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Die
Erfindung betrifft einen Hubtisch zum Heben und Senken schwerer
Lasten, insbesonders in der Automobilfertigung, mit
- a) einer Unterstruktur, die auf einem Raumboden oder einer anderen
Tragstruktur anordenbar ist;
- b) einer Oberstruktur, auf welcher die Last anordenbar ist;
- c) einer Verbindungsstruktur, die sich zwischen Unterstruktur
und Oberstruktur erstreckt und deren vertikale Abmessung so veränderbar
ist, daß die
Oberstruktur gegenüber
der Unterstruktur angehoben oder abgesenkt werden kann;
- d) einer auf die Verbindungsstruktur einwirkenden Kraftquelle,
welche die Veränderung
der vertikalen Abmessung der Verbindungsstruktur bewirkt.
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Hubtische
dieser Art sind in unterschiedlichster Ausgestaltung in der industriellen
Förder-
und Fertigungstechnik bekannt; sie dienen allgemein dazu, eine Last
von einem Höhenniveau
in ein anderes Höhenniveau
zu bewegen. In der Fertigung von Fahrzeugen beispielsweise werden
Hubtische dazu benutzt, Karosserien in Behandlungsstationen einzubringen
und aus diesen wieder zu entnehmen. Das Einbringen kann durch Absenken,
beispielsweise in ein Bad, und das Entnehmen durch Anheben, also Austauchen
aus dem Bad erfolgen. Das Einbringen kann jedoch auch eine Hubbewegung
beinhalten, beispielsweise beim Einbringen in einen Trockner, und
eine Absenkbewegung beim Ausbringen. Hubbewegungen sind außerdem häufig bei
der Übergabe
von einem Förderer
zum anderen notwendig.
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Am
weitesten verbreitet sind derzeit solche Hubtische, die als Verbindungsstruktur
Scherengitter verwenden. Im allgemeinen wird dabei zum Anheben der
Oberstruktur ein unteres Ende eines Scherengliedes mit einer seitlichen
Kraft beaufschlagt, so daß sich
die Schere längt.
Insbesondere im anfänglichen Teil
des Hubes sind dabei die geometrischen Verhältnisse der Kraftanleitung
sehr ungünstig,
so daß hohe Kräfte benötigt werden;
erst bei weiter angehobener Oberstruktur wird die Geometrie der
Krafteinleitung günstiger.
Nachteilig bei mit Scherengitter arbeitenden Hubtischen ist außerdem der
verhältnismäßig hohe
Preis. Die Oberstruktur ist bei Scherenhubtischen außerdem ein
für die
Stabilität
des Gesamtkonstruktion unerläßliches
Bauelement.
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Für Hübe unter
300mm finden bisher auch Exzenterscheiben als Verbindungsstruktur
Verwendung. Auch diese sind verhältnismäßig teuer.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hubtisch der eingangs genannten
Art so zu gestalten, daß die
Krafteinleitung insgesamt unter günstigeren geometrischen Bedingungen
erfolgt und die Kosten geringer sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß
- b) die Verbindungsstruktur mindestens ein elastisch
verformbares Profilelement umfasst, dessen vertikale Abmessung dadurch
veränderbar
ist, daß es
in hori zontaler Richtung mit einer Kraft beaufschlagbar ist.
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Die
Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß elastisch verformbare Profilelemente,
die eine geeignete Ausgangsgestalt besitzen, durch Beaufschlagung
mit einer seitlichen Kraft so verformt werden, daß ihre senkrecht
zur Kraftrichtung stehende Abmessung vergrößert wird. Nimmt man die äußere Kraft
weg, so kehrt das Profilelement elastisch in seine Ausgangsform
zurück.
Derartige elastisch verformbare Profilelemente lassen sich vergleichsweise
kostengünstig,
beispielsweise aus faserverstärktem
Kunststoff aber auch aus Metall, insbesondere Stahl, herstellen.
Die horizontalen Antriebskräfte
setzen sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Profilelemente günstiger
in die vertikale Bewegung der Oberstruktur um, als dies bei den
bekannten Scheren- oder Exzenterhubtischen der Fall ist.
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Der
Hub erfindungsgemäßer Hubtische
ist allerdings – verglichen
etwa mit Scherenhubtischen – von
Hause aus nicht allzu groß.
Dieser Nachteil kann aber in vielen Anwendungsfällen ohne weiteres in Kauf
genommen werden, zumal es Maßnahmen
gibt, die zu einer Vergrößerung des
Hubes führen
können und
unten im Einzelnen erläutert
werden.
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Die
Kraftquelle kann einen Motor und eine von diesem angetriebene, horizontal
verlaufende Gewindespindel sowie eine auf der Gewindespindel verschraubbare
Gewindemutter umfassen, die in kraftschlüssiger Verbindung mit einem
seitlichen Bereich eines Profilelements steht. Diese Art der Kraftquelle wird
dort eingesetzt, wo auf den seitlichen Bereich des Profilelementes
Kräfte
in beiden Richtungen, also Zug- und Druckkräfte, ausge übt werden sollen.
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Soweit
es ausreicht, auf den seitlichen Bereich des oder der Profilelemente
ausschließlich
eine Zugkraft aufzubringen, kann die Kraftquelle einen Motor und
eine von diesem angetriebene Trommel umfassen, auf welcher ein mit
einem seitlichen Bereich eines Profilelements verbundenes flexibles Zugmittel,
beispielsweise ein Seil, aufwickelbar ist, das zumindest in dem
dem Profilelement benachbarten Bereich horizontal verläuft. Der
Antrieb über
ein flexibles Zugmittel ist noch kostengünstiger, platzsparender und
variabler als derjenige über
eine Gewindespindel. Zudem kann das flexible Zugmittel zur Vervielfachung
der Kraft auch flaschenzugartig geführt werden.
