DE102004053809B4

DE102004053809B4 - Haltevorrichtung zur Werkzeughandhabung

Info

Publication number: DE102004053809B4
Application number: DE200410053809
Authority: DE
Inventors: Jürgen Otten
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2024-11-09
Also published as: DE102004053809A1

Abstract

Haltevorrichtung umfassend,
ein zumindest teilweise elastisches Seil (14);
wobei eine elastische Eigenschaft des zumindest teilweise elastischen Seils (14) derart einstellbar ist, dass eine an dem zumindest teilweise elastischen Seil (14) wirkende Gewichtskraft im Wesentlichen kompensiert wird;
wobei ein Bereich des zumindest teilweise elastischen Seils (14) in einer Arbeitsposition im Wesentlichen horizontal verläuft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Haltevorrichtung zum Halten von einer Last, eine Verwendung einer solchen Haltevorrichtung zur Unterstützung von Montagearbeiten in einem Flugzeug und eine Verwendung einer Haltevorrichtung zum Halten eines Werkzeuges.
Bei Montagearbeiten, insbesondere bei Arbeiten die im Zusammenhang mit der Erstellung eines Flugzeuges durchgeführt werden, muss oft ein schweres Werkzeug (z. B. eine Bohrmaschine) in einer ergonomisch ungünstigen Körperhaltung bedient werden. Das Gewicht eines solchen Werkzeugs kann über 3 kg betragen. Bei der Montage muss jedoch ein solches Werkzeug, beispielsweise über Kopf, fein positioniert werden, um die erforderlichen Arbeiten auszuführen. Bohrlöcher sind beispielsweise mit einer hohen Genauigkeit anzubringen um eventuell auftretende Spannungen eines daran montierten Verkleidungsstücks zu vermeiden.
Die Arbeiten, die mit diesem Werkzeug durchgeführt werden müssen, können sich über einen längeren Zeitraum hinziehen, so dass hohe physische Anforderungen an einen Werker gestellt werden. Durch die ergonomisch ungünstige Körperhaltung können gesundheitliche Schäden auftreten. Außerdem kann eine ungünstige Körperhaltung zu einer schnellen Ermüdung des Arbeiters führen.
Bei der Montage in ausreichend großen Werkshallen kommen deshalb heute abgehängte Balancersysteme zum Einsatz, die es ermöglichen, das scheinbare Gewicht eines Werkzeuges zu reduzieren. Diese abgehängten Balancersysteme erfordern jedoch ausreichende Platzverhältnisse, die oft beispielsweise auch bei Aircraft-Fertigungsprozessen nicht gegeben sind. Außerdem weisen die heute bekannten Balancersysteme ein hohes Eigengewicht auf. Ein Balancesystem ist beispielsweise aus der DE 199 27 645 A1 bekannt, bei der eine Arbeitsmaschine an einem Seilhebezug aufgehängt ist, dessen Seilrolle mit einer in Aufwickelrichtung wirksamen, entsprechend dem Eigengewicht des Werkzeugs einstellbaren Rückzugfeder beaufschlagt ist. Eine andere Haltevorrichtung wird in der US 2,176,979 beschreiben, bei der die Höhe des an einem Seil hängenden Werkzeugs durch einen horizontal angeordneten Flaschenzug einstellbar ist. Diese bekannten Arbeitsgerätschaften sind jedoch aufgrund ihrer Seilführung nicht geeignet, um bei beengten Platzverhältnissen zum Einsatz zu kommen. Außerdem ist die in der DE 199 27 645 A1 beschriebene Arbeitsmaschine aufgrund der federkraftbeaufschlagten Seilrolle verhältnismäßig wartungsintensiv und reparaturanfällig.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Haltevorrichtung für die Bedienung eines Werkzeuges anzugeben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 angegeben, wird eine Haltevorrichtung angegeben, die ein zumindest teilweise elastisches Seil umfasst. Ein zumindest teilweise elastisches Seil ist wie ein voll elastisches Seil ein elastisches Seil. Eine elastische Eigenschaft des elastischen Seils ist derart einstellbar, dass eine an dem Seil wirkende Gewichtskraft im Wesentlichen kompensiert wird. In einer Arbeitsposition verläuft ein Bereich des elastischen Seils im Wesentlichen horizontal.
Elastische und zumindest teilweise elastische Seile können vielfältig ausgestaltet sein. Beispielsweise können elastische Seile als elastische Bänder, elastische Getriebe, elastische Einzelstränge, die zu einem Seil zusammengesetzt sind, aber auch aus Mischmaterialien oder unelastischen Sehnen, die mit einem elastischen Material umhüllt sind, ausgebildet sein. Ebenso sind elastische oder teilelastische Seile, die ein unelastisches Seil und ein Dämpfungselemenst aufweisen, denkbar. Vorteilhaft kann ein elastisches Seil eine an ihm angebrachte Gewichtskraft kompensieren, so dass es zu einer Gleichgewichtssituation kommen kann. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Last, die als Gewichtskraft auf das elastische Seil wirkt, im Wesentlichen gewichtslos oder schwerelos erscheint. Vorteilhaft kann somit vermieden werden, dass bei dem Anheben der Last die gesamte Gewichtskraft der Last aufgewendet werden muss, um beispielsweise die Höhe einer Last zu verändern. Ein Teil der Last wird von dem elastischen Seil getragen.
