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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen einer
Lasttragevorrichtung an einem Ausleger einer Hebevorrichtung.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Arbeitsgerät mit einer Lasttragevorrichtung
und einer Hebevorrichtung, die einen Ausleger aufweist, an dem die Lasttragevorrichtung
mittels einer Befestigungsvorrichtung befestigt ist.
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Eine
Befestigungsvorrichtung sowie ein Arbeitsgerät sind aus dem Dokument
GB 2 062 258 A bekannt.
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Im
Sinne der vorliegenden Erfindung sind die Begriffe Arbeitsgerät, Lasttragevorrichtung
und Ausleger einer Hebevorrichtung allgemein zu verstehen.
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So
kann die Lasttragevorrichtung bspw. eine Arbeitsbühne oder
ein Arbeitskorb sein, und die Hebevorrichtung ein Kranmechanismus,
mit dem die Arbeitsbühne
oder der Arbeitskorb an eine gewünschte Stelle
bewegt werden kann. Die Hebevorrichtung kann ferner auf einem fahrbaren
Untergestell, bspw. einem Kraftfahrzeug, montiert sein. Mit der
Arbeitsbühne
oder dem Arbeitskorb können
eine oder mehrere Personen und/oder Gegenstände an eine gewünschte Stelle
angehoben werden. Derartige Arbeitsgeräte werden bspw. für die Gebäudeaußenreinigung
oder für
Arbeiten an Freileitungen, an Straßenverkehrseinrichtungen oder
allgemein für
Bauarbeiten verwendet.
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Beim
Ausfahren der Hebevorrichtung und damit der Lasttragevorrichtung,
die an dem Ausleger der Hebevorrichtung befestigt ist, ist es aus
Sicherheitsgründen
erforderlich, die von der Lasttragevorrichtung ausgeübte Last
einschließlich
der darin aufgenommenen Personen und Gegenstände zu erfassen, um Situationen
zu vermeiden, in denen auf Grund des Erreichens kritischer Kippmomente,
die vom Gewicht der Lasttragevorrichtung einschließlich der
darin aufgenommenen Personen und Gegenstände und der Ausfahrposition
der Hebevorrichtung abhängen,
die Gefahr eines Umstürzens
des Arbeitsgeräts
besteht.
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Das
aus dem oben genannten Dokument
GB 2 062 258 A bekannte Arbeitsgerät weist
eine Lasttragevorrichtung in Form eines Arbeitskorbes auf, der an
einem Ausleger einer Hebevorrichtung, die auf einem fahrbaren Untergestell
montiert ist, befestigt ist. Die zur Befestigung der Lasttragevorrichtung
an dem Ausleger der Hebevorrichtung vorgesehene Befestigungsvorrichtung
weist eine auf der Rückseite
der Lasttragevorrichtung angeordnete vertikale Strebe sowie zwei
vertikale Streben auf, die am Ende des Auslegers der Hebevorrichtung
angeordnet sind. Die vertikalen Streben sind über zwei auf Höhe des oberen
Endes der Lasttragevorrichtung und zwei auf Höhe des unteren Endes der Lasttragevorrichtung angeordnete
horizontale Streben als Verbindungsteile verbunden, wobei jede horizontale
Strebe einerseits an der ersten vertikalen Strebe und andererseits an
der zweiten vertikalen Strebe mittels eines Achsgelenks gelenkig
befestigt ist, wobei die beiden horizontalen Streben in Verbindung
mit den vertikalen Streben ein Parallelogramm bilden, das eine vertikale
Beweglichkeit der Lasttragevorrichtung relativ dem Ausleger der
Hebevorrichtung ermöglicht.
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Als
Kraftsensor weist die bekannte Befestigungsvorrichtung einen an
dem lasttragevorrichtungsseitigen Achsgelenk der unteren horizontalen Strebe
befestigten, vertikal ausgerichteten Druckstößel auf, der auf einen in vertikaler
Verlängerung
des Druckstößels angeordneten
hydraulischen Druckzylinder wirkt, der an der vertikalen Strebe
der Lasttragevorrichtung befestigt ist. Als Hochschlagsicherung ist
oberhalb des Druckstößels noch
ein Anschlag vorgesehen, so dass bei Erschütterungen der Lasttragevorrichtung
ein Ausschlag derselben nach oben vermieden wird.
