-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben von Gegenständen, insbesondere
Fahrzeugen mit einem Tragarm, einem Trägerelement und einer Arretiereinheit,
mit der eine selbsttätige,
mechanische Sicherung zwischen dem Tragarm und dem Trägerelement
mit verbesserter Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit realisierbar ist.
-
Heutige
Hebebühnen
weisen selbsttätig
wirkende mechanische Sicherungen gegen unbeabsichtigtes Bewegen
von Tragarmen auf, die im Wesentlichen aus einem Stirnrad und einer
Sperrvorrichtung bestehen, wobei das Stirnrad in blockiertem Zustand
mit der Sperrvorrichtung in Eingriff steht. Dabei weisen die Zahnflanken
des Stirnrades parallel zur Richtung einer Hebebewegung einer Hubvorrichtung,
so dass bei einer Hubbewegung die Sperrvorrichtung in axialer Richtung
des Stirnrades relativ bewegt wird und dadurch mit dem Stirnrad
in Eingriff kommt. Bei derartigen aus dem Stand der Technik bekannten
Vorrichtungen tritt jedoch das Problem auf, dass die Zahnflanken
des Stirnrades und die Zahnflanken der Sperrvorrichtung zueinander
parallel, in axialer Richtung des Stirnrades in Eingriff gebracht
werden und dabei die Zähne
des Stirnrades und die Zähne
des Sperrelementes an ihren Seitenflächen, die senkrecht zu den
Zahnflanken stehen, aufeinander zur Auflage kommen. Dadurch kommt es
zu keiner selbständigen
Sicherung des Tragarms bezüglich
des Trägerelements,
da das Stirnrad und das Sicherungselement nicht im Eingriff stehen
und somit der Tragarm weiterhin einen rotatorischen Freiheitsgrad
aufweist. Somit ist ein permanentes Nachstellen des Tragarms durch
den Benutzer von Hand erforderlich, um ein festes Einrasten sicherzustellen. Ein
derartiges ungewolltes Aufeinanderliegen der Zähne tritt bei ca. 50% aller
Hubbewegungen auf, wodurch bei derartigen Hebebühnen nicht von einer selbständigen Sicherung
ausgegangen werden kann. Um dem oben geschilderten Problem zu entgehen,
wurde versucht, durch Vergrößerung des
Zahnabstandes der Zähne
des Stirnrades sowie der Zähne
des Sicherungselementes die Funktionssicherheit der Sicherung zu
verbessern. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass durch den vergrößerten Zahnabstand
selbst bei korrekter Funktionsweise der Sicherung einerseits ein
zu großes
Spiel zwischen dem Tragarm und dem Trägerelement auftritt und andererseits
der Tragarm bei einer Rotationsbewegung in einer zu großen Rasterung
bewegt wird.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Arretieren des Tragarms
gegenüber
einem Trägerelement
einer Hebevorrichtung anzugeben, die eine selbsttätige, mechanische
Sicherung zwischen dem Tragarm und dem Trägerelement mit verbesserter
Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit
durchführt
und dabei ein geringes Spiel aufweist.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die
abhängigen Ansprüche betreffen
vorteilhafte Ausführungsformen der
Erfindung.
-
Die
Hebevorrichtung zum Heben von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugen,
kann zumindest einen Tragarm, zumindest ein Trägerelement und/oder zumindest
eine Arretiereinheit aufweisen.
-
Dabei
kann zumindest ein Tragarm mit dem Trägerelement derart in Verbindung
stehen, dass der Tragarm bezüglich
des Trägerelements
zumindest einen rotatorischen Freiheitsgrad um eine Drehachse aufweist.
Die Hebevorrichtung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass durch
eine im Wesentlichen parallel zur Drehachse wirkende vorbestimmte
Kraft (F) bei einer Hebebewegung des Trägerelements mit einem am Tragarm
angeordneten Gegenstand, der Tragarm mit dem Trägerelement durch die Arretiereinheit
blockierbar ist.
-
Daraus
resultiert der Vorteil, dass eine selbsttätige, mechanische Sicherung
zwischen dem Tragarm und dem Trägerelement
mit verbesserter Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit erzeugt wird.
