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Die Erfindung betrifft ein Führungsgestell zum Halten einer Arbeitsmaschine nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die Durchführung von Überkopfarbeiten, bei denen eine Person einen Bearbeitungsvorgang in einem Bereich vor bzw. über ihrem Kopf durchführt, ist für die Person zumeist schon nach kurzer Zeit ermüdend. Dies gilt umso mehr für den Fall, dass die Person hierbei eine Arbeitsmaschine zum Einsatz bringt, die von der Person mit den Händen gehalten wird. Unter einer Arbeitsmaschine ist ein Gerät zur Durchführung von handwerklichen Tätigkeiten zu verstehen, zum Beispiel Schleifmaschine, Bohrmaschine oder dergleichen. Insbesondere das Gewicht einer solchen Arbeitsmaschine führt für die Bedienperson bereits nach kurzer Zeit zu Ermüdungserscheinungen.
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Im Stand der Technik sind zahlreiche Hilfsmittel bekannt, um die Durchführung von Überkopfarbeiten mit einer Arbeitsmaschine zu erleichtern.
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DE 25 27 295 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Erleichtern der Handhabe von Handwerkzeugen. Diese Vorrichtung weist ein Traggestell auf, das an einem Körper einer Bedienperson angebracht werden kann. Das Traggestell ist mit einem Ausleger in Form einer horizontal angeordneten Stange versehen, die über den Kopf der Bedienperson nach vorne ragt. An dieser Stange lässt sich eine Arbeitsmaschine in Form eines Handwerkzeugs mittels einer Kette oder dergleichen aufhängen. Hierdurch ist es für die Bedienperson nicht erforderlich, das Gewicht der Arbeitsmaschine zu halten, so dass die Bedienperson die Arbeitsmaschine lediglich an den Ort einer jeweiligen Bearbeitung zu führen hat. Nachteil einer solchen Einrichtung ist, dass der an dem Traggestell angebrachte Ausleger nicht höhenverstellbar ist. Des Weiteren ist es für eine Veränderung der Höhe, in der die Arbeitsmaschine an dem Ausleger mittels der Kette aufgehängt ist, erforderlich, stets eine andere Kette mit einer veränderten Länge anzubringen. Dies ist in der Handhabung aufwändig.
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WO 97/14 540 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Halten einer handgeführten Arbeitsmaschine, bei der eine Bedienperson ein Traggestell mit einem daran angebrachten Ausleger trägt, nach Art eines Rucksacks. Der Ausleger weist eine Stange auf, die über den Kopf der Bedienperson nach vorne geführt ist. An dem vorderen freien Ende der Stange ist ein unter Vorspannung gesetztes Seil angebracht, das von einer Vorspanneinrichtung in Richtung nach oben gezogen wird. Wenn an dem Seil eine Arbeitsmaschine aufgehängt wird und dabei die Vorspannung des Seils im Wesentlichen auf ein Gewicht der Arbeitsmaschine abgestimmt ist, so ist für die Bedienperson ein ”schwereloses” Halten bzw. Führen der Arbeitsmaschine möglich. Nachteil einer solchen Vorrichtung ist, dass die Durchführung von Überkopfarbeiten, d. h. tatsächlich in einem Bereich über dem Kopf der Bedienperson, nicht oder nur eingeschränkt möglich ist, da die Arbeitsmaschine stets mit den Händen der Bedienperson zu führen bzw. zu bedienen ist.