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An
der Bauweise dieser bekannten Befestigungsvorrichtung ist es nachteilig,
dass sie nicht kompakt bauend ausgebildet ist, weil die horizontalen
Streben in großem
Abstand zueinander angeordnet sind. Außerdem ist der Kraftsensor
in die Anordnung aus den vertikalen Streben und den horizontalen
Streben nicht integriert. So ist bspw. der hydraulische Druckzylinder
des Kraftsensors und der Druckstößel des
Kraftsensors jeweils separat an der Lasttragevorrichtung bzw. am
Ausleger zu montieren, was die Montage aufwändig macht.
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Demgegenüber offenbart
das Dokument
EP 1 382
562 A1 ein Arbeitsgerät
mit einer Lasttragevorrichtung in Form einer Arbeitsbühne, die
an einem Ausleger einer Hebevorrichtung in Form eines Kranmechanismus
befestigt ist. Diese Befestigungsvorrichtung weist einen Kraftsensor
in Form einer Wägezelle
auf, wobei die Wägezelle
nicht nur die Funktion der Kraftmessung, sondern auch die vollständige Funktion
der Befestigung ausübt.
Die Wägezelle
ist somit das einzige tragende Teil der Befestigungsvorrichtung
bei diesem bekannten Arbeitsgerät.
Die Wägezelle
ist als einstückiger
Messblock ausgebildet, der keine gelenkigen Teile aufweist. Die
Funktionen Befestigung und Kraftmessung sind bei dieser bekannten
Befestigungsvorrichtung untrennbar miteinander verknüpft.
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Der
Nachteil dieser bekannten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen
einer Lasttragevorrichtung an einem Ausleger einer Hebevorrichtung
besteht darin, dass im Falle eines Bruches der einstückigen Wägezelle
die Lasttragevorrichtung abstürzen kann,
weil keine Absturzsicherung vorgesehen ist und der Kraftsensor die
einzige Verbindung zwischen der Lasttragevorrichtung und dem Ausleger
der Hebevorrichtung darstellt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung
und ein Arbeitsgerät der
eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Befestigungsvorrichtung
kompakt baut und eine wenig aufwändige
Montage der Lasttragevorrichtung an dem Ausleger der Hebevorrichtung
ermöglicht,
und dass im Falle eines Bruchs eines Kraftsensors eine Absturzgefahr
der Lasttragevorrichtung vermieden wird.
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Erfindungsgemäß wird zur
Lösung
dieser Aufgabe eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen einer
Lasttragevorrichtung an einem Ausleger einer Hebevorrichtung mit
einem ersten Anbauteil zur Befestigung an dem Ausleger, mit einem
zweiten Anbauteil zur Befestigung an der Lasttragevorrichtung und
mit zumindest einem Verbindungsteil, welches tragend zwischen dem
ersten Anbauteil und dem zweiten Anbauteil in Längsrichtung mit einem Spiel befestigt
ist, und zwar derart, dass die Verbindungsteile quer zu der Längsrichtung
innerhalb des Spiels beweglich sind, welches zwischen den Verbindungsteilen
und einem der Anbauteile vorgesehen ist.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
beruht auf dem Prinzip, die Befestigung der Lasttragevorrichtung
an dem Ausleger im Unterschied zu der aus der
EP 1 382 562 A1 bekannten Befestigungsvorrichtung
nicht ausschließlich über einen
Kraftsensor zu bewerkstelligen, sondern über mechanisch stabile Verbindungsteile,
die in Längsrichtung
ein Spiel aufweisen. Die Befestigung und Sicherung der Lasttragevorrichtung
erfolgt über
die Verbindungsteile. Ein Kraftsensor kann, muss aber nicht, zwischen
den Anbauteilen integriert werden.
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Für den Fall,
dass zwischen den Anbauteilen ein Kraftsensor vorgesehen ist, der
auch fest mit den Anbauteilen verbunden sein kann, fungieren die
Verbindungsteile als weitere Verbindung zwischen den Anbauteilen
bzw. dem Ausleger und der Lasttragevorrichtung. Die Verbindungsteile
fungieren dann auch als Absturzsicherung, sollte der Kraftsensor bspw.
auf Grund einer Überlastung
oder auf Grund von Ermüdungserscheinungen
brechen. Um jedoch Kraftsensoren, die basierend auf dem Biegebalkenprinzip
arbeiten, den für
eine Messung erforderlichen Raum zur Verfügung stellen, der erforderlich
ist, um Dehnungen bzw. Streckungen des Kraftaufnehmers des Kraftsensors
zu ermöglichen,
wird in Längsrichtung
der Verbindung ein Spiel vorgesehen. Dieses Spiel ermöglicht die
Dehnung bzw. Stauchung des Kraftaufnehmers und garantiert gleichzeitig
eine Absturzsicherung, da die Verbindung zwischen den Anbauteilen
(auch) über
die Verbindungsteile erfolgt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
ein erstes Verbindungsteil und ein zweites Verbindungsteil vorgesehen,
die derart zueinander angeordnet sind, dass sie gemeinsam mit den
Anbauteilen einen Raum umschließen,
in dem ein Kraftaufnehmer vorgesehen ist. Insbesondere weist der
Kraftaufnehmer eine Messsensorik auf, die eine Kraftmessung basierend
auf dem Biegebalkenprinzip durchführt.