-
Die
Arretiereinheit kann zumindest teilweise koaxial um die Drehachse
angeordnet sein.
-
Zusätzlich kann
die Arretiereinheit aus zumindest zwei Teilelementen aufgebaut sein,
wobei ein Teilelement drehfest mit dem Tragarm und/oder das andere
Teilelement drehfest mit dem Trägerelement
verbunden sein kann.
-
Darüber hinaus
kann jedes Teilelement eine Ringfläche und/oder eine zumindest
dreieckige Fläche
aufweisen, welche im Wesentlichen senkrecht und koaxial zur Drehachse
ausgerichtet sein kann.
-
Dadurch
bietet sich der Vorteil, dass sich im Inneren der Teilelemente ein
kreisförmiger
Bereich ergibt, durch den eine Stange durch beide Teilelemente der
Arretiereinheit durchgeführt
werden kann, die eine Drehachse definiert, um die der Tragarm drehbar
ist.
-
Weiterhin
können
auf den Ringflächen und/oder
den zumindest dreieckigen Flächen
Zahnflanken und/oder Reibflächen
ausgebildet sein, die eine drehfeste Arretierung der beiden Teilelemente zueinander
sichert.
-
Hieraus
ergibt sich der Vorteil, dass auf einfache Weise die Reibung zwischen
den Teilelementen der Arretiereinheit erhöht wird und dadurch größere Momente
von einem Teilelement auf das andere Teilelement übertragbar
sind. Damit kann eine besonders sichere Arretierung bereitgestellt
werden.
-
Zudem
kann auf beiden Ringflächen und/oder
beiden zumindest dreieckigen Flächen
der Teilelemente je ein Axial-Rillen-Kugellagerring angeordnet sein, der
radial um die Drehachse angeordnete Vertiefungen aufweisen kann
wobei die beiden Teilelemente über
Kugeln miteinander in Verbindung stehen können, wobei die Kugeln beim
Aufbringen der im Wesentlichen parallel zur Drehachse wirkenden
Kraft (F) in den Vertiefungen arretiert werden können und dadurch die Arretiereinheit
blockierbar sein kann.
-
Durch
die Verwendung von Vertiefungen in den Kugellageringen können vorteilhafte,
diskrete Arretierstellungen erzeugt werden, so dass eine stufenweise
Verstellung und Arretierung des Tragarms ermöglicht wird.
-
Weiterhin
kann die vorbestimmte Kraft der Gewichtskraft des Tragarms und/oder
der Summe der Gewichtskräfte
des zu hebenden Gegenstands und des Tragarms entsprechen.
-
Zusätzlich kann
mit der Arretiereinheit eine form- und/oder kraftschlüssige Arretierung
erzeugbar sein.
-
Hieraus
ergibt sich der Vorteil, dass die Hebevorrichtung für verschiedene
Lasten anwendbar ist, da durch geeignete Wahl der Arretiereinheit,
unabhängig
von der Gewichtskraft des zu hebenden Gegenstands, die Arretierkraft
erhöht
werden kann.
-
Weiterhin
kann die Arretiereinheit als Zahnradpaar, Kronradpaar, Kupplungsscheibenpaar,
Kugellager, als produktionsbedingte raue Flächen und/oder als insbesondere
mit Farbe und/oder durch Ätzung
beschichtete Fläche
ausgeführt
sein.
-
Hieraus
resultiert insbesondere der Vorteil, dass bereits geringe Kräfte, die
in axialer Richtung der Arretiereinheit wirken, ein hohes Arretierungsmoment
erzeugen, wodurch sich insbesondere beim Heben von leichten Lasten
eine hohe Sicherheit gegen Verstellungen ergibt.
-
Weiterhin
kann durch die im Wesentlichen parallel zur Drehachse wirkende vorbestimmte
Kraft ein Arretierungsmoment um die Drehachse erzeugbar sein.
-
Weiterhin
kann die Arretierung aufhebbar sein, wenn der Tragarm und/oder das
Trägerelement mit
einer Bodenfläche
in Berührung
kommt und/oder ein vorgesehener Trennmechanismus zum mechanischen
Lösen der
Arretierung manuell und/oder automatisch betätigt wird.
