DE102005038820B4

DE102005038820B4 - Fahrbare Hubvorrichtung

Info

Publication number: DE102005038820B4
Application number: DE200510038820
Authority: DE
Inventors: Jozef Dr. Ezechias
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2005-08-17
Filing date: 2005-08-17
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2025-08-18
Also published as: DE102005038820A1

Abstract

Fahrbare Hubvorrichtung mit
– einem oberen Fahrwagen (120), der entlang einer Führung (110, 210) verfahrbar ist,
– einem unteren Hubgestell (130, 230) zur Aufnahme einer Last (131, 231),
– einer Hebeeinrichtung mit mindestens zwei Zugmitteln (122, 123; 222, 223), mit denen das Hubgestell (130, 230) unter dem Fahrwagen (120, 220) vertikal bewegbar aufgehängt ist, und
– einer Stabilisierungseinrichtung zur lateralen Stabilisierung des Hubgestells (130, 230) gegenüber dem Fahrwagen (120, 220) mit mindestens einem biegesteifen Schwenkarm (140, 240), welcher an einem unteren Endbereich schwenkbar mit dem Hubgestell (130, 230) und an einem oberen Endbereich schwenkbar mit dem Fahrwagen (120, 220) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Hubvorrichtung zusätzlich eine Steuerungseinrichtung umfasst sowie eine Ausgleichseinrichtung (150, 250), die an dem Schwenkarm (140, 240) angreift und von der Steuerungseinrichtung derart gesteuert ist, dass sie einen mit der Schwenkbewegung des Schwenkarms (140, 240) verbundenen Lateralversatz des Hubgestells...