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Durch
diese Maßnahme
kann mit der erfindungsgemäß Befestigungsvorrichtung
die von der Lasttragevorrichtung auf den Ausleger ausgeübte Kraft
bzw. Last erfasst werden.
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Ferner
ist es bevorzugt, wenn die Verbindungsteile jeweils Gewindebohrungen
aufweisen, um die Verbindungsteile mit Schrauben an den Anbauteilen
zu befestigen.
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Eine
Befestigung mit Schrauben ist leicht durchzuführen. Gewindebohrungen lassen
sich sowohl technisch als auch wirtschaftlich einfach herstellen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Verbindungsteile mittels
Schrauben mit den Anbauteilen verbunden, wobei die Anbauteile jeweils
einen Flansch aufweisen, der entsprechende Öffnungen zur Durchführung der
Schrauben aufweist.
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Insbesondere
weisen solche Schrauben, die auf der Seite der Verbindung zwischen
den Anbauteilen und den Verbindungsteilen verwendet werden, wo das
Spiel vorgesehen ist, am Ende ihres Gewindes einen Anschlag auf.
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Durch
diese Maßnahme
wird gewährleistet, dass
das für
eine Messung erforderliche Spiel zwischen dem einen Anbauteil und
den Verbindungsteilen auch tatsächlich
bereitgestellt wird. Der Anschlag stellt sicher, dass die Schraube
ausreichend "tief" in die entsprechende
Gewindebohrung beim Anbringen der Verbindungsteile an dem Anbauteil
geschraubt wird.
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Vorzugsweise
weist die Befestigungsvorrichtung ferner mindestens ein elastisches
Dichtelement auf, welches zwischen den Schrauben mit Anschlag und
dem entsprechenden Anbauteil und/oder den Verbindungsteilen angeordnet
ist.
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Das
bzw. die elastischen Dichtelemente sind an dem bzw. den Orten vorgesehen,
wo das erforderliche Spiel ist. Da das Spiel jedoch in der Größenordnung
von wenigen Mikrometern liegen kann, kann sich dieses Spiel zwischen
dem Anbauteil und den Verbindungsteilen relativ leicht durch Verschmutzungen „zusetzen". Um zu verhindern,
dass das Spiel auf Grund von äußeren Verschmutzungen
zugesetzt wird, ist ein elastisches Dichtungselement vorgesehen.
Das Dichtungselement kann dabei derart gewählt sein, dass es lediglich
den äußeren Rand
des Spiels gegenüber
der Umgebung abschottet. Das Spiel kann jedoch auch vollständig von
dem elastischen Dichtungselement ausgefüllt werden, ohne dass die Befestigungsvorrichtung
die für
eine Messung erforderliche Beweglichkeit verliert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
weisen die Schrauben mit Anschlag ein durchgängiges Gewinde auf. Alternativ
könnten
sie jedoch auch ein Gewinde aufweisen, das einen freigedrehten Abschnitt
aufweist.
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Mithilfe
des freigedrehten Abschnitts wird zusätzlich ein Spiel vertikal zur
Längsachse
vorgesehen, was die Beweglichkeit der Gesamtvorrichtung weiter erhöht und somit
gute und zuverlässige
Messergebnisse gewährleistet.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Arbeitsgeräts mit
einer Lasttragevorrichtung, die über
eine Befestigungsvorrichtung an einem Ausleger einer Hebevorrichtung
befestigt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung nur schematisch
dargestellt ist;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht der Befestigungsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
perspektivische Ansicht der Befestigungsvorrichtung der 2 in
einem zusammengebauten Zustand; und
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4 eine
Schnittdarstellung der Befestigungsvorrichtung in 3 in
einem Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3.
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In 1 ist
ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenes Arbeitsgerät dargestellt.
Das Arbeitsgerät 10 dient
zum Anheben von Personen und/oder Gegenständen zwecks Ausführung von
Arbeiten an hochgelegenen Stellen, bspw. an Gebäuden oder an Verkehrslichtern
oder an Freileitungen, um nur einige Beispiele zu nennen.