-
Weiterhin
kann durch einen Kontakt zumindest eines Teilbereichs des Tragarms
mit der Bodenfläche
der Tragarm bezüglich
des Trägerelements verkippbar
sein, und dadurch die Arretierung der Arretiereinheit aufhebbar
sein.
-
Damit
kann zum einen eine besonders zuverlässige, selbsttätige, mechanische
Entarretierung erzeugt werden, und zum anderen eine alternative Möglichkeit
bereitgestellt werden die Vorrichtung manuell zu entarretieren.
-
Darüber hinaus
kann bei Anhebung des Trägerelements
ohne an dem Tragarm angeordnetem Gegenstand ein erstes Arretierungsmoment
durch die Gewichtskraft des Tragarms erzeugbar sein und/oder bei
Anhebung des Trägerelements
mit an dem Tragarm angeordnetem Gegenstand ein zweites Arretierungsmoment
durch die Gewichtskräfte des
Tragarms und des Gegenstands erzeugbar sein.
-
Damit
kann auf besonders einfache Weise eine selbsttätige Arretierung zwischen dem
Tragarm und dem Trägerelement
sichergestellt werden, ohne dass weitere Kraft erzeugende Elemente
vorgesehen werden müssen.
-
Weiterhin
kann das erste Arretierungsmoment kleiner sein als das zweite Arretierungsmoment.
-
Damit
kann auf besonders einfache Weise sichergestellt werden, dass der
Tragarm bei Arretierung mit einem ersten Arretierungsmoment per
Hand von einem Benutzer der Hebeanlage manuell verstellbar ist und
damit eine genaue Justierung erfolgen kann. Darüber hinaus ergibt sich hieraus
der Vorteil, dass bei einer Arretierung mit einem zweiten Arretiermoment
selbsttätig
eine Sicherung gegen ein ungewolltes Verstellen des Tragarms erzeugt
wird.
-
Das
erste Arretierungsmoment kann hierbei so gewählt werden, dass nach der manuellen
Verstellung des Tragarms derselbe sicher in der eingestellten Position
verbleibt, so dass dann ein sicheres Anheben des Gegenstands möglich wird.
-
Weiterhin
kann die Hebevorrichtung ein Bestandteil einer Hebebühne sein,
wobei die Hebebühne
zumindest zwei Hebevorrichtungen aufweisen kann.
-
Die
im Vorangehenden genannten Merkmale der vorliegenden Erfindung können beliebig
miteinander kombiniert werden.
-
Zusammenfassend
sollen im Folgenden die Vorteile der Erfindung aufgeführt werden.
Durch die Ausformung von Flächen
die senkrecht stehen zu der Richtung in der die Teilelemente der
Arretiereinheit in Eingriff gebracht werden, wird auf besonders
einfache Weise sichergestellt, dass bei einer Hubbewegung des Trägerelements,
dieser mit dem Tragarm selbsttätig
arretiert wird. Indem die Teilelemente in vertikaler Richtung in
Eingriff kommen wird die Gewichtskraft des Tragarms oder die Summe
aus der Gewichtskraft des Tragarms und der Gewichtskraft eines zu
hebenden Gegenstands zur Erzeugung eines Arretiermoments genützt. Damit
kann auf zusätzliche
Kraftelemente verzichtet werden, wodurch die Anzahl der Bauteile
reduziert wird. Wenn das Arretiermoment durch die Gewichtskraft
des Tragarms erzeugt wird, kann der Tragarm manuell durch einen Benutzer
verstellt werden, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass vor der
festen Arretierung die Position des Tragarms nachjustierbar ist.