Description

Die Erfindung betrifft eine fahrbare Hubvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Fahrbare Hubvorrichtungen werden in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, vor allem in Lackieranlagen, in denen zu lackierende Gegenstände in verschiedene Behandlungsbäder eingetaucht werden müssen und bei der Montage von Kraftfahrzeugen.
Bekannt sind fahrbare Hubvorrichtungen, bei denen ein Hubgestell mit vier Seilen an einem an Tragschienen laufenden Fahrwagen aufgehängt ist. Durch Auf- und Abwickeln der Seile auf entsprechende Trommeln kann das Hubgestell angehoben bzw. abgesenkt werden. Eine solche Hubvorrichtung weist jedoch eine geringe seitliche Stabilität auf, so dass durch relativ geringe seitliche Kräfte oder durch Trägheitskräfte beim Verfahren die vom Hubgestell aufgenommene Last unkontrolliert in seitliche Schwingung geraten kann.
Daher wurde in EP 1 106 563 A2 ein Seilverlauf vorgeschlagen, bei dem jeweils zwei gegensinnig schräg verlaufende Seilabschnitte eine seitliche Stabilisierung für jeweils eine Richtung bewirken. In bestimmten Anwendungsbereichen, insbesondere bei geringen Lasten, ist jedoch eine Stabilisierung nur durch schräg verlaufende Seilabschnitte zur Vermeidung unkontrollierter seitlicher Auslenkung der Last unzureichend.
Bekannt sind auch fahrbare Hubvorrichtungen, bei denen eine seitliche Stabilisierung durch Scherengitter erreicht wird, die zwischen dem Fahrwagen und dem Hubgestell befestigt sind und dafür sorgen, dass das an Seilen hängende Hubgestell keine seitliche Bewegungsfreiheit besitzt. Eine solche Hubvorrichtung ist aber relativ schwer. Daher müssen die Tragschienen entsprechend stabil ausgelegt werden, was technisch aufwendig und teuer ist.
Eine Hubvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 102 57 108 A1 bekannt. Durch den Schwenkarm führt das Hubgestell beim Anheben oder Absenken gleichzeitig eine definierte seitliche Bewegung aus, die durch eine entsprechende translatorische Bewegung des Fahrwagens ausgeglichen werden muss. Dies ist jedoch unmöglich wenn mehrere Hubvorrichtungen an Tragschienen hintereinander in definiertem Abstand durch einen gemeinsamen Antrieb bewegt werden, aber unabhängig von einander angehoben und abgesenkt werden müssen.
Eine weitere Hubvorrichtung der eingangs genannten Art ist der DE 36 36 459 A1 zu entnehmen. Dort sind zwei gegenläufig schräg angeordnete Teleskopstreben vorgesehen, die jeweils an ihren oberen und unteren Endbereichen gelenkig mit dem oberen Träger bzw. mit der unteren Traverse verbunden sind. Mittels Spannseilen sind die Teleskopstreben derart untereinander gekoppelt, dass sie nur gemeinsam länger bzw. kürzer werden können. Dadurch erfolgt die Höhenverstellung der Traverse rein vertikal. Jedoch führt diese Konstruktion ähnlich wie bei Scherengitterkonstruktionen zu relativ hohem Gewicht und hohen Herstellkosten der Vorrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hubvorrichtung anzugeben, bei der eine gute seitliche Stabilisierung erreicht wird und bei dem aber die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend vermieden werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Bei einer Hubvorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß zusätzlich eine Steuerungseinrichtung und eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen, die an dem Schwenkarm angreift und von der Steuerungseinrichtung derart gesteuert ist, dass sie einen mit der Schwenkbewegung des Schwenkarms verbundenen Lateralversatz des Hubgestells gegenüber dem Fahrwagen beim Anheben oder Absenken vermeidet.
Die Erfindung kombiniert dabei die Vorteile eines Schwenkarms mit dem Vorzug eines rein vertikalen Bewegungsverlaufs. Insbesondere kann die Hubvorrichtung aufgrund des Konstruktionsprinzips mit einem Schwenkarm bei guter seitlicher Stabilisierung mit trotzdem geringem Gewicht ausgeführt werden.
Als Zugmittel können wahlweise Seile, Ketten, Gurte oder Stahlbänder verwendet werden.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform greift die Ausgleichseinrichtung an einem der schwenkbar gelagerten Endbereiche des Schwenkarms an und bewegt diesen in Abhängigkeit der Hubhöhe lateral in der Schwenkebene.
Dazu ist vorzugsweise der obere Endbereich des Schwenkarms schwenkbar mit einem Schlitten verbunden ist, der in einer in dem Fahrwagen ausgeformten Schlittenführung lateral bewegbar gelagert ist.
Zweckmäßig kann der Schlitten über eine Gewindespindel bewegt werden, die von einem Spindelantrieb angetrieben wird. Damit lässt sich die Ausgleichsbewegung einfach und positionsgenau ausführen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Spindelantrieb von einem horizontal verlaufenden Abschnitt eines Zugmittels mitgenommen wird. Dadurch wird die Ausgleichsbewegung, die der Spindelantrieb über eine Gewindespindel realisieren muss, verringert.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist der Schwenkarm zweiteilig ausgeführt und über eine Teleskopführung verbunden. Die Ausgleichseinrichtung greift an der Teleskopführung an und verändert die Länge des Schwenkarms in Abhängigkeit von der Hubhöhe.
