AT406150B - Hubtisch - Google Patents

Description

AT 406 150 B

Die Erfindung betrifft einen Hubtisch, insbesondere einen fahrbaren Hubtisch für die industrielle Fertigung mit einem Grundrahmen, einem Tragrahmen, einem zwischen den Rahmen angeordneten Scherenmechanismus, bestehend aus einem äußeren und einem inneren Scherenschenkelpaar und einem elektrischen Linearantrieb, der beispielsweise eine Spindel mit einer Spindelmutter umfaßt.

Ein derartiger Hubtisch ist aus der DE 34 42 940 A1 bekannt Diese Druckschrift offenbart einen Hubtisch mit einem Linearantrieb, der sich in der untersten Position des Tragrahmens in oder jenseits der Totpunktstellung des Scherenmechanismus befindet und daher über einen zusätzlichen Antrieb für das Anheben aus der untersten Lage aufweist.

Der Linearantrieb wirkt über einen Hebelmechanismus auf eine Traverse, die die beiden inneren Scherenschenkel miteinander verbindet. Dabei liegt der Linearantrieb im völlig abgesenkten Zustand des Hubtisches im wesentlichen in der Ebene eines der Scherenschenkelpaare, schwenkt aber mit zunehmender Hubhöhe aus dessen Ebene aus, sodaß sich die Übersetzungsverhältnisse und Beanspruchungen laufend ändern.

Weitere Scherenantriebsmechanismen sind aus den Druckschriften DE 41 06 371 A1 und DE 32 32 475 A1 bekannt, wobei letztere einen Doppelhubtisch betrifft. Die Linearantriebe wirken nur zwischen den Scherenschenkeln selbst, sodaß in ihrer untersten Lage ungünstigste Übertragungsverhältnisse herrschen und über die Hubhöhe extrem unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse Vorkommen.

Allgemein sind Hubtische in der industriellen Fertigung seit langem bekannt. Sie bieten den Vorteil des rundum und auch von oben zugänglichen Werkstückes. Üblicherweise bestehen Hubtische aus einem Grundrahmen, der am Boden ruht oder mit Rädern, Rollen od. dgl. zur Fortbewegung versehen ist und einem Tragrahmen, auf dem das Werkstück passend befestigt ist. Die beiden Rahmen sind über einen Scherenmechanismus miteinander verbunden, der üblicherweise aus zwei symmetrisch zu einer vertikal verlaufenden Mittelebene des Hubtisches angeordneten Scheren besteht. Jede der beiden Scheren besteht wiederum aus zwei Schenkel, die mit ihren Enden einerseits am Grundrahmen, andererseits am Tragrahmen drehbar bzw. drehbar und längsverschieblicht angelenkt sind. Darüberhinaus sind die beiden Schenkel jeder Einzelschere untereinander im mittleren Bereich gelenkig miteinander verbunden.

Bei bekannten stationären Hubtischen ist zur Höhenverstellbarkeit des Schermechanismus vorgesehen, daß vom Grundrahmen aus im Bereich der rahmenfesten Anlenkung des Schenkels des Scherenmechanismus eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit am anderen Schenkel des Scherenmechanismus angreift und so eine Verdrehung zwischen den beiden Schenkeln und damit letztlich eine Höhenverstellung des Hubtisches bewirkt.

In den meisten Fällen befindet sich der eine Angriffspunkt der Kolben-Zylinder-Einheit auf einem Querträger zwischen den beiden Schenkeln des Scherenmechanismus im Bereich des Grundrahmens und der andere Angriffspunkt exzentrisch angeordnet auf einer Welle bzw. einem Rohr, das die Verschwenkachse zwischen den Scherenschenkeln definiert. Diese Welle bzw. dieses Rohr ist mit den Schenkeln drehfest verbunden, an denen der erste Angriffspunkt der Kolben-Zylinder-Einheit nicht angreift.

Die Problematik derartiger Hubtische liegt in der Verwendung der Hydraulik, die trotz ihrer Zuverlässigkeit und relativen Sicherheit bei vielen Anwendungsgebieten (Lebensmittelverarbeitung, Automobilfertigung, etc.) wegen der Verschmutzungsgefahr im Falle der Leckbildung zunehmend abgelehnt wird. Dazu kommt, daß im Falle eines fahrbaren Hubtisches die Versorgung der Hydraulik kompliziert und in den meisten Fällen unmöglich ist.