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Im
einfachsten Falle wird die Kraft, die zur elastischen Verformung
des oder der Profilelemente dient, einseitig an einem seitlichen
Bereich eines Profilelementes eingeleitet. Diese einseitige Art
der Krafteinleitung hat allerdings zur Folge, daß sich die Oberstruktur bei
ihrer Vertikalbewegung gleichzeitig in gewissem Ausmaße horizontal
bewegt. Dies ist in vielen Fällen
problemlos hinnehmbar.
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Eine
gleichzeitig mit der Vertikalbewegung auftretende Horizontalbewegung
der Oberstruktur läßt sich
dadurch vermeiden, dass die Kraft zweiseitig an zwei gegenüberliegenden
seitlichen Bereichen desselben Profilelements oder unterschiedlicher
Profilelemente einleitbar ist.
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In
allen Fällen
ist die Vertikalbewegung der Oberstruktur gegenüber der Unterstruktur mit einer Relativbewegung
zwischen der Verbindungsstruktur und der Oberstruktur sowie zwischen
der Verbindungsstruktur und der Unterstruktur zumindest in bestimmten
Bereichen verbunden. Wo also diese Relativbewegung stattfindet,
sollte die Materialwahl so getroffen werden, daß nur eine geringe Reibung
auftritt.
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Zur
Erhöhung
der Tragkraft des erfindungsgemäßen Hubtisches
können
mindestens zwei Profilelemente nebeneinander angeordnet sein. Auf
diese Weise lassen sich verhältnismäßig flache
jedoch großflächige Hubtische
erzielen.
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Dabei
können
benachbarte Profilelemente mit seitlichen Bereichen unmittelbar
aneinander anstoßen.
Diese Konstruktion wird dann gewählt,
wenn bei einer vorgegebenen Fläche
der Oberstruktur eine möglichst
große
Tragkraft erreicht werden soll.
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Wenn
dagegen unter Beibehaltung einer vorgegebenen Fläche der Oberstruktur eine geringere Tragkraft
ausreicht, ist es möglich,
daß benachbarte Profilelemente
einen seitlichen Abstand voneinander aufweisen. Dabei können benachbarte
Profilelemente durch mindestens ein kraftübertragendes Distanzstück miteinander
verbunden sein.
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Mindestens
ein Bereich mindestens eines Profilelementes ist bevorzugt unverschiebbar
mit der Unterstruktur und/oder der Oberstruktur verbunden. Eine
derartige Art der Verbindung kann dazu dienen, die Lage der Verbindungsstruktur
zwischen Unterstruktur und Oberstruktur zu definieren, also dafür zu sorgen,
daß sich
nicht die gesamte Verbindungsstruktur bei einer seitlichen Kraftbeaufschlagung
verschiebt.
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Eine
unverschiebbare Befestigung eines seitlichen Bereiches eines Profilelementes
kann auch dort Sinn machen, wo mehrere Profilelemente nebeneinander
verwendet werden, die jedoch nicht aneinander angrenzen und auch
nicht über
ein gesondertes Kraft übertragendes
Distanzstück
miteinander verbunden sind. Die Reaktionskraft auf die seitliche,
verformende Kraft wird in diesem Falle über den nicht verschiebbaren
Randbereich des Profilelements in die Ober- oder Unterstruktur eingeleitet.
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Der
Hub, der mit einem erfindungsgemäßen Hubtisch
erreichbar ist, läßt sich
dadurch vergrößern, daß mindestens
zwei Profilelemente übereinander angeordnet
sind. In diesem Falle addieren sich die Hübe, die mit jedem der übereinander
angeordneten Profilelemente erreichbar sind.
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Die übereinander
angeordneten Profilelemente können
entweder gleichsinnig oder gegensinnig angeordnet sein. Unter "gleichsinnig" wird dabei dieselbe
Orientierung der beiden Profilelemente im Raum verstanden, während bei
einer gegensinnigen Anordnung eines der Profilelemente um 180° verdreht
ist, so daß dessen
Oberseite zur Unterseite wird.
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Der
Hubtisch kann aus zwei übereinander liegenden
Unterhubtischen zusammengesetzt sein, von denen jeder eine Unterstruktur,
eine Verbindungsstruktur und eine Oberstruktur besitzt. Diese Ausführungsform
der Erfindung ermöglicht
ein modulartiges Zusammenstellen eines Hubtisches je nach gewünschter
Hubgröße aus mehreren
identisch aufgebauten Unterhubtischen, die grundsätzlich alle
für sich
alleine funktionsfähig
sind. Dabei ist es möglich, daß alle "Unterhubtische" im "Gesamthubtisch" durch ein und dieselbe
Kraftquelle synchron betätigt
werden; alternativ ist es auch denkbar, daß verschiedene Unterhubtische
getrennt voneinander durch sepa rate Kraftquellen betätigt werden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist mindestens ein Profilelement an einem oberen oder
unteren Scheitelbereich, mit welchem es an der Unterstruktur oder
an der Oberstruktur oder an dem Scheitelbereich eines anderen Profilelements
anliegt, mit einem rippenartigen Vorsprung versehen, der eine ebene
Auflagefläche
bildet. Auf diese Weise gelingt eine präzise, nicht nur punkt- oder
linienhafte Kraftübertragung.