Die Länge des Schwenkarms kann durch einen Ritzelantrieb verändert werden. Die Ausgleichseinrichtung umfasst dazu zweckmäßig eine mit dem ersten Schwenkarmteil verbundene bzw. in dem ersten Schwenkarmteil ausgeformte Zahnstange und ein an dem zweiten Schwenkarmteil gelagertes Ritzel.
Vorteilhaft kann das Ritzel von einem Schrittmotor oder einem anderen Elektromotor angetrieben werden, der von einer Steuerungseinrichtung derart angesteuert wird, dass ein Anheben oder Absenken des Hubgestells mit einer Verlängerung bzw. Verkürzung des Schwenkarms synchronisiert ist.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass – da das Hubgestell keine laterale Bewegungskomponente ausführt – ein zweiter Schwenkarm vorgesehen werden kann, an dem eine zweite Ausgleichseinrichtung angreift und der in einer zur Schwenkebene des ersten Schwenkarms senkrechten Ebene schwenkbar ist. Dadurch wird eine zuverlässige Stabilisierung in beide laterale Richtungen erreicht.
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer fahrbaren Hubvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels und
2 eine Seitenansicht einer fahrbaren Hubvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
In dem ersten, in 1 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel einer fahrbaren Hubvorrichtung ist an einer Tragschiene 110 ein Fahrwagen 120 über Rollen 111, 112 angehängt. Selbstverständlich können auch zwei Schienen mit definiertem Abstand von einander vorgesehen sein, an denen der Fahrwagen 120 mit vier Rollen hängt.
Von dem Fahrwagen 120 ist mit vier Seilen 122, 123, von denen in der Seitenansicht nur die zwei vorderen zu sehen sind, ein Hubgestell 130 abgehängt und wird von dem Fahrwagen 120 mitgeführt. Der Grundriss von Fahrwagen 120 und Hubgestell 130 ist rechteckig. Der Seilverlauf der in 1 verdeckten Seile an der gegenüberliegenden Seite der Hubvorrichtung ist identisch mit dem gezeigten. Das Hubgestell 130 hat eine Last aufgenommen. In der Figur ist als Last schematisch eine Fahrzeugkarosserie 131 gezeigt. Die Hubvorrichtung dient dazu, die Fahrzeugkarosserie 131 durch verschiedene Behandlungs- oder Bearbeitungsstationen einer Lackieranlage oder einer Montagelinie zu führen, wie z. B. durch verschiedene Vorbehandlungsbäder und ein kataphoretisches Tauchlackierbad oder durch eine Montagelinie zur Fertigstellung des Fahrzeugs.
Das ausschließlich vertikal verlaufende Seil 122 führt an seinem oberen Ende zu einer auf dem Fahrwagen 120 angebrachten, motorisch angetriebenen Trommel 121 einer Seil winde. Das Seil 123 verläuft zunächst ebenfalls vertikal und wird dann über eine Umlenkrolle 124 am Fahrwagen 120 in die Horizontale umgelenkt und ebenfalls zu der Trommel 121 der Seilwinde geführt. Durch Aufwickeln oder Abwickeln der Seile 122, 123 auf bzw. von der Trommel 121 können die effektiven Seillängen verkürzt bzw. verlängert und das Hubgestell 130 somit angehoben bzw. abgesenkt werden. Selbstverständlich können auch separate Trommeln für die Seile 122 und 123 vorgesehen sein, die auch von separaten, in ihrer Bewegung miteinander synchronisierten Seilwinden angetrieben werden können.
Zur seitlichen Stabilisierung des Hubgestells 130 in und gegen die Fahrtrichtung dient ein Schwenkarm 140, der an seinem unteren Ende über ein Schwenkgelenk 141 mit einem Endbereich des Hubgestells 130 verbunden ist. An seinem oberen Ende ist der Schwenkarm 140 über ein Schwenkgelenk 142 an den Fahrwagen 120 angekoppelt. Damit das Hubgestell 130 nicht beim Anheben bzw. Absenken durch den Schwenkarm 140 seitlich in der Schwenkebene ausgelenkt wird, ist an dem Fahrwagen 120 eine Ausgleichseinrichtung 150 vorgesehen. Diese wird durch einen Schlitten 151 gebildet, an dem das Schwenkgelenk 142 angebracht ist, und der in einer Schlittenführung 154 in und gegen die Fahrtrichtung beweglich geführt ist. Die Schlittenführung 154 ist an einer Längsstrebe des Fahrwagens 120 angeordnet. Der Schlitten wird durch eine Gewindespindel 152 seitlich bewegt, die mit einer in den Schlitten 152 integrierten Spindelmutter zusammenwirkt und von einem Spindelantrieb 153 angetrieben wird.
Durch Drehen der Gewindespindel 152 kann der Schlitten 151 mit dem daran über das Schwenkgelenk 142 gelagerten oberen Ende des Schwenkarms 140 positionsgenau seitlich bewegt werden. Soll das Hubgestell 130 um eine Hubhöhe s angeho ben werden, so muss der Schlitten 152 zum Ausgleich der horizontalen Bewegungskomponente, den der Schwenkarm 140 ausführt, eine Ausgleichsbewegung um eine Strecke a(s) durchführen. Die Länge der Strecke a(s) ist von der Hubhöhe s abhängig.