Die Verwendung von Kronrädern
als Teilelemente der Arretiereinheit ergibt den Vorteil, dass auch
bei niedriger Gewichtskraft des zu hebenden Gegenstands eine sichere
Arretierung erzeugt werden kann.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltung und weitere Details der vorliegenden Erfindung werden
im Folgenden anhand von Beispielen mit Bezug auf schematische Figuren
weiter erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Vorderansicht der Hebevorrichtung bei arretiertem Hubarm,
-
2 eine
Vorderansicht der Hebevorrichtung in unarretiertem Zustand des Tragarms,
-
3 eine
Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Hebevorrichtung
in arretiertem und entarretiertem Zustand des Tragarms,
-
4 eine
Draufsicht der Hebevorrichtung,
-
5A eine
erste Ausführungsform
einer Arretiereinheit,
-
5B eine
zweite Ausführungsform
einer Arretiereinheit,
-
5C eine
dritte Ausführungsform
einer Arretiereinheit,
-
6 eine
vergrößerte Darstellung
des Tragarms und des Trägerelements,
-
7 eine
schematische Ansicht zur Steuerung einer Hebevorrichtung.
-
1 zeigt
eine Hebevorrichtung mit einem darauf angeordneten Gegenstand in
einer angehobenen Position. Die Hebevorrichtung weist einen Tragarm 1 auf,
der an einem Ende eine Aufnahme 6 aufweist zum Aufnehmen
eines zu hebenden Gegenstandes 4. Weiterhin ist der Tragarm
an seinem anderen Ende in ein oberes Endstück 11 und ein unteres
Endstück 12 unterteilt.
Das obere Endstück 11 und
das unter Endstück 12 weisen
in Richtung der Hubbewegung des Gegenstandes 4 zwei gleich
große,
kongruent fluchtende Bohrungen 7 auf. Durch beide Bohrungen
verläuft
eine Stange 8, die das obere Endstück 11 mit dem unteren
Endstück 12 verbindet.
Darüber
hinaus weist die Hebevorrichtung ein Trägerelement 2 mit einer
Vorstehung 9 auf. In dieser Vorstehung 9 befindet
sich zumindest eine Bohrung, vorzugsweise jedoch zwei Bohrungen
zur Aufnahme jeweils einer Stange 8, mit der wiederum jeweils
ein Tragarm 1 verbunden ist. Das Trägerelement 2 steht mit
einer Hubeinheit 10 in Verbindung, so dass das Trägerelement 2 relativ
zu der Hubeinheit 10 vertikale Hubbewegungen durchführen kann.
Die Hubeinheit 10 ist fest mit einer Bodenfläche 5 verbunden. Zwischen
der Vorstehung 9 des Trägerelements 2 und
dem oberen Endstück 11 des
Tragarms 1 ist die Arretiereinheit 3, die koaxial
um die Stange 8 ausgerichtet ist, angeordnet. Die Arretiereinheit 3 besteht aus
zwei Teilelementen, einem ersten Teilelement in Form eines oberen
Kronrads und einem zweiten Teilelement in Form eines unteren Kronrads.
Das obere Kronrad steht dabei mit der Unterseite des oberen Endstückes 11 drehfest
in Verbindung und das untere Kronrad steht mit der oberen Seite
der Vorstehung 9 des Trägerelements 2 ebenfalls
drehfest in Verbindung. Wie in der 1 dargestellt,
befindet sich die Hebevorrichtung in einem angehobenen Zustand, wobei
sich auch der Gegenstand 4 in einer angehobenen Position
befindet. Aufgrund der Gewichtskraft F1 des
Gegenstandes 4 und der Gewichtskraft F2 des Tragarms 1,
die in Richtung der Bodenfläche 5 wirken,
wird der Tragarm 1 in Richtung der Bodenfläche 5 gedrückt. Durch
die Summe dieser Gewichtskräfte, die
einer vorbestimmten Kraft F entspricht, befindet sich das Kronradpaar
der Arretiereinheit 3, in Eingriff, wodurch ein Verdrehen
des Tragarms 1 bezogen auf das Trägerelement 2 um ein
Drehachse, die durch die Stange 8 definiert wird, ausgeschlossen
ist.
-
Weiterhin
sind die in den 1 und 3 abgebildeten
Kräfte
F, F1 und F2 schematisch
dargestellt.
-
In
einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist auf dem Tragarm 1,
der sich in einer angehobenen Position befindet kein Gegenstand 4 angeordnet.
Die Arretierung erfolgt dabei durch eine erste vorbestimmte Kraft
F. Aufgrund der Gewichtskraft F2 des Tragarms 1 die
in Richtung der Bodenfläche 5 wirkt
und einer ersten vorbestimmten Kraft F entspricht, wird der Tagarm 1 mit
dem Trägerelement 2 arretiert.