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Der
rippenartige Vorsprung kann auch eine gesondertes, nachträglich mit
dem Profilelement verbundenes Teil sein, das aus einem reibungsarmen Kunststoff
besteht.
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Entsprechend
können
mindestens zwei Profilelemente an ihren seitlichen, aneinander anstoßenden Bereichen
mit einem rippenartigen Vorsprung versehen sein, der eine ebene
Anlagefläche
bildet.
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Bevorzugt
wird, daß mindestens
ein Profilelement einseitig offen ist. Unter "einseitig offen" wird hier eine Profilform verstanden,
die freie Ränder
an der Unter- oder Oberseite aufweist. Beispiele für derartige "einseitig offene" Profilelemente sind
solche, welche die Form einer Kreiszylinder-Teilmantelfläche besitzen
oder dachartig geformt sind. Durch eine bereits in entspanntem Zustand
vorhandene Vorkrümmung
wird hier ein definiertes Verformungsverhalten bei Kraftbeaufschlagung
erzielt.
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Bei
derartigen Hubtischen mit "einseitig
offenen" Profilelementen
gleitet zumindest ein freier Rand eines Profilelementes, wie schon
oben mehrfach erwähnt,
gegenüber
der benachbarten Ober- oder Unterstruktur.
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Es
empfiehlt sich daher, daß dieser
mindestens eine Rand des Profilelementes in einem Bauelement befestigt
ist, das entlang der Unterstruktur oder Oberstruktur verschiebbar
geführt
ist.
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Der
Einsatz von mehreren getrennten Profilelementen neben- oder übereinander
hat den Vorteil, daß zur
Herstellung der Verbindungsstruktur verhältnismäßig kleine, modulartig zusammensetzbare Bauelemente
verwendet werden können.
Im Einzelfall kann es jedoch günstiger
sein, wenn mindestens zwei Profilelemente einstückig miteinander verbunden
sind. Dieses Konstruktionsprinzip kann so weit geführt werden,
dass schließlich
die gesamte Verbindungsstruktur einstückig ist.
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Das
mindestens eine Profilelement kann auch schlauchartig ausgestaltet
sein. Zum Anheben der Oberstruktur wird dieses schlauchartige Profilelement
gewissermaßen
in horizontaler Richtung "gequetscht".
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Schlauchartige
Profilelemente, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden,
können an
gegenüberliegenden
Enden offen sein. Dadurch ist es möglich, daß die im Innenraum des Profilelementes
eingeschlossene Luft bei der Verformung des Profilelementes entweicht
und auf diese Weise keinen Einfluß auf die Verformungseigenschaften
des Profilelementes besitzt.
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Es
ist aber auch möglich,
daß das schlauchartige
Profilelement ringsum geschlossen ist. Die in dem Profilelement
enthaltene Luft ist also eingesperrt, so daß sie beispielsweise bei einer durch
die Verformung bewirkten Volumenverringerung komprimiert werden
muß. Sie
trägt auf
diese Weise zur Verformungscharakteristik des Profilelementes bei
und kann beispielsweise die Tragkraft des gesamten Hubtisches beeinflussen.
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Der
Effekt, der durch das eingeschlossene Luftvolumen auf die Verformungscharakteristik
ausgeübt
wird, kann bei einer Ausführungsform
der Erfindung dadurch verändert
werden, daß der
Druck des in dem Profilelement eingeschlossenen Gases einstellbar
ist.
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Eine
Beeinflussung der Verformungscharakteristik der Profilelemente kann
auch dadurch geschehen, daß das
Profilelement mindestens eine Variation seiner Wandstärke enthält. Verhältnismäßig dünne Bereiche
der Wandung des Profilementes lassen sich leichter verformen als
benachbarte, dickere Bereiche. Eine mögliche Anwendung dieses Prinzips besteht
darin, sog. "Dünnstellenscharniere" einzuführen, um
welche zwei benachbarte Bereiche des Profilelementes eine Art Drehbewegung
ausführen können.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert; es
zeigen
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1a isometrisch
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Hubtisches
in eingefahrener Position;
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1b den
Hubtisch der 1a mit abgenommener Oberstruktur;
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1c den
Hubtisch der 1a und 1b in
ausgefahrener Position;
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1d den
Hubtisch der 1c mit abgenommener Oberstruktur;
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2 in
isometrischer Darstellung ein Detail des Hubtisches der 1a bis 1d;
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3 bis 9 weitere
Ausführungsformen von
erfindungsgemäßen Hubtischen,
wobei die Teilfiguren a und b jeweils den Hubtisch in eingefahrener Position
und die Teilfiguren c und d den Hubtisch in ausgefahrener Position
zeigen;
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10 in
der Seitenansicht einen als Verschiebetisch ausgestalteten Hubtisch,
der auf dem Kontruktionsprinzip des in den 1 und 2 dargestellten
Hubtisches basiert;
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11 ein
einzelnes Profilelement mit separat angefügter Gleitleiste.
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Zunächst wird
auf die 1a bis 1d und 2 Bezug
genommen. In diesen ist in schematischer Weise ein Hubtisch dargestellt,
der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist
und primär
zum Heben und Senken schwerer Lasten mit kleinem Hub bestimmt ist.