Im Ausführungsbeispiel ist auch der Spindelantrieb 153 in der Schlittenführung 154 beweglich angeordnet und mit dem von der Umlenkrolle 124 kommenden horizontal verlaufenden Seilabschnitt des Seils 123 über eine Befestigung 155 starr verbunden. Der Spindelantrieb 153 wird somit von dem Seil 123 mitgeschleppt. Dadurch wird beim Anheben oder Absenken der Hubplattform 130 der Spindelantrieb 153 mitsamt der Gewindespindel 152 und dem damit verbundenen Schlitten 151 um die Hubhöhe s in der Schlittenführung 154 bewegt. Mit dem Spindelantrieb 153 wird gleichzeitig über die Gewindespindel 152 eine Ausgleichsbewegung des Schlittens 151 in die entgegengesetzte Richtung ausgeführt, derart, dass der Schlitten 151 insgesamt eine kinematisch verträgliche Ausgleichsbewegung a(s) in Abhängigkeit von der Hubhöhe s ausführt.
Der Spindelantrieb 153 enthält einen elektrisch gesteuerten Schrittmotor, der von einer nicht gezeigten Steuerungseinrichtung synchron mit einem Anheben oder Absenken der Hubplattform 130 angesteuert wird, um insgesamt die Ausgleichsbewegung a(s) zu gewährleisten.
Durch das Mitschleppen des Spindelantriebs 153 wird bewirkt, dass die von dem Spindelantrieb 153 über die Gewindespindel 152 tatsächlich auszuführende Ausgleichsbewegung kleiner ausfällt und die Gewindespindel 152 damit kürzer gewählt werden kann, als wenn die gesamte Ausgleichsbewegung a(s) über die Gewindespindel 152 ausgeführt würde.
Alternativ kann der Spindelantrieb 153 aber auch stationär sein und von einer entsprechenden elektronischen Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der Hubhöhe s kinematisch verträglich angesteuert werden.
In einem in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel hängt ein Fahrwagen 220 mit Rollen 211, 212 verfahrbar an einer Schiene 210. An dem Fahrwagen 220 ist über Seile 222, 223 ein Hubgestell 230 angehängt. Von dem Hubgestell 230 ist eine Fahrzeugkarosserie 231 aufgenommen. Das Seil 222 führt direkt vertikal und das Seil 223 zunächst vertikal und dann über eine Umlenkrolle 224 horizontal zu der Trommel 221 einer Seilwinde, mit der das Hubgestell 230 angehoben und abgesenkt werden kann.
Zur Stabilisierung des Hubgestells 230 gegen seitliche Bewegungen in und gegen die Fahrtrichtung ist im zweiten Ausführungsbeispiel ein zweiteiliger Schwenkarm 240 vorgesehen, der aus einem oberen Schwenkarmteil 240a und einem unteren Schwenkarmteil 240b besteht, die über eine Teleskopführung 254 miteinander verbunden sind. Der obere Schwenkarmteil 240a ist über ein Gelenk 242 schwenkbar mit einem Endbereich des Fahrwagens 220 verbunden und der untere Schwenkarmteil 240b ist schwenkbar mit dem in Fahrtrichtung gegenüberliegenden Endbereich des Hubgestells 230 verbunden. Die Teleskopführung 254 wird gebildet, indem der untere Schwenkarmteil 240b beweglich in eine entsprechende Aufnahme des oberen Schwenkarmteils 240a gesteckt ist.
Wird das Hubgestell 230 um eine Hubhöhe s angehoben, so wird die Länge des Schwenkarms 240 mit seinen Schwenkarmteilen 240a und 240b über die Teleskopführung 254 zwecks Vermeidung einer Lateralbewegung des Hubgestells 230 in oder gegen die Fahrtrichtung entsprechend verkürzt. Die Länge l(s) des Schwenkarms 240 ist hier also von der Hubhöhe s anhängig. Eine kinematisch verträgliche Anpassung der Länge l(s) des Schwenkarms 240 erfolgt über eine Ausgleichseinrichtung 250. Die Ausgleichseinrichtung 250 umfasst eine Zahnstange 252, die in dem unteren Schwenkarmteil 240b im Bereich der Teleskopführung 254 ausgeformt ist, und ein Ritzel 253, das an dem oberen Schwenkarmteil 240a gelagert ist. Das Ritzel 253 wird von einem nicht gezeigten Schrittmotor angetrieben, der von einer ebenfalls nicht gezeigten prozessorgesteuerten elektronischen Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Hubhöhe s derart angesteuert wird, dass die Hubbewegung des Hubgestells 230 und die Längenänderung des Schwenkarms 240 kinematisch verträglich synchronisiert sind.
Anstelle nur eines Schwenkarms 140, 240 wie in den Figuren gezeigt, können auch zwei Schwenkarme paarweise an diametral gegenüber liegenden Seiten von Fahrwagen 120, 220 und Hubgestell 130, 230 vorgesehen sein. Ebenso können zwei gegenüberliegende Schwenkarme mit einer oder mehreren Querstreben zu einer Gabel verbunden sein. In diesem Fall reicht es aus, wenn beide Schwenkarme eine Ausgleichseinrichtung aufweisen aber nur einer von einem Antrieb zwangsgesteuert wird, um eine mit der Hubbewegung synchronisierte Ausgleichsbewegung auszuführen.
Als besonders vorteilhaft erweist sich jedoch, wenn zwei Schwenkarme mit jeweils eigener Ausgleichseinrichtung vorgesehen sind, die in zu einander senkrechten Schwenkebenen angebracht sind. Dadurch wird eine besonders effektive Stabilisierung des Hubgestells 130, 230 in beide seitliche Richtungen erreicht. Dabei kann z. B auch der Schwenkarm 140 aus 1 mit dem Schwenkarm 240 aus 2 kombiniert werden. Selbstverständlich können auch zwei Paare von Schwenkarmen vorgesehen sein, d. h. einer an jeder Seite des rechteckigen Grundrisses von Fahrwagen 120, 220 und Hubgestell 130, 230, von denen zumindest einer von einem Antrieb zwangsgesteuert ist.