Bei der Bedienung, beispielsweise eines Werkzeuges wie eines Schraubers oder Bohrers, kann es bei besonderen Montagepositionen vorkommen, dass von einem Bediener des Werkzeuges beispielsweise zwei Arten von Kräften aufgewendet werden müssen. Dies kann zum einen eine Gewichtskraft des Werkzeuges sein, auf der anderen Seite aber auch eine zur Durchführung der Arbeiten benötigte Anpresskraft. Bei der Durchführung von Bohrungen muss beispielsweise mit der Anpresskraft ein Hindernis, wie eine Wand oder Metallplatte, durchdrungen werden. Dabei kann es für eine sichere Werkzeughandhabung und eine bessere Feinmotorik vorteilhaft sein, wenn der Bediener des Werkzeuges bei der Aufbringung der Haltekraft, die dem Gewicht des Werkzeuges entspricht, von einer Haltevorrichtung unterstützt wird. Ein an einem elastischen Seil angebrachtes Werkzeug kann in einen im Wesentlichen für den Bediener schwerelos erscheinenden Zustand gebracht werden, so dass von dem Bediener lediglich eine geringere Kraft zur Werkzeugbedienung aufgewendet werden muss, als wenn der Bediener noch das Werkzeug halten muss.
Ein, in einer im Wesentlichen horizontalen Arbeitsposition, im Wesentlichen horizontal verlaufender Bereich des elastischen Seils kann es ermöglichen, dass eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung in engen Platzverhältnissen eingesetzt werden kann. D. h., dass es Situationen geben kann, bei denen eine begrenzte vertikale Höhe zur Verfügung steht. Hingegen kann es sein, dass in der horizontalen Länge ausreichend Platz verfügbar ist.
Beispielsweise kann es bei der Durchführung von Montagearbeiten unter Zwischenböden in Flugzeugen vorkommen, dass die Anbringposition eines Werkzeuges an dem elastischen Seil sehr nah bei dem zu bearbeitenden Bereich liegt. Die Haltevorrichtung kann, wegen ihres geringen Eigengewichtes, in solch einem Fall selbsttragend zwischen die Zwischenbodenträger, z.B. Fußbodenträger, geklemmt werden. Dadurch können auch Befestigungsmittel wie beispielsweise Gurte zur Anbringung der Haltevorrichtung vermieden werden. So kann das Werkzeug auch bei einem kurzen Abstand zu dem zu bearbeitenden Bereich kräfteschonend gehalten werden und es bieten sich zahlreiche weitere Einsatzfälle für die Haltevorrichtung neben der Montage von Flugzeugen. Die Haltevorrichtung kann beispielsweise im Heimwerkerbereich, im Schiffs-, Auto- und Eisenbahnbau eingesetzt werden. Überall dort ermöglicht sie eine ergonomische Arbeitshaltung und eine Zeitersparnis wegen der einfachen Anbringung, insbesondere wegen der Möglichkeit, die Anbringung ohne Hilfsmitteln wie Gurten vornehmen zu können. Somit kann die Rüstzeit reduziert werden.
Bei dem Einsatz eines elastischen Seils kann zur Erreichung einer Dynamik eine bestimmte Länge benötigt werden. Diese Länge des elastischen Seils kann benötigt werden, um das elastische Seil in einen Dynamikbereich oder einen Arbeitspunkt zu bringen. In diesem Arbeitsbereich kann das elastische Seil einer auf das elastische Seil wirkenden Gewichtskraft eine im Wesentlichen kompensierende Gegenkraft entgegenbringen. Vorteilhaft kann in einer im Wesentlichen horizontal verlaufenden Position des elastischen Seils eine ausreichend vorhandene Länge genutzt werden, um das elastische Seil in den benötigten Dynamikbereich zu bringen. Gegebenenfalls kann die Länge durch Aufwickeln des Seils verlängert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 2 angegeben, kann die elastische Eigenschaft des elastischen Seils eingestellt werden, indem eine Vorspannung und/oder Länge einstellbar ist. Beispielsweise durch den Einsatz von Zusatzgewichten lässt sich ein elastisches Seil in einen Arbeitsbereich bzw. Dynamikbereich bringen, in dem das elastische. Seil eine ausreichende Dynamik aufweist. Das bedeutet, dass beispielsweise das Gewicht eines an dem elastischen Seil angebrachten Werkzeuges nicht ausreichend sein kann, um das elastische Seil zu dehnen. Es kann jedoch nötig sein, um die schwerelose Bewegung eines Werkzeuges über einen Längenbereich zu ermöglichen, dass das elastische Seil eine gewisse Vorspannung aufweist. Vorteilhaft kann ein Zusatzgewicht die nötige Vorspannung des elastischen Seils bewirken.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 3 angegeben, wird eine Haltevorrichtung angegeben, bei der das elastische Seil eine Befestigungseinrichtung aufweist. In vorteilhafter Art und Weise kann ein Haken, ein Karabiner oder ein Clip um nur einige Beisiele zu nennen, als Befestigungseinrichtung dienen. Vorteilhaft kann an der Befestigungseinrichtung eine Last, wie beispielsweise ein Werkzeug, einfach und schnell angebracht werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 4 angegeben, weist die Haltevorrichtung eine Sicherheitseinrichtung auf. Diese Sicherheitseinrichtung kann bei einem Reißen des elastischen Seils ein unkontrolliertes Entgleiten oder Fallen einer Last, wie beispielsweise eines Werkzeuges, verhindern. Beispielsweise kann in vorteilhafter Art und Weise eine Bremse, durch die das elastische Seil läuft, verhindern, dass beim Reißen des elastischen Seils die Last zu Boden fällt. Die Bremse kann beispielsweise bei einer schnellen Beschleunigung ausgelöst werden, wohingegen bei einer langsamen Beschleunigung keine Wirkung der Bremse eintritt.