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Das
Arbeitsgerät 10 weist
eine Lasttragevorrichtung 12 in Form eines Arbeitskorbes
oder einer Arbeitsbühne 14 auf.
Die Last tragevorrichtung 12 dient der Aufnahme einer oder
mehrerer Personen und/oder von Gegenständen, die angehoben werden sollen.
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Die
Lasttragevorrichtung ist an einer Hebevorrichtung 16 befestigt,
die einen Ausleger 18 aufweist, an dem die Lasttragevorrichtung 12 befestigt ist.
Die Hebevorrichtung ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kranmechanismus
ausgebildet.
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Der
Ausleger 18 ist mit einem Baum 20 verbunden, der
wiederum mit einer Basis 22 verbunden ist.
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Insgesamt
ist die Hebevorrichtung 16 über die Basis 22 auf
einem fahrbaren Untersatz 24 befestigt, der hier bspw.
als Lastkraftwagen 26 ausgebildet ist.
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Die
Lasttragevorrichtung 12 ist mittels einer Befestigungsvorrichtung 30 am
Ausleger befestigt. Zusätzlich
mit Bezug auf die 2 bis 4 wird die Befestigungsvorrichtung 30 nachfolgend
näher beschrieben.
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2 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht einer Ausführungsform
der Befestigungsvorrichtung 30 der 1. Dabei
zeigen zwei Hilfspfeile 31 einmal auf eine Seite A, auf
der der Ausleger liegt, und zum anderen auf eine Seite B, auf der
die Lasttragevorrichtung liegt (vgl. auch 1).
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Im
Betrieb ist die Befestigungsvorrichtung 30 normalerweise
in einer horizontalen Ebene orientiert, die in 2 einer
XY-Ebene entspricht.
Die Schwerkraft wirkt dann in Z-Richtung und verursacht eine Zugkraft
Fz, mit der die Lasttragevorrichtung auf
die Befestigungsvorrichtung 30 einwirkt.
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Die
Befestigungsvorrichtung 30 der 2 weist
ein erstes Anbauteil 32 zur Befestigung an einem Ausleger,
ein zweites Anbauteil 34 zur Befestigung an einer Lasttragevorrichtung
sowie ein erstes und zweites Verbindungsteil 44 bzw. 46 zum
Verbinden der beiden Anbauteile 32 und 34 auf.
Die Anbauteile 32 und 34 können separater oder integraler
Bestandteil des Auslegers bzw. der Lasttragevorrichtung sein. Nachfolgend
werden sie als separate Elemente beschrieben, die nicht Teil des
Auslegers bzw. der Lasttragevorrichtung sind.
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Die
Anbauteile 32 und 36 weisen an sich gegenüberliegenden
Seiten jeweils einen Flansch 36 auf. Die Flansche 36 weisen Öffnungen 38 auf.
Durch die Öffnungen 38 können Schrauben 40 bzw. 42 hindurchgeführt werden,
um die Anbauteile 32 und 34 mit den Verbindungsteilen 44 und 46 zu
verbinden.
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Die
beiden Verbindungsteile 44 und 46 weisen entsprechende
Gewindebohrungen 48 auf, um eine dauerhafte und zuverlässige Anbringung
zu gewährleisten.
Ferner kann zusätzlich
ein Kraftaufnehmer 50 zwischen den (montierten) Verbindungsteilen 44, 46 und
den Anbauteilen 32, 34 vorgesehen sein (vgl. auch 3).
Dieser ist dann zu den Verbindungsteilen 44 und 46 in
einer Richtung senkrecht zur Längsachse
beabstandet. Verbindungsteile 44, 46 und Kraftaufnehmer 50 berühren sich
nicht.
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Der
Kraftaufnehmer 50 weist ebenfalls entsprechende Gewindebohrungen 52 auf,
um durch Schrauben 40 mit den Anbauteilen fest (und ohne Spiel)
verbunden zu werden.
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Quer
zur Längsrichtung 45 der
Verbindungsteile 44 und 46 weist der Kraftaufnehmer 50 eine Ausnehmung 54 auf,
um eine Messsensorik im Inneren des Kraftaufnehmers platzieren zu
können.
Die Messsensorik ist in der 2 nicht
dargestellt. Die Messsensorik arbeitet gemäß dem Biegebalkenprinzip und
könnte
bspw. durch Dehnungsmessstreifen realisiert sein, die mit einer
ebenfalls nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden sind. Diese
Messsensorik ermöglicht
die Messung der Zugkraft Fz sowohl was die
Größe als auch
die Richtung betrifft.
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Zusätzlich sind
bei den Schrauben 40 Unterlegscheiben 56 vorgesehen,
die bspw. aus Stahl hergestellt sind.