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WO 00/27 595 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Durchführen von Uberkopfarbeiten. Hierbei ist ein Hüftgurt für eine Bedienperson vorgesehen, an dem eine vertikal angeordnete Teleskopstange angebracht ist. An einem vertikal oberen Ende dieser Teleskopstange lässt sich eine Arbeitsmaschine anbringen. Durch eine Verstellung der Teleskopstange in ihrer Höhe kann die Arbeitsmaschine auch tatsächlich über dem Kopf der Bedienperson positioniert werden, um so genannte Überkopfarbeiten durchzuführen. Hierbei ist die Teleskopstange in einem bestimmten Maß von dem Rumpf der Bedienperson beabstandet, so dass sich für die Bedienperson in Richtung der über ihrem Kopf befindlichen Arbeitsmaschine ein erleichtertes Sichtfeld ergibt. Nachteil einer solchen Vorrichtung ist die vergleichsweise aufwändige Höhenverstellung für die Teleskopstange, nämlich mittels eines Elektromotors, der über eine Spindel mit der Teleskopstange verbunden ist.
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Die Durchführung von Überkopfarbeiten ist auch im Bereich des Bootsbaus bekannt. Insbesondere beim Durchführen von Winterarbeiten, wenn der Bootsrumpf vor dem Aufbringen von frischer Farbe abzuschleifen bzw. anschließend zu polieren ist, ist der Einsatz von Schleif- oder Poliermaschinen bekannt, jedoch für die Bedienpersonen im Überkopfbereich anstrengend und ermüdend. Zur Erleichterung einer solchen Überkopfarbeit ist es bekannt, eine Arbeitsmaschine (z. B. Schleif- oder Poliermaschine) mittels eines Gummiseils in einem Bereich oberhalb des Rumpfes zu befestigen, zum Beispiel an der Reling. Die Arbeitsmaschine hängt dann an dem Gummiseil seitlich an dem Bootsrumpf herunter. Dank der Elastizität des Gummiseils ist es möglich, die Arbeitsmaschine aus der Mittellage heraus nach oben und unten zu bewegen. In der Perspektivansicht von 10 ist dies symbolisch durch einen Pfeil angedeutet. Die Stärke des Gummiseils kann dem Gewicht der Arbeitsmaschine entsprechend gewählt sein. Nachteil einer solchen Handhabung der Arbeitsmaschine ist ein vergleichsweise großer Aufwand bei einem Zur-Seite-Führen der Arbeitsmaschine, da bei größeren seitlichen Bewegungen stets das obere Ende des Gummibandes an einem geänderten Punkt der Reling oder dergleichen neu zu befestigen ist.
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Ein weiterer ”Trick” bei der Durchführung von Überkopfarbeiten im Bootsbau, um nicht das Eigengewicht einer Arbeitsmaschine stemmen zu müssen, kann darin bestehen, dass zwei Leinen in Längsrichtung am Rumpf entlang gespannt werden, wobei entsprechende Führungsaugen an der Arbeitsmaschine vorgesehen sind. In 11 ist dies in einer vereinfachten Perspektivansicht dargestellt. Zur Aufnahme der Leinen wird ein Hilfsrahmen aus Holz bereitgestellt. Zum Durchführen der Arbeit am Bootsrumpf kann die Arbeitsmaschine in Längsrichtung der Leinen hin und her bewegt werden, wobei auch in vertikaler Richtung geringfügige Bewegungen der Arbeitsmaschine möglich sind. Nachteil einer solchen Handhabung der Arbeitsmaschine ist der vergleichsweise hohe Aufwand in Form der Bereitstellung der Leinen einschließlich Hilfsrahmen, und die lediglich eingeschränkte Bewegbarkeit der Arbeitsmaschine in vertikaler Richtung.
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Die
US 5,220,704 A zeigt ein gattungsgemäßes Führungsgestell nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Hierbei lässt sich ein Montagebereich, der an einem vertikal oberen Ende einer Haupttragstange vorgesehen ist und an dem eine Arbeitsmaschine angebracht ist, um eine einzige Hauptachse verschwenken.
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Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Führungsgestell zum Halten einer Arbeitsmaschine für Überkopfarbeiten bzw. zum Durchführen von Überkopfarbeiten zu schaffen, mit dem eine vereinfachte Handhabung und eine große Flexibilität in Bezug auf den jeweiligen Einsatzort und Einsatzzweck möglich sind.