Vorteilhaft ist es auch möglich, das elastische Seil mit einer festen Sehne zur Sicherung zu versehen. Beispielsweise kann eine Sehne aus einem Drahtgeflecht, das eine größere Länge als das elastische Seil in einem Arbeitsbereich aufweist, verhindern, dass bei einem Reißen des elastischen Seils beispielsweise ein Werkzeug, zu Boden fällt. In anderen Worten kann eine Last sowohl an dem Drahtseil wie auch an dem elastischen Seil angebracht sein. In einem Arbeitsbereich ist das elastische Seil gespannt, wohingegen auf dem Drahtseil keine Spannung liegt. Im Falle des Reißens oder des zu weiten Ausschlagens des elastischen Seils wird durch die Last das Drahtseil gespannt. Das Drahtseil kann jedoch so dimensioniert sein, dass es ein Zubodenfallen des Werkzeuges verhindert.
Mit einer Sicherheitseinrichtung lässt sich ebenfalls ein Zurückschnalzen des elastischen Seils verhindern. Eine Dehnung des elastischen Seils bedeutet, dass eine Gegenkraft versucht das Seil zu entspannen. Mittels einer Sicherheitseinrichtung kann das Entspannen des Seiles verhindert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 5 angegeben, kann die Haltevorrichtung einen Träger und eine Umlenkeinrichtung umfassen. Die Umlenkeinrichtung ist an dem Träger angeordnet und lenkt das elastische Seil derart um, dass eine an dem elastischen Seil angebrachte Gewichtskraft umgelenkt wird.
Eine Gewichtskraft wirkt meist in eine im Wesentlichen senkrechte Richtung. Mittels einer Umlenkeinrichtung kann diese im Wesentlichen senkrecht wirkende Gewichtskraft in eine aus einer senkrechten und horizontalen Komponente bestehende Kraft zerlegt werden. Die Größen der vertikalen wie auch horizontalen Kraft können über einen Einbauwinkel des Trägers an dem das Seil befestigt sein kann beeinflusst werden. Dadurch kann erreicht werden, dass eine zunächst im Wesentlichen senkrecht wirkende Gewichtskraft in eine im Wesentlichen horizontal wirkende Kraft gewandelt wird.
Die Wandlung in eine im Wesentlichen horizontal wirkende Kraft kann von Vorteil sein, Wenn eine Haltevorrichtung bei einer geringen Einbauhöhe eingesetzt werden soll. Mittels einer Umlenkeinrichtung kann ein im Wesentlichen horizontal verlaufender Dehnbereich des elastischen Seils erreicht werden. Vorteilhaft kann somit ein großer Dynamikbereich bereitgestellt werden, selbst wenn in vertikaler Richtung nur ein geringer Platz vorhanden ist. Dies kann bei der Montagetätigkeit in Flugzeugen von Vorteil sein. Beispielsweise kann ein Träger mittels Befestigungselementen, wie Gurten, an Rahmenbauteilen eines Flugzeuges befestigt werden. Ein Flugzeugrumpf bietet ausreichend Platz in horizontaler, d. h. in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes, während die vertikale Höhe beschränkt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 6 angegeben, weist der Träger eine erste Längenjustiereinrichtung auf. Das elastische Seil weist ein erstes Ende auf wobei das erste Ende des elastischen Seils an der ersten Längenjustiereinheit befestigbar ist. Dabei weist das erste Ende einen ersten Abstand zu der Umlenkeinrichtung auf und die Längenjustiereinrichtung ist derart ausgestaltet, den ersten Abstand zu justieren.
In vorteilhafter Art und Weise kann mittels der Längenjustiereinheit ein Abstand zu der Umlenkeinrichtung justiert werden. Damit kann gleichfalls eine Arbeitshöhe eingestellt werden. Beispielsweise kann bei schweren Lasten bzw. bei einem schweren Werkzeug eine weite Dehnung des elastischen Seils auftreten. Mittels der Längenjustiereinrichtung kann das Werkzeug auf eine erforderliche Arbeitshöhe gebracht werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 7 angegeben, kann der Träger eine zweite Längenjustiereinrichtung aufweisen. Die zweite Längenjustiereinrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie eine erste Länge des Trägers verändern kann. In vorteilhafter Art und Weise kann durch die Veränderung der Länge des Trägers die Arbeitshöhe eines an dem elastischen Seil angebrachten Werkzeuges eingestellt werden. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Art und Weise ein Dynamikbereich des elastischen Seils einstellen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 8 angegeben, weist der Träger eine Anbringeinrichtung auf. Die Anbringeinrichtung ist ausgebildet, um den Träger an einer Stütze anzubringen. In vorteilhafter Art und Weise lässt sich mittels einer Anbringeinrichtung, wie einem Haken, einem Karabiner oder einem Seil, der Träger an einer Stütze befestigen. Die Anbringeinrichtung vereinfacht in vorteilhafter Art und Weise die Befestigung der Haltevorrichtung in einer im Wesentlichen horizontalen Arbeitsposition. Ferner kann eine Anbringeinrichtung zu einer Höhenregulierung der Haltevorrichtung eingesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 9 angegeben, ist die Umlenkeinrichtung als Rolle ausgebildet. In vorteilhafter Art und Weise kann mittels einer Rolle ein Verlust der Dynamik des elastischen Seils aufgrund von Reibungsverlusten vermieden werden. Rollen können beispielsweise zur Vermeidung von Reibungsverlusten mittels Gleitlager oder Kugellager gelagert sein. Außerdem können mittels Rollen scharfe Kanten, über die das elastische Seil läuft, vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 10 angegeben, weist der Träger eine Dämpfungseinrichtung auf.