Wie alle Hubtische, so umfasst auch dieser Hubtisch 1 eine
auf einem Boden oder einer anderen Tragstruktur befestigbare Unterstruktur 2,
eine die Last aufnehmende Oberstruktur 3 und eine zwischen
der Unterstruktur 2 und der Oberstruktur 3 angeordnete
Verbindungsstruktur 4.
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Die
Unterstruktur 2 besitzt beim dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei parallele C-Träger 2a, 2b,
während
die Oberstruktur 3 als ebene Tragplatte mit doppelt abgekanteten
Längsrändern 3a, 3b ausgestaltet
ist.
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Die
Verbindungsstruktur 4 ihrerseits umfasst drei schalenförmige Profilelemente 5,
die in dem in 1b dargestellten, entspannten
Zustand die Form von rechteckigen Ausschnitte aus einer Kreiszylindermantelfläche mit
verhältnismäßig großem Radius darstellen.
Die zu den Zylindermantelflächen
gehörenden
Achsen verlaufen dabei senkrecht zu Erstreckungsrichtung der beiden
parallelen Profilträger 2a, 2b.
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Die
achsparallelen Ränder
der Profilelemente 5 sind jeweils in einer Weise, die weiter
unten anhand der 2 beschrieben wird, in einer
Leiste 8 befestigt, die mit ihren gegenüberliegenden Enden jeweils
in den beiden Profilträgern 2a, 2b verschiebbar
geführt
ist. Wenn verhindert werden soll, daß sich die Gesamtanordnung
aus den Profilelementen 5 und den Leisten 8 entlang
der Profilträger 2a und 2b verschieben
kann, kann eine oder können
zwei benachbarte Leisten 8 auch an den Profilschienen 2a, 2b festgelegt
sein. Nachfolgend sei davon ausgegangen, daß die in 1b ganz
links liegende Leiste 8 an den Profilträgern 2a, 2b befestigt,
beispielsweise angeschraubt ist.
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Im
Bereich der oberen Scheitellinie der Profilelemente 5 ist
jeweils ein rippenförmiger
Vorsprung 14 mit einer ebenen Auflagefläche angeformt. Wird die Oberstruktur 3 einfach
auf die Auflagenflächen der
Vorsprünge 14 aufgelegt,
so ergibt sich das in 1a dargestellte, kompakte Bild
des Hubtisches 1.
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Wenn
auf die in 1b ganz rechts liegende Leiste 8 im
Sinne des Pfeiles 25 eine Kraft ausgeübt wird, so versucht diese,
diese Leiste 8 in 1b nach
links zu schieben, wobei sich die Profilelemente 5 im Sinne
einer Verringerung ihres Krümmungsradiuses
verformen. Die Scheitellinie der Profilelemente 5 mit den
rippenartigen Vorsprüngen 14 wandert
bei dieser elastischen Verformung nach oben, wie dies in 1d dargestellt
ist. In entsprechendem Maße
heben sich die Oberstruktur 3 und die darauf befestigte Last
an. Bei dieser Bewegung bleibt nur die links außen befindliche Leiste 8 stehen,
während
sich alle anderen Leisten 8 entsprechend der Verkürzung der Dimension
der Profilelemente 5 in Richtung der Profilträger 2a, 2b bewegen.
Dies ist begleitet von einer entsprechenden Bewegung der Oberstruktur 3 und der
darauf befestigten Last. Der Hubtisch 1 hat nunmehr das
in 1c dargestellte Aussehen.
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Die
Profilelemente 5 bestehen aus elastischem Material, beispielsweise
aus Stahlblech, bevorzugt jedoch aus faserverstärktem Kunststoff. Wird die
durch den Pfeil 25 in 1b dargestellte
Kraft weggenommen, entspannen sich daher die Profilelemente 5 wieder
und werden unter Verschiebung der beweglichen Leisten 8 und
der Oberstruktur 3 in die in den 1a und 1b dargestellte
Position zurückgeführt. Die
elastischen, in den Profilelementen 5 wirkenden Kräfte arbeiten
dabei mit den Gewichtskräften
zusammen, die von der Last und der Oberstruktur 3 selbst
herrühren.
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Da
sich die Anlageflächen
der rippenartigen Vorsprünge 14 zwischen
der eingefahrenen Position des Hubtisches 1 nach den 1a und 1b und der
ausgefahrenen Position nach den 1c und 1d nicht
alle in demselben Maße
lateral (horizontal) bewegen, ist durch Verwendung geeigneter Materialien
oder andere Maßnahmen
dafür gesorgt,
daß die
Anlagenflächen
der rippenartigen Vorsprünge 14 reibungsarm
an der Unterseite der Oberstruktion 3 entlang gleiten können. Der
sich am wenigsten bewegende Vorsprung 14 kann an der Oberstruktur 3 festgelegt
werden.
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Die
Detailansicht der 2 zeigt, wie zwei benach barte
Profilelemente 5, 5' mit
ihren benachbarten Längsrändern an
zwei Leisten 8, 8' befestigt sind.
Jedes Profilelement 5, 5' besitzt hierzu an seinen Längsrändern im
Querschnitt kreisförmige
Befestigungsrippen 17, 17', welche in im Querschnitt halbkreisförmige Nuten 19, 19' der beiden
Leisten 8, 8' eingeführt sind.
Wenn die Profilelemente 5, 5' bei der Betätigung des Hubtisches 1 verformt
werden, drehen sich die Befestigungsrippen 17, 17' angelartig in
den zugehörigen
Nuten 19, 19' der
Leisten 8, 8'. Auf
diese Art werden übergroße lokale
Verformungen und Kräfte
im Bereich der Ränder
der Profilelemente 5 vermieden.