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Diese Aufgabe wird durch ein Führungsgestell mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Führungsgestell nach einer ersten Ausführungsform dient zum Halten einer Arbeitsmaschine für Überkopfarbeiten, und umfasst eine Trageinrichtung, die an einer Bedienperson in einer Betriebsposition angebracht werden kann, eine mit der Trageinrichtung verbundene Haupttragstange, die in der Betriebsposition des Führungsgestells im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, und einen an einem vertikalen oberen Ende der Haupttragstange vorgesehenen Montagebereich, an dem eine Arbeitsmaschine, zum Beispiel eine Bohrmaschine, eine Schleifmaschine oder dergleichen, angebracht werden kann. Der Montagebereich weist eine erste Hauptachse und eine zur ersten Hauptachse orthogonal verlaufende zweite Hauptachse auf. Der Montagebereich lässt sich zumindest um seine erste Hauptachse und um seine zweite Hauptachse verschwenken. In einer neutralen Ausgangsposition des Montagebereichs spannen die erste und die zweite Hauptachse des Montagebereichs eine Ebene auf, die im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Ausgehend von einer solchen neutralen Ausgangsposition führt ein Verschwenken des Montage bereichs um die erste bzw. zweite Hauptachse zu einer gewünschten Positionierung bzw. Neigung der Arbeitsmaschine, die an dem Montagebereich befestigt ist.
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Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass durch die Verschwenkbarkeit des Montagebereichs um seine erste bzw. zweite Hauptachse eine daran befestigte Arbeitsmaschine optimal an eine ggf. wechselnde Orientierung einer Arbeitsfläche angepasst werden kann, die mittels der Arbeitsmaschine zu bearbeiten ist. Beispielsweise eignet sich die Verwendung des Führungsgestells zum Bearbeiten von Bootsrümpfen, die zumeist gekrümmte Flächen aufweisen. Beim Bearbeiten dieser Arbeitsfläche lässt sich der Montagebereich durch die Bedienperson stetig, d. h. ohne eine Unterbrechung des Bearbeitungsvorgangs, an die Orientierung der Arbeitsfläche anpassen.
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Die Verwendung des Führungsgestells zum Einsatz einer Arbeitsmaschine ist für eine Bedienperson nahezu ermüdungsfrei, weil die Trageinrichtung, an der die Haupttragstange und in Verbindung damit auch der Montagebereich angebracht sind, das Gewicht der Haupttragstange und auch der Arbeitsmaschine im Wesentlichen auf die Schultern der Bedienperson überträgt. Das Gewicht der Haupttragstange und der daran angebrachten Arbeitsmaschine kann über einen Federzug, der eine Vorspannung auf die Haupttragstange ausübt, ausgeglichen werden. Somit ist es für die Bedienperson nicht erforderlich, das Gewicht der Arbeitsmaschine mit Muskelkraft zu halten. Zweckmäßigerweise kann hierbei auch die Haupttragstange an der Trageinrichtung in einer vorbestimmten Position festgelegt werden, so dass das Gewicht dieser Haupttragstange in Verbindung mit dem Gewicht der Arbeitsmaschine geeignet auf die Trageinrichtung übertragen wird. Die vertikale Position der Haupttragstange bezüglich der Trageinrichtung, woraus auch die vertikale Höhe des Montagebereichs resultiert, lässt sich von der Bedienperson geeignet in Abhängigkeit eines zu bearbeitenden Arbeitsbereichs einstellen oder flexibel über einen Federzug in die jeweils gewünschte Höhe drücken bzw. verschieben.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Montagebereich mit dem vertikal oberen Ende der Haupttragstange schwenkbeweglich verbunden sein. Dies kann beispielsweise über ein Kugelgelenk erfolgen, das jeglichen Freiheitsgrad für eine Bewegung des Montagebereichs aus seiner neutralen Ausgangsposition zulässt. Ergänzend oder alternativ sind auch andere Gelenkmechanismen möglich, die ein Verschwenken des Montagebereichs zumindest um seine erste Hauptachse und/oder um seine zweite Hauptachse ermöglichen.