In vorteilhafter Art und Weise kann mit der Dämpfungseinrichtung eine Dämpfung eingestellt werden. Diese Dämpfung kann als zusätzliches elastisches Element das elastische Seil bei der Aufnahme und der Bereitstellung eines Dynamikbereiches unterstützen. Mittels eines einstellbaren Dämpfungselements kann in vorteilhafter Art und Weise eine feine Justierung des Dynamikbereiches des elastischen Bandes erreicht werden.
Die Ansprüche 11 und 12 geben vorteilhafte Verwendungen einer Haltevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an. Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung bei der Unterstützung von Montagearbeiten in einem Flugzeug und zur Halterung eines Werkzeuges kann Arbeiter bei den Montagearbeiten in einem Flugzeug entlasten. Eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung kann eine ergonomische Arbeitshaltung ermöglichen und kann somit Gesundheitsschäden vorbeugen. Vorteilhaft können Arbeiter somit längere Einsatzzeiten bei einer geringeren Belastung erreichen.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren beschrieben.
1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines elastischen Seils gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematisierte Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine weitere schematisierte Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine schematisierte Darstellung einer ersten Längenjustiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematisierte Darstellung einer zweiten Längenjustiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematisierte Darstellung einer Dämpfungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines elastischen Seils gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Abbildung zeigt ein elastisches Seil, das mehrere Komponenten aufweist. Das elastische Seil weist längliche Abschnitte 2 auf, zwischen denen ein Federelement 4 angebracht ist. Je nach Wahl der Bestandteile 2, 4 des elastischen Seils kann ein teilweise bzw. ein voll elastisches Seil ausgebildet sein. Für die länglichen Komponenten 2 können elastische Materialien, wie Gummi oder Nylon, verwendet werden.
Unter der Voraussetzung, dass für die länglichen Komponenten 2 elastische Materialien verwendet werden, kann auf eine Federkomponente 4 zur Realisierung der Elastizität des Seils verzichtet werden. Auf der anderen Seite können die länglichen Komponenten 2 aus im Wesentlichen unelastischen Materialien hergestellt sein. Unter Verwendung eines elastischen Teilstückes 4, z. B. eines Federelementes oder Gummielementes, kann aus im Wesentlichen unelastischen Längselementen 2 ein elastisches Seil gebildet werden. In der 1 ist das federnde Element 4 zwischen zwei länglichen Abschnitten 2 angeordnet. Zur Erreichung der Elastizität des elastischen Seils ist aber auch die Anordnung des federnden Elementes 4 am Anfang oder Ende nur eines länglichen Abschnittes 2 denkbar.
Bei der Zusammensetzung eines elastischen Seils aus einer elastischen Komponente 4 und einem unelastischen Längsstück 2 spricht man von einem zumindest teilweise elastischen Seil. Werden die Abschnitte eines elastischen Seils im Wesentlichen aus elastischen Materialien bzw. Komponenten, so handelt es sich um ein voll elastisches Seil. Die Bezeichnung elastisches Seil umfasst ein zumindest teilweise elastisches und vollelastisches Seil.
Durch die Auswahl verschiedener Materialien und Elastizitäten für die jeweiligen Abschnitte 2 und 4 eines elastischen Seils lassen sich die Elastizitätseigenschaften des elastischen Seils einstellen und justieren. Ein Beispiel für eine Elastizitätseigenschaft wäre die Härte des elastischen Seils. Eine harte Elastizität bedeutet dabei, dass sich das elastische Seil nur mit einer hohen Kraft dehnen lässt, während ein weiches elastisches Seil schon bei geringen Kräften ausgelenkt wird. Somit kann ein hartes elastisches Seil für ein schweres Werkzeug beispielsweise verwendet werden, während ein weiches elastisches Seil für ein leichtes Werkzeug eingesetzt werden kann.
Ebenfalls durch die Wahl der Teilabschnitte 2 und 4 des elastischen Seils lässt sich einstellen, wie weit bzw. lang das elastische Seil gedehnt werden muss, um in einen Arbeitsbereich zu kommen. Dabei bezeichnet ein Arbeitsbereich den Bereich, in dem das elastische Seil im Wesentlichen eine auf es wirkende Kraft, wie beispielsweise eine Gewichtskraft, kompensiert. Dadurch ist das elastische Seil in der Lage, eine Last bzw. ein Werkzeug in einen gewichtslosen bzw. schwerelosen Zustand zu versetzen. In anderen Worten bedeutet das, dass sich bei Anbringung einer Kraft an dem elastischen Seil das elastische Seil soweit dehnt, bis seine aufgrund der Elastizität aufgebrachte Gegenkraft die Kraft ausgleicht. Wird beispielsweise ein Werkzeug an einem elastischen Seil aufgehängt und befindet sich dieses in einem Arbeitsbereich des elastischen Seils, so ist es einem Bediener des Werkzeuges unter Aufbringung einer geringen Kraft möglich, das Werkzeug anzuheben. Von dem Bediener muss lediglich die Differenz der Gewichtskraft des Werkzeuges zu der von der bei der jeweiligen Länge des elastischen Seils aufgebrachten Kraft des elastischen Seils ausgeglichen werden.
Als elastisches Seil kommt jede Form von elastischen Bändern, Geweben, aber auch Mischmaterialien aus elastischen Komponenten und nicht elastischen Komponenten in Frage. So sind auch Drahtseile, die von einem elastischen Material umgeben sind, denkbar. Dabei ist jedoch die Länge der elastischen Komponente im entspannten Zustand kürzer als die Länge der nicht elastischen Komponente im entspannten Zustand. Dadurch wird die Dehnung der elastischen Komponente auf eine Länge ermöglicht. Diese Länge entspricht der Länge der nicht elastischen Komponente. So kann beispielsweise eine Sicherung für den Fall des Reißens der elastischen Komponente vorgesehen werden oder es ist dadurch ein Anschlag, der eine maximale Auslenkung definiert, realisierbar.