Claims

Fahrbare Hubvorrichtung mit – einem oberen Fahrwagen (120), der entlang einer Führung (110, 210) verfahrbar ist, – einem unteren Hubgestell (130, 230) zur Aufnahme einer Last (131, 231), – einer Hebeeinrichtung mit mindestens zwei Zugmitteln (122, 123; 222, 223), mit denen das Hubgestell (130, 230) unter dem Fahrwagen (120, 220) vertikal bewegbar aufgehängt ist, und – einer Stabilisierungseinrichtung zur lateralen Stabilisierung des Hubgestells (130, 230) gegenüber dem Fahrwagen (120, 220) mit mindestens einem biegesteifen Schwenkarm (140, 240), welcher an einem unteren Endbereich schwenkbar mit dem Hubgestell (130, 230) und an einem oberen Endbereich schwenkbar mit dem Fahrwagen (120, 220) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Hubvorrichtung zusätzlich eine Steuerungseinrichtung umfasst sowie eine Ausgleichseinrichtung (150, 250), die an dem Schwenkarm (140, 240) angreift und von der Steuerungseinrichtung derart gesteuert ist, dass sie einen mit der Schwenkbewegung des Schwenkarms (140, 240) verbundenen Lateralversatz des Hubgestells (130, 230) gegenüber dem Fahrwagen (120, 220) beim Anheben oder Absenken vermeidet.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (150) an einem der schwenkbar gelagerten Endbereiche des Schwenkarms (140) angreift und diesen in Abhängigkeit der Hubhöhe lateral bewegt.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Endbereich des Schwenkarms (140) schwenkbar mit einem Schlitten (151) verbunden ist, der in einer in dem Fahrwagen (120) ausgebildeten Schlittenführung (154) lateral bewegbar gelagert ist.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (151) über eine Gewindespindel (152) bewegt wird, die von einem Spindelantrieb (153) angetrieben wird.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (153) von einem horizontal geführten Abschnitt eines Zugmittels (123) mitgenommen wird.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (240) zweiteilig ausgeführt und über eine Teleskopführung (254) verbunden ist und die Ausgleichseinrichtung (250) an der Teleskopführung (254) angreift und die Länge des Schwenkarms (240) in Abhängigkeit von der Hubhöhe verändert.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (250) eine an dem ersten Schwenkarmteil (240b) vorgesehene Zahnstange (252) und ein an dem zweiten Schwenkarmteil (240a) gelagertes Ritzel (253) umfasst.
Fahrbare Hubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (253) von einem elektrischen Schrittmotor angetrieben wird, der von einer Steuerungseinrichtung gesteuert wird.
Fahrbare Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schwenkarm vorgesehen ist, an dem eine zweite Ausgleichseinrichtung angreift und der in einer zur Schwenkebene des ersten Schwenkarms (140, 240) senkrechten Ebene schwenkbar ist.