Dabei entsteht in der Arretiereinheit ein derartiges erstes Arretiermoment,
dass eine Verstellung des Tragarms von Hand durch einen Benutzer möglich ist.
-
2 zeigt
die Hebevorrichtung in einer Position, bei der der Tragarm 1 gegenüber dem
Trägerelement 2 nicht
arretiert ist. In dieser Position liegt die Stange 8 mit
ihrem unteren Ende auf der Bodenfläche 5 auf und legt
dadurch die tiefste Position des Tragarms 1 fest. Das Trägerelement 2 befindet
sich ebenfalls in seiner tiefsten Position, wodurch sich die Arretiereinheit 3 in
einem entkoppelten Zustand befindet. Dabei steht das obere Kronrad
nicht mit dem unteren Kronrad in Eingriff, wodurch der Tragarm 1 einen Rotationsfreiheitsgrad
bezüglich
des Trägerelements 2 um
eine Drehachse aufweist, die durch die Stange 8 definiert
wird. In dieser Position kann der Tragarm 1 in eine gewünschte Stellung
verschoben werden, in der sich die Aufnahme 6 unterhalb
eines vorbestimmten Bereichs des Gegenstandes 4 befindet.
Bei Anheben des Tragarms 1 kommt die Aufnahme 6 mit
dem vorbestimmten Bereich des Gegenstandes 4 in Berührung. Derartige,
vorbestimmte Bereiche sind bei Fahrzeugen Karosseriebereiche die eine
hohe Steifigkeit aufweisen und deshalb zum Aufbocken bzw. zum Anheben
der Fahrzeuge besonders geeignet sind.
-
In
einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann die Arretiereinheit 3 entarretiert
werden, wenn der Tragarm 1 mit der Bodenfläche 5 derart
in Berührung
kommt, dass er gegenüber
dem Trägerelement 2 verkippt
wird und sich somit in einer Stellung befindet in der die Teilelemente
der Arretiereinheit 3 nur teilweise miteinander im Eingriff
stehen. Das durch diesen Teileingriff erzeugte Arretiermoment in
der Arretiereinheit erlaubt eine Verstellung der Lage des Tragarms 1 von
Hand.
-
3 zeigt
eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Hebevorrichtung.
Die in den 1 bis 3 verwendeten
gleichen Bezugszeichen verweisen auf gleiche Bauteile. Diese Hebevorrichtung
ist dabei in einer oberen Position mit arretiertem Tragarm 1 und
in einer unteren Position mit entarretiertem Tragarm 1 dargestellt.
Der Tragarm 1 dieser Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem
Tragarm 1 der in den 1 und 2 abgebildeten
Ausführungsform,
weist jedoch kein unteres Endstück
auf. Somit ist der Tragarm 1 nur mit einem oberen Endstück 11 über eine
Stange 8 drehbar mit dem Trägerelement 2 verbunden.
Weiterhin besitzt diese Ausführungsform
eine verkürzte
Stange 8. Wenn sich das Trägerelement 2 in seiner
tiefsten Position befindet, die der unteren Position der in 3 gezeigt
Hebevorrichtung entspricht, berührt
die Stange 8 die Bodenfläche 5 nicht. Bei dieser
Ausführungsform
wir die Arretiereinheit 3 entarretiert wenn zumindest ein
Teilbereich des Tragarms 1 mit der Bodenfläche 5 in
Kontakt kommt.
-
In
einer nicht dargestellten Ausführungsform kann
an der Unterseite des Tragarms 1 zumindest ein Gleitelement
angebracht sein, um die Reibung zwischen dem Tragarm 1 und
der Bodenfläche 5 zu
reduzieren. Damit kann der Kraftaufwand bei der Verschiebung des
Tragarms verringert werden.