2 zeigt eine schematisierte Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Zu sehen ist eine Haltevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Haltevorrichtung weist einen Träger 6 auf. 2 zeigt den Träger 6 in einer im Wesentlichen horizontalen Arbeitsposition. Der Träger 6 ist als Rechteckträger ausgebildet, wobei seine Länge im Wesentlichen länger als seine Höhe ist. Zur Stabilisierung und zum Schutz gegen ein Ausweichen in die Zeichenebene hinein bzw. aus der Zeichenebene heraus, weist der Träger eine Verstärkung 8 auf. An der Verstärkung 8 kann ebenfalls ein Gehäuse montiert werden, das die Haltevorrichtung vor äußeren Einwirkungen schützt.
Der Träger 8 weist ein vorderes und ein hinteres Ende auf. An dem vorderen Ende ist die vordere Seilführungsrolle 12 angeordnet. An dem hinteren Ende ist die hintere Seilführungsrolle 10 angeordnet. Der Durchmesser der vorderen Seilführungsrolle 12 ist kleiner als der Durchmesser der hinteren Seilführungsrolle 10. Sowohl die hintere 10 als auch die vordere Seilführungsrolle 12 weisen eine Achse 32, 30 auf. Die Achsen 32 und 30 sind als Gleitlager ausgebildet.
An der Oberseite des Trägers 6 sind die Anbringeinrichtungen 34 und 36 angeordnet. Mittels dieser Anbringeinrichtung kann der Träger an einer Stütze befestigt werden. Mittels der Anbringeinrichtungen kann der Träger in einer im Wesentlichen horizontalen Arbeitsposition angebracht und gehalten werden. Die Achse 32 der vorderen Seilführungsrolle 12 weist von der Oberseite des Trägers 6 einen geringeren Abstand auf als die Achse 30 der hinteren Seilführungsrolle. Sowohl vordere 12 wie auch hintere 10 Seilführungsrolle weisen eine Seilführung 28 und 26 auf. Über die vordere 12 und die hintere Seilführungsrolle 10 ist das elastische Seil 14 geführt. Die Seilführungen 28 und 26 verhindern, dass das elastische Seil 14 von der vorderen 12 bzw. hinteren 10 Seilführungsrolle springen kann.
Der kürzere Abstand der Achse 32 zu der Trägeroberseite und die Verwendung eines kleineren Durchmessers für die vordere Seilführungsrolle 12 im Vergleich zu der hinteren 10 Seilführungsrolle ermöglichen es, dass das elastische Seil 14 in dem Bereich zwischen der vorderen Seilführungsrolle 12 und der hinteren Seilführungsrolle 10 im Wesentlichen horizontal, d. h. parallel zu der Oberseite des Trägers 6, verläuft. Das elastische Seil 14 ist um die hintere Seilführungsrolle um etwa 180° herumgeführt, so dass sich die Richtung des Seils umkehrt. Es durch die Umlenkung näher zur Unterseite des Trägers gelenkt und verläuft auf der Trägerunterseite ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Trägeroberseite. Die Trägerunterseite liegt der Trägeroberseite gegenüber und verläuft gleichfalls parallel zu der Trägeroberseite. Somit verläuft auch ein unterer Abschnitt des elastischen Seils im Wesentlichen parallel zu der Trägerunterseite.
In dem unteren Bereich des Trägers 6 ist die Lochreihe 16 angeordnet. Die Lochreihe 16 umfasst 15 Löcher, die an der Unterseite des Trägers 6 in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Der Durchmesser der Löcher der Lochreihe 16 ist ebenfalls gleich. An einem Ende des elastischen Seils 14 weist das elastische Seil 14 den Haken 18 auf. Die Lochreihe 16 wird teilweise von dem elastischen Seil 14 überdeckt. Die Ausrichtung der Lochreihe 16 entspricht dem Verlauf des unteren Bereiches des elastischen Seils 14 und verläuft ebenfalls parallel zur Unterseite des Trägers 6. Der Haken 18 greift in eines der Löcher der Lochreihe 16 ein.
Die Löcher der Lochreihe 16 weisen einen unterschiedlichen Abstand von der Achse 30 der hinteren Rolle auf. Der Abstand der Löcher der Lochreihe 16 von der Achse 30 nimmt in Richtung zu der Vorderseite des Trägers 6 zu. Dadurch lässt sich der Bereich des elastischen Seils 14, der im Wesentlichen horizontal verläuft, verlängern bzw. verkürzen. Das bedeutet, dass bei einem horizontalen Einbau des Trägers 6 mittels Anbringeinrichtungen 36 und 34 an einer Stütze sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Trägers 6 horizontal verläuft. Dadurch verläuft ebenfalls ein wesentlicher Bereich des elastischen Seils 14 horizontal.
Im vorderen Bereich des Trägers, d. h. im Bereich der vorderen Seilführungsrolle 12, ist das elastische Seil 14 um die vordere Seilführungsrolle gelegt. An einem Haken 20 ist ein Lastgewicht 22, beispielsweise ein Werkzeug, angebracht. Dieses Werkzeug 22 weist ein gewisses Gewicht auf. Bei horizontalem Einbau des Trägers 6 wirkt die Gewichtskraft des Werkzeugs 22 in senkrechter Richtung. Der Haken 20 ist an dem vorderen Ende des elastischen Seils 14 befestigt. Dadurch findet eine Einleitung der Gewichtskraft des Werkzeugs 22 in das elastische Seil 14 statt.