Man hat daher verschiedentlich versucht, derartige Hubtische mit elektrischen Antrieben zu versehen, doch stieß man dabei auf verschiedene Schwierigkeiten: Für eine genaue Höhenregulierung mit vertretbaren Verfahrgeschwindigkeiten sind Übersetzungen notwendig, die umfangreiche und voluminöse Getriebekästen erfordern. Diese wiederum lassen sich nicht ohne Probleme zwischen dem Grund- und dem Tragrahmen unterbringen, so daß der Mindestabstand zwischen diesen beiden Rahmen unzulässig groß wird. Um zu einer im wesentlichen linear mit der Anzahl der Motordrehungen zusammenhängenden Hubbewegung zu kommen, hat man Hebemechanismen vorgesehen, bei denen Steuerkurven an den Schenkeln des Scherenmechanismus angebracht waren und wobei zwischen diesen Steuerkurven Rollen mittels Getriebespindein im wesentlichen horizontal verschoben wurden, so daß der Scherenmechanismus regelrecht auseinandergequarrt wurde. Auch dabei treten die Probleme mit der notwendigen Übersetzung auf und man stößt auf Probleme mit der Kraftübertragung, besonders in den Endbereichen der Hubbewegung. 2

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Die Erfindung schafft hier Abhilfe und schlägt einen Hubtisch vor, der die genannten Nachteile nicht aufweist.

Erfindungsgemäß ist dazu bei einem eingangs definierten Hubtisch vorgesehen, daß der Linearantrieb im wesentlichen in der Ebene eines der Scherenschenkelpaare angeordnet ist, daß die Spindelmutter auf zwei symmetrisch zum Linearantrieb und im wesentlichen ebenfalls in der Ebene des einen Scherenschenkelpaares angeordnete Schwenkhebel wirkt und daß an diesen Schwenkhebeln Drehhebel gelenkig befestigt sind, die mit dem anderen Scherenschenkelpaar direkt oder über Zwischenglieder verbunden sind.

Die Verbindung zwischen Spindelmutter und Schwenkhebel kann mittels Rollen an der Mutter und Steuerkurven auf den Schwenkhebeln erfolgen, oder auch mittels eines Verbindungshebelpaares.

Ein mechanisches Zwischenglied zwischen den Obertragungshebeln und dem anderen Scherenschenkelpaar kann beispielsweise das Verbindungsrohr sein, das das andere Scherenschenkelpaar drehfest verbindet.

Auf diese Weise erreicht man, daß die Spindelmutter im Zuge der Hubbewegung des Hubtisches einen Weg durchläuft, dessen Länge im wesentlichen linear zur Hubbewegung ist und dessen Länge wegen des zur Verfügung stehenden Raumes auch in weiten Grenzen frei gewählt werden kann. Durch diesen langen zur Verfügung stehenden Weg kann die Hubbewegung im Zuge einer großen Anzahl von Spindeldrehungen erfolgen, was ein aufwendiges Untersetzungsgetriebe vermeidet.

Je nach Anwendungsgebiet kommt man ohne oder nur mit einem einfachen, kostengünstigen und platzsparenden Getriebe aus. Durch die relativ große zur Verfügung stehende Fläche für die Steuerkurven, die ja in der Ebene eines Scherenschenkelpaares liegen, ist es möglich, diese Steuerkurven in weitem Rahmen an die jeweiligen Verhältnisse und Bedürfnisse anzupassen und so nahezu zu jedem gewünschten Zusammenhang von Höhenlage und Verstellgeschwindigkeit bei konstant vorgegebener Motordrehzahl zu kommen. Schließlich ist durch das Mitverschwenken des gesamten Antriebsmechanismus für die Höhenverstellung mit dem einen Scherenschenkelpaar eine äußerst platzsparende und an die Gegebenheiten angepaßte Konstruktion erreichbar.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen: die Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Hubtisch im Schrägriß, die Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung unter Verwendung von Steuerkurven, die Fig. 3 die miteinander verbundenen Scherenschenkel mit dem Verbindungsrohr, auf das der Antriebsmechanismus wirkt, die Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform des Spindeltriebes und die Fig. 5 eine Variante mit einem Verbindungshebelpaar.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht ein erfindungsgemäßer Hubtisch 1 im wesentlichen aus einem Grundrahmen 2, einem Tragrahmen 3, einem dazwischen angeordneten Scherenmechanismus 4 und einem Antrieb 5. Aus Gründen der Einfachheit wurde das Fahrwerk und der Fahrantrieb, der bei verfahrbaren Hubtischen vorgesehen ist, nicht dargestellt.