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die erste Hauptachse des Montagebereichs im Wesentlichen parallel zu den Schultern der Bedienperson verlaufen, wenn die Trageinrichtung an einer Bedienperson angebracht ist und sich somit in ihrer Betriebsposition befindet. Eine solche parallele Ausrichtung zu den Schultern der Bedienperson erleichtert eine Orientierung für die Bedienperson bzw. die Vorstellung darüber, in welcher Position sich die Arbeitsmaschine, die auf dem Montagebereich befestigt ist, befindet.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Montagebereich mit einer Betätigungseinrichtung gekoppelt sein, mittels der der Montagebereich um seine erste Hauptachse und/oder um seine zweite Hauptachse verschwenkt werden kann. Im einfachsten Fall besteht eine solche Betätigungseinrichtung aus geeigneten Handgriffen, die direkt an dem Montagebereich angebracht sind. Durch Betätigen dieser Handgriffe kann die Bedienperson das Verschwenken des Montagebereichs um seine erste bzw. zweite Hauptachse wie erforderlich durchführen. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Betätigungseinrichtung mit elektromotorischen Mitteln auszuführen. Hierbei kann die Bedienperson geeignete Schalter oder dergleichen betätigen, um den Montagebereich durch den elektromotorischen Antrieb wie gewünscht zu verschwenken. Ein elektromotorischer Antrieb ist für Einsätze des Führungsgestells vorteilhaft, wenn der Montagebereich weit oberhalb des Kopfes der Bedienperson, und damit außerhalb der Reichweite der Hände der Bedienperson, positioniert wird, wobei die Haupttragstange entsprechend lang genug ausgeführt ist. Die elektromotorische Verstellung des Montagebereichs ist auch bei besonders schweren Arbeitsmaschinen vorteilhaft, so dass das Verschwenken des Montagebereichs nicht per Muskelkraft durchgeführt werden muss.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Betätigungseinrichtung zum Verschwenken des Montagebereichs zumindest ein Stangensystem nach Art eines Parallelogramms aufweisen, wobei ein Schenkel eines Parallelogramms einem Seitenrand des Montagebereichs zugeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann ein weiterer Schenkel des Parallelogramms, der zu einem Seitenrand des Montagebereichs parallel verläuft, in Reichweite der Hände der Bedienperson angeordnet sein, so dass durch daran angebrachte Handgriffe eine Handhabung durch die Bedienperson möglich ist. Die vertikalen Elemente dieses Parallelogramms, die den Seitenrand des Montagebereichs und den dazu parallel verlaufenden Schenkel, an dem das Handhabungselement angebracht ist, miteinander verbinden, sind im Vergleich zu einem Seitenrand des Montagebereichs länger ausgeführt, um eine ausreichend große Arbeitshöhe für den Montagebereich, ggf. weit über dem Kopf der Bedienperson, einstellen zu können. Die vertikalen Elemente des Parallelogramms, vorzugsweise in Form von Stangen oder U-Profilen, übernehmen hierbei die Funktion einer mechanischen ”Fernsteuerung”, mittels der der Montagebereich wie gewünscht verschwenkt werden kann. Anders ausgedrückt, ist es dank der relativ großen Länge der vertikal verlaufenden Stangen des Parallelogramm-Stangensystems möglich, den Montagebereich auch dann wie gewünscht um seine erste bzw. zweite Hauptachse zu verschwenken, wenn dieser sich weit oberhalb des Kopfes der Bedienperson und somit außerhalb der Reichweite der Hände der Bedienperson befindet.