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Selbstverständlich ist
es möglich,
die Kraft, die zur Verformung der Profilelemente 5 eingesetzt wird,
nicht einseitig an einem Ende der Reihe von Profilelementen 5 aufzubringen.
In vielen Fällen
ist es sogar zweckmäßiger, die
zum Heben des Hubtisches 1 benötigte Kraft an beiden Endleisten 8 des
Hubtisches 1 einzuführen,
die dann selbstverständlich
beide nicht an den Profilträgern 2a, 2b befestigt
sein dürfen,
sondern sich beide entlang der Profilträger 2a, 2b verschieben
lassen müssen.
Vorteil bei dieser Art der Krafteinleitung ist, daß sich die
Oberstruktur 3 im wesentlichen nicht parallel zu den Profilträgern 2a, 2b (lateral)
bewegt; sie kann dann sogar am rippenartigen Vorsprung 14 des
mittleren Profilelements 5 befestigt werden. Hier findet
in diesem Falle keine Relativbewegung zwischen der Oberstruktur 3 und dem
Profilelement 5 statt.
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Grundsätzlich ist
es für
die vorliegende Erfindung unerheblich, wie die Kraft erzeugt wird,
mit welcher die Profilelemente 5 zum Anheben der Oberstruktur 3 verformt
werden. In Frage kommen hierbei insbesondere Seilzüge oder
Gewindespindeln. Ein Beispiel für
einen derartigen Spindelantrieb wird weiter unten anhand der 10 erläutert. Werden
Seilzüge
eingesetzt, können
diese flaschenzugartig geführt
werden, so daß sich
auf diese Weise eine zusätzliche
Kraftverstärkung
ergibt.
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Grundsätzlich ist
die Zahl der Profilelemente 5, die bei einem bestimmten
Hubtisch 1 zur Anwendung kommt, nicht beschränkt. Im
Einzelfalle kann bereits ein einziges Hubelement 5 ausreichen.
Bei großflächigen Hubtischen 1 können auch
sehr viele Profilelemente 5 eingesetzt werden.
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Die
Profilelemente brauchen innerhalb der Verbindungsstruktur nicht
unbedingt mit ihren Längsrändern aneinander
anzustoßen.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel
eines Hubtisches dargestellt, der weitgehend demjenigen ähnelt, der
oben anhand der 1a bis 1d beschrieben
wurde. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
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Wieder
zu finden beim Hubtisch 101 sind eine Unterstruktur 102,
die hier als Platte ausgeführt ist,
sowie eine Oberstruktur 103, die ebenfalls als Platte gestaltet
ist. Die Verbindungsstruktur 104 umfasst hier nur zwei
schalenförmige,
nach unten offene Profilelemente 105, deren zu den Achsen
der Kreiszylinder-Mantelflächen
parallele Längsränder jeweils in
einer Leiste 108 befestigt sind. Die Befestigung geschieht
in derselben Weise, wie dies oben anhand der 2 beschrieben
wurde. Die Leisten 108 sind mit einer Ausnahme, auf die
unten eingegangen wird, an der Bodenstruktur 102 in einer
nicht näher
erläuterten
Weise senkrecht zu ihrer Längserstreckung verschiebbar
geführt.
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Statt
des mittleren Profilelementes 5 des Ausführungsbeispieles
der 1a bis 1d besitzt die
Verbindungsstruktur 104 des Ausführungsbeispieles der 3 zwei starre
Distanzelemente in Form von Stäben 121,
die zwischen die einander zugewandten inneren Leisten 8 der
beiden Profilelemente 105 eingesetzt sind. Die in 3 am
weitesten links liegende Leiste 108 sei wiederum feststehend
gedacht. Wird nunmehr im Sinne des Pfeiles 125 Kraft auf
die in 3 am weitesten rechts liegende Leiste 108 aufgebracht,
so verformen sich die beiden Profilelemente 105 ähnlich wie
in 1 unter Verkleinerung des Krümmungsradiuses
sowie unter Anhebung ihrer Scheitellinien und der darauf aufliegenden
Oberstruktur 103. Die ausgefahrene Position des Hubtisches 101 ist
in den 3c und 3d dargestellt,
die wohl keiner näheren
Erläuterung
bedürfen.
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Selbstverständlich ist
es auch beim Hubtisch 101 der 3 möglich, auf
gegenüberliegenden
Seiten der Verbindungsstruktur 4 Kräfte einzuleiten.
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Mit
den in den 1 bis 3 dargestellten Hubtischen 1 bzw. 101 läßt sich
verständlicherweise nur
ein vergleichsweise kleiner Hub erzielen. Eine Vergrößerung dieses
Hubes ist dadurch möglich,
daß einfach
mehrere derartige Hubtische 1 bzw. 101 übereinandergestellt
werden und auf diese Weise einen neuen Hubtisch 201 bilden,
wie er in den 4a bis 4d dargestellt
ist. Der Hubtisch 201 besteht in diesem Falle aus zwei "Unterhubtischen" 101, 101' der in 3 dargestellten
Art, wobei die Unterstruktur des oberen Hubtisches 101 auf
die Oberstruktur des unteren Hubtisches 101' aufgestellt ist. Die beiden Unterhubtische 101, 101' können wahlweise
gleichzeitig von derselben Kraftquelle oder auch durch unabhängige Kraftquellen
betätigt
werden. Der maximale Hub des Hubtisches 201 entspricht
ersichtlich der Summe der Hübe
der einzelnen Unterhubtische 101, 101'.