-
4 zeigt
eine Draufsicht auf die Hubvorrichtung. In der Darstellung sind
zwei Tragarme 1 mit der Vorstehung 9 des Trägerelements 2 verbunden über jeweils
eine Stange 8, welche durch die Bohrungen 7 der
oberen und unteren Endstücke 11, 12 der Tragarm 1 verläuft. Die
Tragarme 1 können
jeweils um eine Drehachse, die durch die Stange 8 definiert wird,
geschwenkt werden, so dass die Aufnahmen 6 unterhalb eines
Gegenstandes 4 positioniert werden können. Der zu hebende Gegenstand 4,
für den
beispielhaft insbesondere Fahrzeuge herangezogen werden können, weist
an seiner Unterseite Bereiche auf, mit denen die Aufnahmen 6 besonders
bevorzugt in Kontakt kommen können.
Durch die Anordnung von zwei Tragarmen 1 an jeweils einem
Trägerelement 2 kann
der zu hebende Gegenstand 4 gleichzeitig an mehreren Bereichen
mit den Aufnahmen 6 in Kontakt kommen und dadurch besonders
sicher angehoben werden.
-
Die 5A, 5B und 5C zeigen
beispielhaft und nicht einschränkend
eine Auswahl verschiedener Arretiereinheiten 3 mit den
Teilelementen 31, 32, 34, 35, 37, 38,
wobei die Arretiereinheiten 3 alternativ verwendet werden
können,
um ein Blockieren des Tragarms 1 gegenüber dem Trägerelement 2 zu erreichen.
-
5A zeigt
ein Kronradpaar bestehend aus einem oberen Kronrad 31 und
einem unteren Kronrad 32. Die Kronräder weisen jeweils eine zentrale
Bohrung 33 auf, durch die im montierten Zustand an dem
Tragarm 1 bzw. an dem Trägerelement 2 die Stange 8 verläuft. Die
Kronräder
weisen eine Verzahnung auf, deren Zahnflanken in radialer Richtung
verlaufen. Dabei ist auf der oberen Seitenfläche des unteren Kronrads 32 eine
koaxial um die Bohrung 33 angeordnete Ringfläche verzahnt
bzw. auf der unteren Seitenfläche
des oberen Kronrads 31 eine koaxial um die Bohrung 33 angeordnete
Ringfläche
verzahnt. Beide Kronräder 31, 32 weisen
gleiche Verzahnungseigenschaften auf, so dass die Verzahnungen der
jeweiligen Kronräder 31, 32 miteinander in
Eingriff stehen können.
-
Die 5B zeigt
eine Arretiereinheit 3, deren Teilelemente als eine obere
Kupplungsscheibe 34 und eine untere Kupplungsscheibe 35 ausgebildet sind.
Beide Kupplungsscheiben 34, 35 weisen eine zentrale
Bohrung 33 auf, durch die später im montierten Zustand zwischen
dem Trägerelement 2 und
dem Tragarm 1 die Stange 8 führt. Die obere Kupplungsscheibe 34 weist
an ihrer unteren Seitenfläche
eine ringförmige,
koaxial um die Bohrung 33 angeordnete Reibfläche 36 auf,
und die untere Kupplungsscheibe 35 weist an ihrer oberen
Seitenfläche
ebenfalls eine ringförmige,
koaxial um die Bohrung 33 angeordnete Reibfläche 36 auf.
Im Zustand der vollständigen
Arretierung kommen die zwei Kupplungsscheiben 34, 35 mit
ihren Reibflächen
aufeinander zur Auflage, so dass eine Verdrehung der Scheiben zueinander
um eine Mittelachse, die durch die Bohrung 33 verläuft, unterbunden
wird und die Kupplungsscheiben 34, 35 ein Moment übertragen
können.
-
Die 5C zeigt
eine Arretiereinheit 3 in Form eines Axial-Rillen-Kugellagers. Das
Axial-Rillen-Kugellager weist eine obere Scheibe 37 und
eine untere Scheibe 38 auf, die miteinander über Kugeln 39 in
Verbindung stehen. Beide Scheiben 37, 38 weisen
eine zentrale Bohrung 33 auf. Sowohl die obere Scheibe 37 wie
auch die untere Scheibe 38 weisen eine Rille in der Kugelabrollfläche 40 auf,
wobei die Rille kreisförmig
um die Mittelachse der Bohrung 33 verläuft. In der Rille der Kugelabrollfläche 40 sind Vertiefungen 41 sowohl
an der unteren Scheibe 38 wie auch an der oberen Scheibe 37 vorgesehen.