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Die
Schrauben 42, die hier die Verbindungsteile 44 und 46 mit
dem ersten Anbauteil 32 auf der Seite A verbinden, sind
mit Dichtelementen 58 an das erste Anbauteil 32 angeschraubt.
Die Dichtringe 58 sind aus einem elastischen Material,
wie z.B. Silicon oder Gummi. Ferner kann zwischen dem ersten Anbauteil 32 und
den Verbindungsteilen 44 und 46 jeweils ein weiteres
Dichtelement 60 vorgesehen werden, welches ebenfalls aus
einem elastischen Material besteht. Die Funktionen der Elemente 58 und 60 werden
im Zusammenhang mit 4 noch detaillierter beschrieben
werden.
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3 zeigt
die Befestigungsvorrichtung 30 der 2 im montierten
Zustand.
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Der
Kraftaufnehmer 50 ist bündig
durch die Standardschrauben 40, die in die entsprechenden Gewindebohrungen 52 (vgl. 2)
geschraubt sind, mit den Anbauteilen 32 und 34 verbunden.
Die Verbindungsteile 44 und 46 sind auf der Seite
B hier bündig mittels
Standardschrauben 40 mit dem zweiten Anbauteil 34 verbunden.
Das erste Anbauteil 32 auf der Seite A ist mit einem Spiel,
wie es im Zusammenhang mit der 4 noch ausführlicher
beschrieben werden wird, mit den Verbindungsteilen 44 und 46 mittels
den Schrauben 42 verbunden, die im Bereich des ersten Anschlussteils 32 einen
freigedrehten Abschnitt aufweisen können.
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4 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3.
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Die
in der 4 unten links und unten rechts dargestellten Schrauben 42 bzw. 40 sind
aus Veranschaulichungsgründen
perspektivisch dargestellt.
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Das
zweite Anbauteil 34 ist bündig mit den Verbindungsteilen 44 bzw. 46 verbunden.
Das erste Anbauteil 32 hingegen ist mit einem Spiel S1 und/oder
einem weiteren Spiel S2 in Längsrichtung 45 mit
dem ersten Verbindungsteil 44 verbunden. Die Spiele S1
bzw. S2 können
auf unterschiedliche Weisen erreicht werden. Zum einen können Standardschrauben 42 verwendet
werden, die ein Gewinde 70 aufweisen, welches eine freigedrehten
Abschnitt 72 und einen Gewindeabschnitt 74 aufweist.
Der freigedrehte Abschnitt 72 ist im Wesentlichen ungefähr so lang
wie die Breit D des ersten Anbauteils 32. Ferner weist
die Schraube 42 einen Anschlag 76 auf, mit dem
sie bis auf den Boden der Gewindebohrung 48 (vgl. 2)
eingeschraubt wird.
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Durch
diese Maßnahme
ist gewährleistet, dass
die Schrauben 42 ein immer gleich großes Spiel S1 bzw. S2 zwischen
dem Verbindungsteil und dem Anbauteil bzw. zwischen dem Anbauteil
und dem Schraubenkopf ermöglichen.
Die Verwendung der speziellen Schrauben 42 mit freigedrehtem
Abschnitt 72 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Es
könnten auch
Schrauben 42 mit durchgehendem Gewinde 70 und
Anschlag 76 verwendet werden.
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Der
freigedrehte Abschnitt 72 ermöglicht ein weiteres Spiel S3
und S4 senkrecht zur Längsachse 45 und
erhöht
somit die Beweglichkeit der fest miteinander verbundenen Elemente 34 und 44 gegenüber dem
ersten Anbauteil 32.
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Die
in 4 gezeigten Verbindungen sind in der Lage, eine
Absturzsicherung zu gewährleisten, da
das Gewicht einer Lasttragevorrichtung nicht allein an dem Kraftaufnehmer 50 (vgl. 2 und 3)
befestigt ist.
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Damit
sich das Spiel S1 bzw. S2 nicht mit Partikeln aus der Umgebung zusetzt,
wodurch das Spiel verloren gehen würde, kann das Dichtelement 60 bzw.
können
Dichtringe 58 eingesetzt werden. Man könnte die Dichtelemente 58 und 60 jedoch auch
weglassen.
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Auch
ist die Anzahl der Verbindungselemente frei wählbar. Besonders bevorzugt
werden jedoch zwei Verbindungen, wie es in den 2 und 3 dargestellt
ist.
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Auf
die Art und Weise, wie die Elemente 32, 34, 44 und 46 miteinander
verbunden werden, kann variiert werden.