Auf den Bereich des elastischen Seils 14 zwischen Haken 20 und der Berührung des elastischen Seils 14 mit der vorderen Seilführungsrolle 12 wirkt somit ebenfalls eine senkrechte Kraft. Der senkrechte Bereich des elastischen Seils 14 weist eine Länge auf, die geringer als die Länge des im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bereichs des elastischen Seils 14 ist. Mittels der vorderen Seilführungsrolle 12 wird die senkrechte Gewichtskraft in eine horizontale Kraft umgelenkt, die nunmehr horizontal entlang des horizontal verlaufenden Bereiches des elastischen Seils 14 wirkt. Dadurch wird das elastische Seil 14 im Wesentlichen horizontal gedehnt. Ein zusätzliches Lastzusatzgewicht 24 kann dafür sorgen, dass bei ausgehängtem Werkzeug 22 eine ausreichende senkrechte Kraft auf das elastische Seil 14 wirkt, um das elastische Seil 14 stabil über die Rolle 12 zu führen.
Unter der Einwirkung der Gewichtskraft des Werkzeugs 22 wird die Länge des elastischen Seils 14, verglichen mit einem entspannten Zustand, vergrößert. Da der längere Bereich des elastischen Seils 14 in horizontaler Richtung verläuft, erfolgt die Längenänderung des elastischen Seils 14 aufgrund der Gewichtskraft des Werkzeugs 22 im Wesentlichen in horizontaler Richtung. Dadurch kann erreicht werden, dass das elastische Seil 14 eine Gegenkraft zu der Gewichtskraft des Werkzeuges 22 aufbaut, ohne dass eine wesentliche Längenänderung in vertikaler Richtung stattfindet. Der Träger 6 bzw. die gesamte Haltevorrichtung kann somit in beengten Räumen, beispielsweise in Flugzeugrümpfen, eingesetzt werden.
Über die Verstellung des Hakens 18 kann eine Höhenregulierung des Werkzeugs 22 und eine Anpassung des dynamischen Bereichs des elastischen Seils 14 durchgeführt werden. Eine Höhenänderung bedeutet dabei, dass aufgrund der Gewichtskraft 22 und der Dehnung des elastischen Seils 14 sich die Unterseite des Hakens 20 weiter von der Unterseite des Trägers 6 entfernt, als im unbelasteten Zustand. Dieser Abstand der Unterseite des Hakens 20 von der Unterseite des Trägers 6 kann mittels der Veränderung der Einhakposition des Hakens 18 in ein Loch der Lochreihe 16 justiert und einem Arbeits- bzw Dynamikbereich für das Werkzeug 22 angepasst werden. Haken 18 und Lochreihe 16 bilden somit eine Längenjustiereinrichtung.
Bei einer Längenänderung des elastischen Seils 14 können sich die Rollen 10, 12, um ihre Achse bewegen. Mittels einer Dämpfung der Achsen 32, 30 kann eine zusätzliche Dämpfung der Befestigung des elastischen Seils und somit des Gewichts der Last 22 erreicht werden. Ebenfalls können die Achsen 32, 30 der vorderen Seilführungsrolle 12 und der hinteren Seilführungsrolle 10 mittels Bremsen gebremst werden. Dies stellt eine zusätzliche Sicherheitsstufe dar. Mittels gebremster Rollen 12, 10 kann die Bewegung des Gewichts 22 im Wesentlichen abgefangen werden.
Ebenfalls der Sicherheit dient die Sicherheitseinrichtung 44. Der senkrechte Bereich des elastischen Seils 14 läuft durch die Sicherheitseinrichtung 44. Die Sicherheitseinrichtung 44 kann eine zu schnelle Bewegung bzw. Dehnung des elastischen Seils 14 erkennen und somit die Bewegung des elastischen Seils in einem solchen unkontrollierten Falle unterbinden.
Damit kann verhindert werden, dass die Last 22, beispielsweise beim Reißen des elastischen Seils 14, zu Boden fällt.
Die Sicherheitseinrichtung 44 kann aber auch dazu verwendet werden, das elastische Seil einzuklemmen und somit eine gewisse Höhe für das Werkzeug 22 festzulegen und den Dynamikbereich des elastischen Seils zu justieren. Damit ist das elastische Seil an einer Stelle arretiert und die Bewegung wird weitestgehend eingeschränkt. Die Sicherheitseinrichtung 44 ist als kreisförmige Öffnung ausgebildet. Sie weist einen Öffnungsdurchmesser auf, der kleiner als die Breite des Hakens 20 ist. Sollte der Haken 20 aufgrund des Zusammenziehens des elastischen Seils 14 zu nahe an die Achse 32 der vorderen Seilführungsrolle gezogen werden, so verhindert die Sicherheitseinrichtung 44, dass der Haken 20 einen gewissen Abstand zu der Achse 32 unterschreitet.
3 zeigt eine weitere schematisierte Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt im Wesentlichen die unter 2 beschriebene Ausführung einer Haltevorrichtung. Zusätzlich ist in 3 an dem Träger 6 eine zweite vordere Seilführungsrolle 38 angeordnet. Diese zweite vordere Seilführungsrolle weist eine Achse 40 und eine Seilführung 42 auf. Der Abstand der Achse 40 zu der hinteren Achse 30 ist geringer als der Abstand der vorderen Achse 32 zu der hinteren Achse 30. Der Abstand der Achse 40 zu der Unterseite des Trägers 6 ist geringer als der Abstand der hinteren Achse 30 zu der Unterseite des Trägers 6. Der Durchmesser der Seilführungsrolle 38 ist ebenfalls geringer als der Durchmesser der hinteren Seilführungsrolle 10. Dadurch ist es möglich, das elastische Seil 14 im Wesentlichen horizontal und parallel zur Unterseite um die Seilführungsrolle 38 umzulegen. Die Seilführungsrolle 38 lenkt die Richtung des elastischen Seils 14 um etwa 180° herum, so dass das elastische Seil 14 mittels Haken 18 in der Lochreihe 16 eingehakt werden kann. Das elastische Seil 14 wird so im wesentlichen in der Haltevorrichtung aufgewickelt.