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Eine
andere Art, zwei Unterhubtische 101, 101' der in 3 gezeigten
Art zu einem Hubtisch 301 zusammenzusetzen, ist in 5 dargestellt.
Hier sind die Unterhubtische 101, 101' "gegensinnig" übereinandergestapelt. Das bedeutet,
daß im
dargestellten Falle der obere Unterhubtisch 101 in der
in 3 dargestellten Art und Weise im Raum orientiert ist,
bei welcher die "Unterstruktur" tatsächlich unten zu
liegen kommt, während
der untere Unterhubtisch 101' gewissermaßen auf
dem Kopf steht, so daß dessen
Unterstruktur oben und in Anlage an der Unterstruktur des oberen
Unterhubtisches 101 zu liegen kommt. Erneut ist der Gesamthub
des Hubtisches 301 gleich der Summe der Hübe der beiden
Unterhubtische 101, 101'.
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Auch
bei der Ausführungsform
der 5 können
die Unterhubtische 101, 101' entweder durch eine gemeinsame
Kraftquelle synchron oder unabhängig
voneinander durch getrennte Kraftquellen betätigt werden.
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Auch
bei dem in 6 dargestellten Hubtisch 401 sind
mehrere elastisch verformbare Profilelemente 405, 405' paarweise zur
Vergrößerung des Gesamthubes übereinander
angeordnet. Bei dem Hubtisch 401 handelt es sich aber nicht
um eine vollständige
Vervielfachung eines "Unterhubtisches". Vielmehr sind hier
die jeweils paarweise aneinanderliegenden, als Teilzylindermantelflächen gestalteten Profilelemente 305, 305' gegensinnig
direkt aneinander angelegt, derart, daß jeweils das untere Profilelement 405' nach unten
offen und das obere Profilelement 405 nach oben offen ist.
Die wechselseitige Anlage der Profilelemente 405, 405' erfolgt über die
rippenartigen Vorsprünge 414, 414' entlang der
Scheitellinien.
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Die
jeweils innenliegenden, parallel zur Achse der Teil zyindermantelflächen verlaufenden
Längsränder der
Profilelemente 405, 405' sind über eine Dünnstelle, die als Scharnier
wirkt, einstückig
mit einer an die Unterstruktur 402 bzw. Oberstruktur 403 angeformte,
parallel zu diesen Rändern
verlaufende Rippe 409, 409' angesetzt. Die jeweils außen liegenden
Längsränder der
Profilelemente 405, 405' liegen an vertikal stehenden Betätigungsplatten 422, 423 an,
die in Richtung aufeinander zu und voneinander weg beweglich an
der Unterstruktur 402 bzw. der Oberstruktur 403 geführt sind.
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Ersichtlich
ist diese Konstruktion so, daß durch
Beaufschlagung der Betätigungsplatten 422, 423 mit
einer Kraft die äußeren Längsränder der
Profilelemente 405, 405' nach innen geführt werden, wodurch die Profilelemente 405, 405' verformt werden und
ihre jeweilige Scheitellinie einen größeren Abstand von der benachbarten
Unterstruktur 402 bzw. Oberstruktur 403 erhält. Diese
Vorgänge
sind durch Vergleich der 6a und 6b mit den 6c, 6d leicht nachzuvollziehen.
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Bei
dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Hubtisches 501 besteht
die zwischen der Unterstruktur 502 und der Oberstruktur 503 angeordnete
Verbindungsstruktur 504 aus einer Vielzahl von schlauchartigen,
parallel zueinander und aneinander anstoßend angeordneter schlauchartiger
Profilelemente 505. Jedes dieser Profilelemente 505 kann
als aus zwei schalenförmigen
Profilelementen einstückig
zusammengesetzt verstanden werden, wie sie in den 1 bis 3 gezeigt
sind.
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Im "eingefahrenen" Zustand des Hubtisches 501,
wie er in den 5a und 5b dargestellt
ist, besitzen die elastischen Profilelemente 505 im wesentlichen
einen elliptischen Querschnitt, wobei die längere Hauptachse horizontal,
also parallel zur Unterstruktur 502 und zur Oberstruktur 503 angeordnet
ist. Entlang der Scheitellinien, welche den kurzen Ellipsenachsen
zugeordnet sind, verlaufen wiederum rippenartige Vorsprünge 514, 514', an denen jeweils
die Unterstruktur 502 bzw. die Oberstruktur 503 anliegt.
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Entlang
der Scheitellinien der Profilelemente 505, die den langen
Ellipsenachsen zugeordnet sind, verlaufen ebenfalls rippenförmige, Anlageflächen bildende
Vorsprünge 530, 530', über die
benachbarte Profilelemente 505 aneinander anliegen. Die
links und rechts ganz außen
liegenden Vorsprünge 530 und 530' dienen der
Einleitung der zum Anheben der Oberstruktur 502 benötigten Kräfte, beispielsweise wiederum über Betätigungsplatten, ähnlich wie
sie beim Ausführungsbeispiel
der 6 vorgesehen sind.
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Werden
auf diese Weise die schlauchförmigen
Profilelemente 505 deformiert, so entsteht aus dem in den 7a und 7b dargestellten
Zustand der aus den 7c und 7d ersichtliche Zustand. In diesem besitzen
die schlauchförmigen
Profilelemente 505 erneut elliptischen Querschnitt, nachdem
sie einen Zwischenzustand durchlaufen haben, in welchem der Querschnitt
annähernd
kreisförmig
war. In den 7c, 7d,
in der Nähe
des Endes des Hubes der Oberstruktur 502, verläuft die
längere
Ellipsenachse des Querschnittes der Profilelemente 505 vertikal
und die kürzere
Ellipsenachse horizontal. Bei ausgefahrenem Hubtisch 501 rücken also
die Profilelemente 505 näher aneinander heran und werden schmäler.