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das vorstehend genannte Stangensystem auch zwei oder mehr Parallelogramme aufweisen, wobei ein Schenkel eines jeden Parallelogramms zumindest einem Seitenrand des Montagebereichs zugeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass ein jedes dieser Parallelogramme für ein Verschwenken des Montagebereichs um seiner erste Hauptachse bzw. um seine zweite Hauptachse dient. Die Parallelogramm-Gestänge weisen in einem unteren Bereich der Betätigungseinrichtung an einem jeweiligen kurzen Schenkel, der parallel zu einem Seitenrand des Montagebereichs verläuft, einen geeigneten Handgriff auf, durch den die Bedienperson die Parallelogramm-Gestänge bedienen kann. Die Parallelogramm-Gestänge sind miteinander beweglich geeignet verbunden, so dass ein Verschwenken des Montagebereichs um seiner erste bzw. zweite Hauptachse möglich ist und dies nicht durch ein Blockieren eines Parallelogramm-Gestänges behindert wird.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Haupttragstange bezüglich der Trageinrichtung vertikal frei verschieblich sein. Zweckmäßigerweise kann die Haupttragstange in einer vorbestimmten vertikalen Position bezüglich der Trageinrichtung festgelegt werden. Die Trageinrichtung weist geeignete Führungsmittel auf, durch die ein vertikales Verschieben der Haupttragstange bezüglich der Trageinrichtung möglich ist. Durch ein solches vertikales Verschieben der Haupttragstange wird entsprechend auch die Höhe des Montagebereichs festgelegt, den dieser über einem Untergrund bzw. über einem Kopf der Bedienperson einnimmt. Die freie Verschieblichkeit der Haupttragstange ist in dem Sinne zu verstehen, dass diese sich bezüglich der Trageinrichtung stufenlos frei verschieben lässt. Dies kann von der Bedienperson manuell per Muskelkraft vorgenommen werden, wobei nach Erreichen einer vorbestimmten vertikalen Position der Haupttragstange Mittel für ein geeignetes Festlegen der Haupttragstange vorgesehen sind, so dass die Haupttragstange diese Höhe beibehält. Die genannten Führungsmittel ermöglichen nicht nur das Verschieben der Haupttragstange bezüglich der Trageinrichtung, sondern halten bzw. fixieren die Haupttragstange auch in ihrer vertikalen Position, d. h. in der Betriebsposition des Führungsgestells.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Haupttragstange in Richtung ihrer Längsachse mit einer Kraft vertikal nach oben vorgespannt sein. Falls die auf die Haupttragstange ausgebübte Vorspannung im Wesentlichen einem Gewicht der Haupttragstange und den damit verbundenen Elementen, z. B. der Montagebereich mit daran befestiger Arbeitsmaschine oder die Greifeinrichtung, entspricht, so resultiert hieraus ein Kräftegleichgewicht, wonach ggf. die Arbeitsmaschine ”schwebend” von der Bedienperson geführt werden kann. Anders ausgedrückt, muss für diesen Fall das Gewicht der Haupttragstange und einer daran befestigten Arbeitsmaschine nicht von der Bedienperson per Muskelkraft gehalten werden, weil dieses Gewicht von der auf die Haupttragstange ausgebübte Vorspannkraft ausgeglichen wird. Eine ausreichend große Vorspannung bewirkt, dass die Haupttragstange auch mit einer daran befestigten Arbeitsmaschine in dem genannten Schwebezustand gehalten wird, wenn die Haupttragstange nicht separat bezüglich der Trageinrichtung festgelegt ist. Zusätzlich ist für die Bedienperson dank der auf das vertikal untere Ende der Haupttragstange ausgebübten Vorspannkraft ein stufenloses Verändern einer Arbeitshöhe für die Arbeitsmaschine durch ein Auf- und Abbewegen der Haupttragstange einfach und schnell möglich, mit nur geringem Krafteinsatz. Falls die Haupttragstange durch zusätzliche Klemmmittel oder dergleichen an der Trageinrichtung in einer vorbestimmten vertikalen Position festgelegt werden kann, so unterstützt die genannte Vorspannung ein Verstellen einer Arbeitshöhe für die Arbeitsmaschine, wenn die Haupttragstange in einer Richtung nach oben verstellt wird und dabei die Klemmmittel gelöst sind.