Die Lochreihe 16 in 3 ist in der Mitte zwischen Ober- und Unterseite des Trägers 6 in einer hinteren Position angeordnet. Mittels der Umlenkung des elastischen Seils 14 über die Seilführungsrolle 38 kann der im Wesentlichen horizontal verlaufende Bereich des elastischen Seils verlängert werden. Es lassen sich durch Anordnung weiterer Rollen und Längenjustiereinrichtungen beliebige Längen erreichen.
Die Verwendung von zusätzlichen Rollen und somit die Verlängerung des im Wesentlichen horizontal verlaufenden Seils 14 kann zur Anpassung des dynamischen Verhaltens der Gesamtanordnung verwendet werden. Die Verlängerung des elastischen Seils 14 bzw. des im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bereichs des elastischen Seils 14 kann ohne Veränderung der Höhe bzw. Länge des Trägers 6 erzielt werden. D. h. die Einbauhöhe des Trägers 6 muss nicht erhöht werden. Somit lassen sich sehr flache Haltevorrichtungen für den Einsatz in Bereichen mit geringer Höhe erstellen. Die Haltevorrichtung lässt sich an unterschiedliche Einsatzszenarien bezüglich Werkzeuggewicht bzw. Arbeitshöhe oder Arbeitsposition anpassen.
4 zeigt eine schematisierte Darstellung einer ersten Längenjustiereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist der Träger 6 mit der vorderen und hinteren Seilführungsrolle 12, 10, über die das elastische Seil 14 geführt ist. Parallel zu der Oberseite und der Unterseite verläuft ein Bereich des elastischen Seils 14 im Wesentlichen horizontal. Die horizontale Richtung entspricht dabei der Parallelen zu Ober- bzw. Unterseite. Die Länge des im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bereiches des elastischen Seils 14 lässt sich mittels der Längenjustiereinrichtung 46 einstellen. Die Längenjustiereinrichtung weist ein Gewindegehäuse 48 und einen Gewindestab 52 auf. An der Befestigungsposition 50 ist der Gewindestab 52 mit dem Träger 6 verbunden.
Das elastische Seil 14 ist mit dem Gewindegehäuse 48 verbunden. Das Gewindegehäuse 48 lässt sich auf die Gewindestange 52 aufdrehen. Dabei wird der Abstand zwischen dem Ende des elastischen Seils 14, das mit dem Gewindegehäuse 48 verbunden ist, zu dem Befestigungsposition 50 verändert. Die Längenjustiereinrichtung 46 kann somit den Dynamikbereich des elastischen Seils 14 und eine Arbeitshöhe des Werkzeugs 22, das beispielsweise ein Bohrer oder Schrauber sein kann, einstellen. Als Längeneinstelleinrichtung 46 kommen statt einem Gewindegehäuse 48 und einer Gewindestange 52 auch u.a. ein Klettverschluss oder eine Gurtklemme oder Klemme in Frage. Die Länge des im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bereichs des elastischen Seils 14 kann mittels der Längenjustiereinrichtung 46 angepasst werden, ohne die Länge des Trägers 6 verändern zu müssen.
5 zeigt eine schematisierte Darstellung einer zweiten Längenjustiereinrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 5 zeigt die beiden Trägerelemente 58 und 60, zwischen denen ein Abstand 72 einstellbar ist. Zur Einstellung des Abstands 72 ist an einem Ende des Trägerelements 60 eine Gewindestange 64 angeordnet, die in eine Gewindeschraube 62 an einem Ende des Trägerelements 58 eintaucht. Das Trägerelement 58 ist hohl, so dass ein Eintauchen der Gewindestange 64 in das Trägerelement 58 ermöglicht wird. Mittels der Gewindeschraube 62 kann die Gewindestange 64 in das Trägerelement 58 eingeschraubt werden, wodurch sich der Abstand 72 anpassen läßt. Mit der Änderung des Abstandes 72 einhergeht eine Änderung des Abstandes zwischen den beiden Rollenlagern 68 und 70. Die beiden Achsen 68 und 70 lagern die beiden Seilführungsrollen 54 und 56.
Über die Seilführungsrollen 54 und 56 ist das elastische Seil 14 geführt. Mit einer Änderung des Abstandes der Seilführungsrollen 56 und 54 zusammen mit der Änderung des Abstandes zwischen den Rollenlagern 68 und 70 wird die Länge des im Wesentlichen horizontal verlaufenden Bereiches des elastischen Seils 14 verändert. Das elastische Seil 14 ist an der Befestigungsposition 66 mit dem Gehäuseteil 60 fest verbunden. Somit kann die Länge des Seils über die Einstellung des Abstandes 72 mittels des zweiten Längenjustiereinrichtungs elements, umfassend die Gewindestange 64 und Gewindeschraube 62, an einen Dynamikbereich angepasst werden.