Diese Vertiefungen bilden diskrete Einrastpunkte für die Kugeln 39 des
Axial-Rillen-Kugellagers, in denen die Kugeln feste Positionen einnehmen
können.
Im unarretierten Zustand kann der Tragarm 1 um die Drehachse
verstellt werden, wobei die Kugeln 39 in die Vertiefungen 41 einrasten
und dadurch diskrete Einrastpunkte für die Arretiereinheit 3 erzeugt
werden. Beim Aufbringen der vorbestimmten Kraft F, die der Gewichtskraft
F1 des zu hebenden Gegenstands 4 und/oder
der Gewichtskraft F2 des Tragarms 1 bzw. der
Summe dieser Gewichtskräfte
entspricht und im wesentlichen in axialer Richtung des Kugellagers wirkt,
werden beide Scheiben 37, 38 derart aufeinander
gepresst, dass die Kugeln 39 aus ihren diskreten Positionen
nicht verschoben werden können
und damit eine Verdrehung der oberen Scheibe 37 bezogen auf
die untere Scheibe 38 verhindert wird. Damit wird eine
drehfeste Arretierung des Tragarms 1 bezogen auf das Trägerelement 2 erzeugt.
-
6 zeigt
eine vergrößerte Darstellung
des Tragarms 1 und des Trägerelements 2, in
der weiterhin ein Trennmechanismus 13 vorgesehen ist. Bei dem
Trennmechanismus 13 handelt es sich um eine Schraubenfeder,
die sich mit ihrer oberen Endwindung an der Unterseite des oberen
Endstücks 11 des Tragarms 1 abstützt und
mit ihrer unteren Endwindung mit der Oberseite der Vorstehung 9 des
Trägerelements 2 in
Verbindung steht. Dabei ist die Schraubenfeder koaxial in der Bohrung 33 der
Arretiereinheit 3 angeordnet. In der Darstellung der 6 weist
die Schraubenfeder eine Federhärte
auf, die es der Feder ermöglicht,
eine Kraft zu erzeugen die größer ist
als die Gewichtskraft F2 des Tragarms 1,
so dass bei nicht belastetem Tragarm 1 die Federkraft ausreicht,
um eine ungewollte Arretierung des Tragarms 1 mit dem Trägerelement 2 zu
verhindern, in der sichergestellt wird, dass die Teilelemente 31, 32, 34, 35, 37, 38 nicht
in Eingriff stehen. Die Federkraft ist jedoch stets kleiner als
die Gewichtskraft F, die sich aus der Summe der Gewichtskräfte F2 des Tragarms 1 und F1 des
Gegenstandes 4 ergibt.
-
In
einer nicht dargestellten Ausführungsform kann
der Trennmechanismus, die Feder, koaxial um die Außenseite
der Arretiereinheit 3 angeordnet sein. Weiterhin können auch
mehrere Federn vorgesehen sein die parallele Einzelkräfte ausüben die
zwischen dem Tragarm 1 und dem Trägerelement 2 wirken.
-
In
einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform können als
Trennmechanismus eine Hebelvorrichtung und/oder ein Haltegriff für eine manuelle
Entkopplung vorgesehen sein. Damit kann das Bedienpersonal den Tragarm 1 entarretieren,
nachdem der zu hebende Gegenstand keine Arretierkraft mehr auf die
Arretiereinheit erzeugt.
-
In
einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann als Trennmechanismus
ein Aktuator wie beispielsweise ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder vorgesehen sein,
der manuell oder automatisch ansteuerbar ist, so dass er eine Entarretierung der
Arretiereinheit 3 bewirken kann.
-
7 zeigt
eine schematische Darstellung der Steuerung einer Hubvorrichtung,
bei der über
ein Eingabegerät 14 Befehle
zum Auf- bzw. Abwärtsbewegen
des Trägerelements 2 an
die Steuereinheit 18 eingegeben werden können, um
eine Hub- bzw. Senkbewegung des Gegenstands 4 zu bewirken.