Der Scherenmechanismus 4 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei fluchtend zueinander angeordneten Einzelscheren 6. Jede Einzelschere besteht aus zwei Schenkeln 7, die einerseits um rahmenfeste Achsen 8 drehbar und andererseits um im jeweiligen Rahmen verschiebliche Achsen 9 drehbar und verschiebbar bezüglich des entsprechenden Rahmens gelagert sind. Darüberhinaus sind die beiden Schenkel 7 im wesentlichen mittig zwischen ihren Achsen 8 und 9 über eine gemeinsame Achse 10 gelenkig miteinander verbunden.

Die einander entsprechenden Scherenschenkel der beiden Einzelscheren 6 definieren zwei Schenkelebenen, die einander entlang der Achse 10 schneiden. Die eine Ebene geht somit durch die rahmenfeste Achse im Grundrahmen 1, die gemeinsame Achse 10 und die verschiebliche Achse im Tragrahmen 2; die andere Schenkelebene durch die verschiebliche Achse im Grundrahmen 2, die gemeinsame Achse 10 und die rahmenfeste Achse im Tragrahmen 3. Die Neigung der beiden Schenkelebenen ändert sich mit der Höhenlage des Tragrahmens 3.

Die oben an erster Stelle genannte Schenkelebene, die durch die rahmenfeste Achst im Grundrahmen 2 geht, ist in Fig. 2 mit der Papierebene zusammenfallend dargestellt. In dieser Ebene liegt der erfindungsgemäße, in seiner Gesamtheit mit 5 bezeichnete, Antrieb für die Höhenverstellung des Hubtisches 1. Dieser Antrieb besteht aus einem Motor 11, der über einen 3

Claims (7)