6 zeigt eine Dämpfungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die 6 zeigt die beiden Trägerelemente 74 und 76. Diese beiden Trägerelemente 74 und 76 sind über ein Dämpfungselement, umfassend den Tauchstab 78 und die Feder 80 verbunden. Das Dämpfungselement 80, 78 verändert den Abstand zwischen den Trägerelementen 74 und 76 entsprechend einer Kraft, die an dem Trägerelement 74 in Richtung Trägerelement 76 aufgebracht wird. Das zumindest teilweise elastische Seil umfasst in dieser Anordnung das Seil 14 und das Dämpfungselemnt 80, 78. Das Seil 14 kann dabei sowohl elastisch als auch unelastisch ausgebildet sein. Zusammen mit dem Dämpfungselement 80, 78 bildet das Seil 14 ein zumindest teilweise elastisches Seil, das einer Kraft eine ausgleichende Gegenkraft entgegenbringen kann. Damit ist es möglich ein Werkzeug 22 in eine Gleichgewichtslage zu bringen. Die Gewichtskraft des Werkzeuges 22 wird kompensiert. Das Seil 14 ist an der Befestigungsposition 86 mit dem Trägerelement 74 verbunden. Die Seilführungsrolle 82 ist über das Lager 84 mit dem Trägerelement 76 verbunden. Über die Seilführungsrolle 82 wird das Seil 14 umgelenkt.
Eine Gewichtskraft der Last 22, die senkrecht auf das Seil 14 wirkt, wird über die Seilführungsrolle 82 in eine Kraft gewandelt, die im Wesentlichen horizontal auf das Seil 14 wirkt. Ein wesentlicher Bereich des Seils 14 verläuft zwischen der Achse 84 und der Befestigungsposition 86 im Wesentlichen horizontal. Somit wirkt auf das Trägerelement 74 ebenfalls in Richtung des Trägerelements 76 eine horizontale Kraft auf das Dämpfungselement 80, 78. Die Größe des zwischen den Trägerelementen 74 und 76 vorhandenen Abstands ist abhängig von der von der Last 22 verursachten Gewichtskraft. Somit kann das Dämpfungselement 80, 78 zur Einstellung eines Dynamikbereiches des zumindest teilwese elastischen Seils, umfassend das Dämpfungselement 78, 80 und das Seil 14, verwendet werden. Bei einer Bewegung des Trägerelements 74 in Richtung des Trägerelements 76 und einer Stauchung der Feder 80 taucht die Tauchstange 78 in einen Hohlbereich des Trägerelements 74 ein. Über die maximal mögliche Tiefe des Eintauchens der Tauchstange 78 in das Trägerelement 74 lässt sich die maximale Auslenkung der Last 22 einstellen.
Bei Verwendung eines unelastischen Seiles, wird die Gesamtdynamik alleine über das Dämpfungselement 80, 78 bestimmt.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Haltevorrichtung umfassend, ein zumindest teilweise elastisches Seil (14); wobei eine elastische Eigenschaft des zumindest teilweise elastischen Seils (14) derart einstellbar ist, dass eine an dem zumindest teilweise elastischen Seil (14) wirkende Gewichtskraft im Wesentlichen kompensiert wird; wobei ein Bereich des zumindest teilweise elastischen Seils (14) in einer Arbeitsposition im Wesentlichen horizontal verläuft.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastische Eigenschaft des zumindest teilweise elastischen Seils (14) einstellbar ist, indem eine Vorspannung und/oder Länge einstellbar ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 wobei das zumindest teilweise elastische Seil (14) eine Befestigungseinrichtung (20) aufweist; wobei die Befestigungseinrichtung (20) ausgebildet ist, eine Gewichtskraft aufzunehmen.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend, eine Sicherheitseinrichtung (44); wobei die Sicherheitseinrichtung (44) derart ausgebildet ist, dass eine an dem zumindest teilweise elastischen Seil (14) befestigte Last (22) beim Reißen des zumindest teilweise elastischen Seils (14) gehalten wird.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend, einen Träger (6); eine Umlenkeinrichtung (12, 10, 38); wobei die Umlenkeinrichtung (12, 10, 38) an dem Träger (6) angeordnet ist; wobei die Umlenkeinrichtung (12, 10, 38) ausgebildet ist, das zumindest teilweise elastische Seil (14) umzulenken, so dass die Richtung einer an dem zumindest teilweise elastischen Seil (14) angebrachten Gewichtskraft umgelenkt wird.
Haltevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Träger (6) eine erste Längenjustiereinrichtung (46) aufweist; wobei das zumindest teilweise elastische Seil (14) ein erstes Ende aufweist; wobei das erste Ende des zumindest teilweise elastischen Seils (14) an der ersten Längenjustiereinheit (46) befestigbar ist; wobei das erste Ende einen ersten Abstand zu der Umlenkeinrichtung (10) aufweist; wobei die erste Längenjustiereinrichtung (46) ausgestaltet ist, den ersten Abstand zu justieren.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei der Träger (6) eine erste Länge aufweist; wobei der Träger (6) eine zweite Längenjustiereinrichtung (62, 64) aufweist; wobei die zweite Längenjustiereinrichtung (62, 64) ausgestaltet ist, die erste Länge des Trägers (6) zu verändern.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner umfassend, eine Anbringeinrichtung (34, 36); wobei die Anbringeinrichtung (34, 36) ausgebildet ist, den Träger (6) an einer Stütze anzubringen.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Umlenkeinrichtung (10, 12, 38) als Rolle ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Träger (6) eine Dämpfungseinrichtung (78, 80) aufweist; wobei die Dämpfungseinrichtung (78, 80) ausgebildet ist, beim Anliegen einer Kraft eine Gegenkraft zu erzeugen, die die anliegende Kraft im Wesentlichen kompensiert.
Verwendung einer Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Unterstützung von Montagearbeiten in einem Flugzeug.
Verwendung einer Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Halten eines Werkzeuges.