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Die
Stirnseiten der schlauchförmigen
Profilelemente 505 sind offen, so daß die in ihrem Innenraum eingeschlossene
Luft bei der Verformung entweichen kann. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, diese
Stirnflächen
zu verschließen,
was einen Einfluß auf
die "Steifigkeit" und die Tragkraft
der Profilelemente 505 hat. Ggf. ist es auch möglich, den Druck
des Gases, beispielsweise der Luft, innerhalb der geschlossenen
Profilelemente 505 einstellbar zu machen. Dieser einstellbare
Druck ist jedoch nicht zu verwechseln mit dem Druck, der beispielsweise
zum Aufblasen eines blasebalgähnlichen
Hubgerätes dient.
Bei der vorliegenden Erfindung wird während des eigentlichen Betriebes
des Hubtisches die eingeschlossene Gasmenge nicht durch Zufuhr oder
Abfuhr von Gas verändert;
die Hubbewegung erfolgt ausschließlich aufgrund der Verformung
der Profilelemente durch eine in seitlicher Richtung wirkende Kraft.
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Bei
dem in 8 dargestellten Hubtisch 601 liegen die
Verhältnisse
sehr ähnlich
wie beim Hubtisch 501 der 7. Erneut
besteht die Verbindungsstruktur 604 aus einer Mehrzahl
schlauchartiger, aneinander anliegender elastischer Profilelemente 605, die
an ihrer Unterseite über
einen rippenartigen Vorsprung 614' an der Unterstruktur 602 und
an der Oberseite jeweils über
einen rippenartigen Vorsprung 614 an der Oberstruktur 603 anliegen.
Der Querschnitt der Profilelemente 605 ist jedoch nicht
im strengen Sinne elliptisch; er läßt sich vielmehr einstückig zusammengesetzt
denken aus zwei schalenförmigen,
Teilzylindermantelflächen
bildenden Unterelementen, die denjenigen der 1 und 2 entsprechen.
Diese Teilelemente sind nunmehr an ihren Längsrändern über Dünnstellen-Scharniere miteinander
verbunden, die sich beim Anheben der Oberstruktur 603,
wie aus den 8c und 8d hervorgeht, öffnen und
beim Absenken der Oberstruktur 603 entsprechend den 8a und 8b schließen.
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Diese
Ausführungsform
hat wiederum den Vorteil, daß sich
beim Ausfahren und Einfahren des Hubtisches 601 in der
Nähe der
seitlichen Scheitellinien der Profilelemente 605 keine
hohen lokalen Verformungen und damit Spannungen bilden.
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Im Übrigen gilt
das, was oben zum Ausführungsbeispiel
der 7 gesagt wurde, für dasjenige der 8 entsprechend.
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Das
in 9 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Hubtisches 701 ähnelt sehr
stark demjenigen, das oben anhand der 1 bis 2 beschrieben
wurde. Es unterscheidet sich von letzterem im Wesentlichen nur durch
die Art der Profilelemente, welche die Verbindungsstruktur 704 bilden. Die
Unterschiede liegen im wesentlichen im folgenden:
Während beim
Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 mehrere,
als getrennte Teile ausgebildete schalenförmige Profilelemente 5 vorgesehen
waren, umfasst die Verbindungsstruktur 704 nur ein einziges,
einstückiges
Profilteil. Dieses wiederum setzt sich aus drei an benachbarten
Rändern
einstückig miteinander
verbundenen Unterprofilen 705 zusammen. Die Unterprofile 705 haben
im wesentlichen Dachform mit zwei ungefähr ebenen Schenkeln, die an
einem "Dachfirst" einen Winkel einschließen. Da die
unteren Verbindungsstellen zwischen benachbarten Unterprofilen 705 die
gleiche Geometrie besitzt wie der oben erwähnte "Dachfirst" der Unterprofile 705, ist
die Unterscheidung in Unterprofile etwas willkürlich; die Verbindungsstruktur 704 kann
auch als zick-zack zwischen der Unterstruktur 702 und der Oberstruktur 703 verlaufendes
Profilelement verstanden werden.
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Die
einzelnen etwa ebenen Schenkel der Verbindungsstruktur 704 sind über durch
Auskehlungen gebildete, scharnierartig wirkende Dünnstellen miteinander
verbunden. Bei der Verformung der Verbindungsstruktur 704 zum
Anheben der Oberstruktur 703 bleiben die Schenkel der Verbindungsstruktur 704 im
wesentlichen eben. Es ändert
sich im wesentlichen nur der von benachbarten Schenkeln eingeschlossene
Winkel, der im "eingefahrenen" Zustand des Hubtisches 701 größer als
im ausgefahrenen Zustand ist.
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Während die
obigen, anhand der 1 bis 9 erfolgten
Erläuterungen
verschiedener Ausführungsformen
von Hubtischen 1 bis 701 im wesentlichen schematischer
Art waren, ist in 10 realitätsnah dargestellt, wie ein
erfindungsgemäßer Hubtisch 801 in
der Praxis als Verschiebetisch eingesetzt werden kann. Der Hubtisch 801 ähnelt in
seiner Grundkonstruktion sehr stark dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2. Dies
bedeutet, daß der Hubtisch 801 eine
Unterstruktur 802 aufweist, die aus zwei parallel verlaufenden
Profilträgern 202a und 202b besteht
(in 10 ist nur der vordere Profilträger 202a erkennbar).