1. AT 406 1 50 B Träger oder eine Trägerkonstruktion 12 entweder mit dem Grundrahmen 2 oder den am Grundrahmen um eine rahmenfeste Achse 8 schwenkbare Schenkel im Bereich des Grundrahmens 2 befestigt ist. Der Motor 11 versetzt eine Spindel 13 in Drehung, wodurch eine drehfest bezüglich der 5 Schenkelebene angeordnete Spindelmutter 14 entlang der Spindel verschoben wird. Die Spindelmutter 14 verschwenkt bei ihrer Bewegung zwei symmetrisch zueinander angeordnete Schwenkhebel 15, die mittels Steuerkurven an Rollen 16 der Spindelmutter 14 anliegen, um Hebelachsen 17. Die Hebelachsen 17 sind passendenweise am Träger 12 vorgesehen. Die Schwenkhebel 15 sind gelenkig mit Drehhebeln 18 verbunden, die andererseits gelenkig 10 mit einem Verbindungsrohr 19 verbunden sind, das drehfest mit den Scherenschenkeln verbunden ist, die im Tragrahmen 3 um rahmenfeste Achsen 8 verschwenkbar ist. Durch die Verschwenkung der Schwenkhebel 15 um ihre Achse 17 (normal zur Zeichenebene der Fig. 2), kommt es zu einer Änderung der Lage des Anlenkpunktes der Drehhebel 18 an die Schwenkhebel 15 und dadurch zu einer Verdrehung des Verbindungsrohres 19 um seine Achse 15 10. Diese Verdrehung des Verbindungsrohres 19 bewirkt eine Änderung des Winkels zwischen den beiden Scherenschenkel jeder Einzelschere und somit zu einer Höhenverstellung des Hubtisches. In Fig. 3 sind die beiden durch das Verbindungsrohr 19 drehfest miteinander verbundenen Schenkel 7 der beiden Einzelscheren dargestellt. Dabei ist zur Erhöhung der Stabilität eine weitere 20 Verbindung 20 zwischen diesen beiden Scherenschenkeln vorgesehen. Gut zu erkennen ist einer der Rohranlenkpunkte 21 der Drehhebel 18 am Verbindungsrohr 19. Das Verbindungsrohr 19 dient auch als Stabilisierung gegenüber einem asymmetrischen Absinken des Hubtisches unter asymmetrischer Belastung. Bei entsprechend steifer Ausgestaltung der Scheren könnte auf dieses Rohr verzichtet werden, bzw. könnte es durch ein Zugglied ersetzt 25 werden, das nicht in der Lage ist, Momente zu übertragen. In diesem Fall könnten statt der Rohranlenkpunkte 21 am Verbindungsrohr entsprechende Anlenkpunkte an den Schenkeln 7 vorgesehen sein. In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt, bei der aus Sicherheitsgründen und zur Verringerung der Bauhöhe zwei Spindeln 13' vorgesehen sind, die synchron verdrehbar sind. 30 Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß beim Bruch einer der Spindeln oder eines Gangbereiches einer der Spindeln bzw. der zugehörigen Spindelmutter, die andere Spindel zumindest in der Lage ist, den Hubtisch in der momentanen Lage zu halten, so daß es zu keinen Unfällen durch ein ungewolltes Absinken des Hubtisches kommen kann. Die notwendige Haltekraft der Einzelspindel für einen solchen Notfall ist durch die Dimensionierungsvorgaben ohne 35 besonderen Mehraufwand erreichbar. Mittels eines Riemens, Zahnriemens od. dgl. 22 wird die synchrone Bewegung der beiden Spindeln 13' überwacht und so ein Verkanten oder ein Spindelbruch festgestellt, was eine vorbestimmte Reaktion (Notstopp, Alarm, etc) auslüst. In Fig. 5 ist eine Variante ohne Steuerkurven dargestellt, bei der die Verbindung zwischen der 40 Spindelmutter 14 und den Schwenkhebeln 15 über ein Verbindungshebelpaar 24 erfolgt. Es kann dabei ein linearer Zusammenhang zwischen der Bewegung der Spindelmutter und der Hubbewegung erreicht werden, der Abweichungen von nur unter 10 % vom idealen linearen Zusammenhang aufweist. Die Erfindung kann verschiedentlich variiert und ausgestaltet werden, so können mehrere 45 Einzelscheren vorgesehen sein oder es kann der Antrieb in der Scherenpaarebene liegen, die am Tragrahmen ortsfest verschwenkbar ist. Die Spindel kann ein Trapezgewinde aufweisen und selbsthemmend sein oder eine Kugelumlauf Spindel sein, die nicht selbsthemmend ausgeführt ist. Entlastungsfedem können vorgesehen sein. Die Form der Steuerkurven kann vom Fachmann in Kenntnis der Erfindung und des Anwendungsgebietes leicht ermittelt werden. 50 Patentansprüche: 1. Hubtisch, insbesondere fahrbarer Hubtisch für die industrielle Fertigung, mit einem Grundrahmen (2), einem Tragrahmen (3), einem zwischen den Rahmen angeordneten 55 Scherenmechanismus (4), bestehend aus einem äußeren und einem inneren Scherenschenkelpaar und einem elektrischen Linearantrieb (5), der beispielsweise eine Spindel (13,13') mit einer Spindelmutter (14) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der 4 AT 406 150 B Linearantrieb (5) im wesentlichen in der Ebene eines der Scherenschenkelpaare angeordnet ist, daß die Spindelmutter (14) auf zwei symmetrisch zum Linearantrieb und im wesentlichen ebenfalls in der Ebene des einen Scherenschenkelpaares angeordnete Schwenkhebel (15) wirkt und daß an diesen Schwenkhebeln (15) Drehhebel (18) gelenkig befestigt sind, die mit dem anderen Scherenschenkelpaar direkt oder über Zwischenglieder verbunden sind.
2. 2. Hubtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehedel (18) exzentrisch an einem Verbindungsrohr (19) angelenkt sind, das das andere Scherenschenkelpaar drehfest miteinander verbindet.
3. 3. Hubtisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (14) Rollen (16) trägt, die mit Steuerkurven der Schwenkhebel (15) Zusammenwirken.
4. 4. Hubtisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (14) über ein Verbindungshebelpaar (24) mit den Schwenkhebeln (15) verbunden ist.
5. 5. Hubtisch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) und die Spindel (13) des Antriebes (5) einerseits in einem Träger (12) und anderseits in einem Gegenhalter (23) gelagert sind, wobei durch das Scherenschenkelpaar, den Träger (12) und den Gegenhalter (23) ein Kastenrahmen gebildet wird.
6. 6. Hubtisch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spindeln (13') vorgesehen sind, die mit einer gemeinsamen Spindelmutter (14) Zusammenwirken.
7. 7. Hubtisch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die synchrone Bewegung der beiden Spindeln (13'), beispielsweise durch einen Zahnriemen (22), bewerkstelligt wird. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 5