind. Dazu befindet sich auf der Welle 2 bei spielsweise eine Scheibe 52, an der die Fliehkraft- und/oder Drehrichtungsmeßeinrichtung angreift.In order to enable different speeds of the piston rod 3 , at least two speed valves 41 are provided which, depending on the control curves of the actuating rod 49, are operated either in succession or simultaneously and interact with a separate pilot valve 33 in each case. Each pilot valve 33 is assigned a separate throttle opening in the throttle valve 34 , it being possible for the individual cross sections to be of the same or different design. This makes it possible to first carry out most of the stroke at a high speed and then to move into the actual position at a low speed. Furthermore, it is possible to assign a centrifugal force and / or direction of rotation measuring device to the shaft 2 , which actuate one and / or two corresponding 2/2-way valves, which are arranged in the control line 48 upstream of the switching valve 50 . For this purpose, there is a disk 52 on the shaft 2, for example, on which the centrifugal force and / or direction of rotation measuring device acts.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles kann die Kolbenzylindereinheit 1 ortsfest angeordnet sein. Ein Drehen und/oder Schwenken der Kolbenzylindereinheit ist möglich.In a modification of the exemplary embodiment explained, the piston-cylinder unit 1 can be arranged in a stationary manner. It is possible to rotate and / or swivel the piston-cylinder unit.

Claims

1. Apparatus for picking up, lifting and lowering as well as for positioning with sufficient accuracy, possibly connected with a turning and / or swiveling process, of heavily different loads, consisting of a pneumatically openable piston-cylinder unit, which can be actuated by a control unit Changeover valve can be alternately connected to a supply line and a discharge line and carries a receiving device, characterized in that between the piston-cylinder unit ( 1 ) and the changeover valve ( 32 ) at least one throttle valve ( 34 ) with a throttle opening adjustable by the working pressure and a pilot valve assigned to it ( 33 ) are arranged so that the outer end of the piston rod ( 3 ) via a slip-free intermediate member ( 11 ) with a rotatably mounted shaft ( 2 ) is connected to a disc ( 17 ) that the disc ( 17 ) one adjacent to the same and by means of a pneumatic actuator ( 20 ) l Detachable, between two fixed stops ( 24 ) with a 5/2-way valve ( 27 , 28 ) by a predetermined angle rotatable brake disc ( 18 ) is assigned and that the two 5/2-way valves ( 27 , 28 ) have two supply lines ( 30 ) via a two-pressure valve ( 43 ) to the control unit ( 15 ) or via two control lines ( 36 , 37 ) leading to the control unit ( 15 ) and the changeover valve ( 31 ) and the pilot valve ( 33 ) either a flow connection from the control unit ( 15 ) or one of the two 5/2-way valves ( 27 , 28 ) to the pilot valve ( 33 ) and / or to the switching valve ( 32 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the slip-free intermediate member ( 11 ) is designed as a chain, toothed belt or rope.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the slip-free intermediate member ( 11 ) is designed as a rod, in particular a rack.

4. The device according to at least one of claims 1-3, characterized in that the brake disc ( 18 ) is designed as a drum, cone, shoe or band brake.

5. The device according to at least one of claims 1-4, characterized in that the brake disc ( 18 ) carries a radial, with the two stops ( 24 ) and the two 5/2-way valves ( 27 , 28 ) cooperating lever ( 23 ) .

6. The device according to claim 5, characterized in that the stops ( 24 ) are arranged at an angle of about 40 ° to each other.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the two 5/2-way valves ( 27 , 28 ) are arranged upstream of the stops ( 24 ).

8. The device according to at least one of claims 1-7, characterized in that the piston rod ( 3 ) at its outer end carries on the piston-cylinder unit ( 1 ) guided sleeve ( 8 ) which is connected to the non-slip intermediate member ( 11 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the sleeve ( 8 ) at its outer end of the piston rod ( 3 ) facing end is connected to the slip-free intermediate member ( 11 ).

10. The device according to claim 8 and / or 9, characterized in that the piston-cylinder unit ( 1 ) at the outlet end of the piston rod ( 3 ) on a guide bush ( 7 ) for the sleeve ( 8 ).

11. The device according to at least one of claims 1-10, characterized in that the non-slip intermediate member ( 11 ) is enclosed by a housing ( 14 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the control unit ( 15 ) on the housing ( 14 ) is attached.

13. The device according to at least one of claims 1-12, characterized in that the shaft ( 2 ) is assigned a centrifugal force and / or rotational direction measuring device with a 2/2-way valve and the 2/2-way valve in one of the control unit ( 15 ) to the control valve ( 50 ) of the control device ( 20 ) leading control line ( 48 ) is arranged.