Bei der Eingabe eines Aufwärtsbewegungsbefehls
setzt sich das Trägerelement 2 mit
einer vorbestimmten ersten Geschwindigkeit langsam in eine Aufwärtsbewegung.
Durch die Bewegung des Trägerelements 2 wird
die Arretierung mit Hilfe der Arretiereinheit 3 bewirkt,
wenn der Tragarm 1 von der Bodenfläche 5 abhebt. Weiterhin
sind Arretiersensoren 15 vorgesehen, die das korrekte Arretieren
der Arretiereinheit 3 erfassen und ein Signal an die Steuereinheit 18 ausgeben.
Alternativ zur permanenten, manuellen Eingabe über das Eingabegerät 14 eines
Aufwärtsbewegungsbefehls
kann am Eingabegerät 14 eine
Zielhöhe
eingegeben werden, auf die der Gegenstand 4 gehoben werden
soll. Wenn die Steuereinheit 18 von dem Arretiersensor 15 ein
Signal erhält,
das die Arretierung bestätigt,
gibt die Steuereinheit 18 ein Signal an den Aktuator 16 aus,
der die Vertikalbewegung des Trägerelements 2 so
steuert, dass die Geschwindigkeit des Trägerelements erhöht wird
auf eine zweite vorbestimmbare Geschwindigkeit. Damit kann sichergestellt
werden, das nach erfolgter Arretierung der Gegenstand 4 schnell
auf eine Zielhöhe
gehoben bzw. gesenkt werden kann. Weiterhin ist ein Positionssensor 17 vorgesehen,
der permanent Signale an die Steuereinheit 18 ausgibt.
Die Steuereinheit 18 kann damit die derzeitige Position
des Trägerelements 2 bestimmen.
Aus dem Signal des Positionssensors 17 kann die Steuereinheit 18 die
Wegdifferenz und die Zeitdifferenz bis zur Erreichung der Zielposition
bestimmen. Dabei kann eine vorbestimmte Weglänge vor Erreichung der Zielhöhe über das
Eingabegerät 14 eingegeben
werden, bei der die Steuereinheit 18 die Geschwindigkeit
des Trägerelements 2 von
der zweiten höheren
vorbestimmten Geschwindigkeit auf die erste niedrigere Geschwindigkeit
zurück
stellt, um ein abruptes Stoppen der Aufwärtsbewegung zu verhindern.
Bei einer Abwärtsbewegung des
Gegenstandes 4 kann wiederum alternativ über das
Eingabegerät 14 manuell
ein Abwärtsbewegungsbefehl
oder ein Befehl zum Bewegung in die tiefste Position eingegeben
werden. Die Steuereinheit 18 gibt an den Aktuator 16 Signale
aus zum langsamen Anfahren der Abwärtsbewegung des Gegenstandes 4.
Nach einer vorbestimmten Zeit gibt die Steuereinheit 18 ein
weiteres Signal aus zur Erhöhung
der Geschwindigkeit, der Abwärtsbewegung des
Trägerelements 2,
auf eine zweite vorbestimmte Geschwindigkeit. Beim Unterschreiten
einer vorbestimmten Wegdifferenz zum Erreichen der tiefsten Position
gibt die Steuereinheit 18 ein weiteres Signal an den Aktuator 16 aus
zum Herabsetzen der Geschwindigkeit des Trägerelements 2 auf
eine erste, langsame Geschwindigkeit. Wenn das Trägerelement 2 seine
tiefste Position erreicht hat, kann, wie in den 1 und 3 dargestellt,
automatisch eine Entarretierung des Tragarms 1 stattfinden,
in dem die Stange 8 mit ihrem unteren Ende und/oder zumindest mit
einem Teilbereich des Tragarms auf der Bodenfläche 5 zum Liegen aufkommt.
Alternativ dazu kann die Steuereinheit 18 ein Signal an
den Trennungsaktuator 19 ausgeben, wodurch beispielsweise
ein hydraulisches, pneumatisches oder elektrisches Element eine
Lösung
der Arretiereinheit 3 verursacht.
-
Die
im vorgehenden genannten Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung können
beliebig miteinander kombiniert werden.