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Die
sich über
eine Verbindungsstruktur 804 an der Unterstruktur 802 abstützende Oberstruktur 803 trägt in 10 einen
Rollenbahnförderer 840, der
seinerseits eine Vielzahl von in Abstand zueinander angeordneten
Rollen 841 umfasst. Die Drehachsen der Rollen 841 verlaufen
senkrecht zur Zeichenebene der 10. Auf
die Rollen 841 aufgelegte Gegenstände können daher durch Drehen der
Rollen 841 in 10 nach links oder rechts bewegt
werden.
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Die
Rollen 841 werden durch einen Getriebemotor 842 und
verschiedene Riemen in bekannter Weise angetrieben.
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Die
parallel zur Achse der Teilzylindermantelfläche verlaufenden Ränder der
drei schalenförmigen
elastischen Profilelemente 805 sind wieder in Leisten 808 "eingeknüpft", wie dies in 2 dargestellt
ist. Die in 10 am weitesten links liegende Leiste 808 steht
fest, während
alle anderen Leisten 808 parallel zu sich selbst in 10 entlang
der Profilträger 802a verschiebbar
geführt
sind.
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Die
Kraft, die zu einer seitlichen Kompression der Profilelemente 805 und
damit zu einem Anheben der Oberstruktur 803 und des von
dieser getragenen Rollenförderers 840 führt, kommt
von einem Elektromotor 843, der bei diesem Ausführungsbeispiel
am Rande des Hubtisches 801 angeordnet ist. Der Elektromotor 843 treibt
eine Gewindespindel 844 an, die sich parallel zu den Profilträgern 802a, 802b, zwischen
diesen, erstreckt und an ihrem freien Ende in einem Lagerbock 845 drehbar
gelagert ist. Auf dieser Gewindespindel 844 läuft eine
Mutter 846, die mit der in 10 am
weitesten rechts liegenden Leiste 808 verbunden ist.
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Der
gesamte Hubtisch 801 ist zwischen zwei parallel, senkrecht
zur Zeichenebene der 10 verlaufenden Rollenleisten 850 angeordnet.
Jede dieser Rollenleisten 850 umfasst an ihrer Oberseite
eine Vielzahl von in Abstand zu einander angeordneten, in bekannter
Weise antreibbaren Rollen 852.
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Die
in 10 dargestellte Anordnung aus Rollenleisten 850 und
Hubtisch 801 funktioniert wie folgt:
Ein Gegenstand,
welcher den Zwischenraum zwischen den beiden Rollenleisten 850 überbrückt und auf
den Rollen 852 der beiden Rollenleisten 850 aufliegt,
wird senkrecht zur Zeichenebene der 10 durch
entsprechende Verdrehung der Rollen 852 bis in eine Position
direkt oberhalb der Oberstruktur 803 des Hubtisches 801 transportiert.
Hier halten die Rollen 852 an, so daß der fragliche Gegenstand
zum Stillstand kommt. Der Hubtisch 801 befindet sich zu diesem
Zeitpunkt in der in 10 dargestellten "eingefahrenen" Position, in welcher
die Rollen 841 des von der Oberstruktur 803 getragenen
Rollenförderers 840 noch
unterhalb des Gegenstandes, in Abstand von diesem, sind. Die Mutter 848 auf
der Gewindespindel 844 befindet sich verhältnismäßig nahe
am Elektromotor 843; die Profilelemente 805 sind
weitgehend entspannt und der Radius der Teilzylindermantelflächen, die
sie bilden, ist verhältnismäßig groß.
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Nunmehr
wird der Elektromotor 843 in Funktion gesetzt. Durch Drehung
der Gewindespindel 844 wird die Mutter 848 in 10 nach
links befördert; die
am weitesten rechts in 10 liegende Leiste 808 wird
von der Mutter 848 mitgenommen, so daß die Profilelemente 805 in
der Weise verformt werden, wie dies oben anhand der 1 und 2 erläutert wurde.
Dabei wird die Oberstruktur 803 angehoben, bis die Rollen 841 an
der Unterseite des Gegenstandes anliegen und schließlich bei
der weiteren Vertikalbewegung der Oberstruktur 803 diesen
Gegenstand von den Rollen 852 der Rollenleisten 850 abheben.
Nunmehr kann der Elektromotor 842 in der gewünschten
Richtung bestromt werden, so daß die Rollen 841 den
Gegenstand in 10 nach rechts oder links zu
einem weiteren Fördersystem
oder in eine Bearbeitungsstation transportieren.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
von Hubtischen waren die verschiedenen Profilelemente einstückig mit
den rippenartigen Vorsprüngen
verbunden, welche ebene Anlage- oder Auflageflächen bereitstellen.
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Dies
ist bei dem in 11 dargestellten Profilelement 905 anders.
Bei dem hier verwendeten rippenartigen Vorsprung 914 handelt
es sich um ein gesondert angefertigtes Teil, das aus reibungsarmem Kunststoff
besteht und nachträglich
mit dem übrigen Profilelement 905 verbunden
wurde. Die Materialwahl für
das Profilelement 105 kann dann ausschließlich im
Blick auf Elastizität,
Biegebeständigkeit
und mechanische Stabiltät
erfolgen.