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Vorspannung, die auf die Haupttragstange in Richtung ihrer Längsachse vertikal nach oben ausgeübt wird, veränderlich eingestellt werden. Diese Einstellbarkeit ist für unterschiedlich große Arbeitsmaschinen mit jeweils unterschiedlich großem Gewicht zweckmäßig. Das gleiche gilt für die Ausführungsform mit der Greifeinrichtung, wenn die mit der Greifeinrichtung gehaltenen Gegenstände ein unterschiedliches Gewicht aufweisen. Es versteht sich, dass die Vorspannung umso größer gewählt wird, desto größer das Gewicht einer Arbeitsmaschine bzw. eines mit der Greifeinrichtung gehaltenen Gegenstands ist.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an der Trageinrichtung ein so genannter Federzug-Balancer vorgesehen sein, der ein Zugband, das an einem vertikal unteren Ende der Haupttragstange befestigt ist, unter Vorspannung setzt. Der Federzug-Balancer kann an der Trageinrichtung beispielsweise in Höhe des Brustbereichs der Bedienperson angeordnet sein, so dass er nicht in Kollision mit einer Betätigungseinrichtung in Form der Parallelogramm-Gestänge gelangt, wenn solche für ein Verschwenken des Montagebereichs vorgesehen sind.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an der Trageinrichtung ein Spiegelsystem angeordnet sein, das auf die Bedienperson ausgerichtet ist. Mittels eines solchen Spiegelsystems ist für die Bedienperson ein Blickfeld in ihren Überkopfbereich möglich, ohne dass dabei die Bedienperson den Kopf nach oben zu richten hat. Ein solches Spiegelsystem kann einen ersten Spiegel, der in einem Gesichtsfeld der Bedienperson angeordnet ist, und einen zweiten Spiegel, der im Rückenbereich der Bedienperson angeordnet und auf den ersten Spiegel ausgerichtet ist, umfassen. Somit wird der Überkopfbereich über geeignete Reflexionen in dem ersten und zweiten Spiegel in das Gesichtsfeld der Bedienperson geleitet.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an der Trageinrichtung im Rückenbereich der Bedienperson zumindest ein Ausgleichsgewicht vorgesehen sein. Falls die Bedienperson in ihrem Brustbereich durch ein großes Gewicht, z. B. bedingt durch eine an dem Montagebereich befestigten Arbeitsmaschine, nach vorne bzw. nach unten gezogen wird, so bewirkt das zumindest eine Ausgleichsgewicht eine Stabilisierung der Trageinrichtung in Bezug auf die Bedienperson und verhindert somit ein ungewolltes Verrutschen im Schulterbereich der Bedienperson.
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Das erfindungsgemäße Führungsgestell bietet beim Einsatz einer Arbeitsmaschine für eine Bedienperson diverse Vorteile. Das Gewicht der Arbeitsmaschine muss nicht per Muskelkraft gehalten werden, sondern wird über eine geeignete Trageinrichtung auf den Schulterbereich der Bedienperson abgeleitet. Die Arbeitshöhe für die Arbeitsmaschine lässt sich mittels der vertikal verstellbaren Haupttragstange wie gewünscht stufenlos einstellen, wobei die auf das vertikal untere Ende der Haupttragstange ausgeübte Vorspannkraft eine vertikale Verstellung der Haupttragstange insbesondere in einer Richtung nach oben erleichert. Bei gekrümmten bzw. veränderlich zu bearbeitenden Flächen kann die Orientierung der Arbeitsmaschine durch ein Verschwenken des Montagebereichs um seine beiden Hauptachsen genau angepasst werden. Ein bevorzugter Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Führungsgestells kann der Bootsbau sein, nämlich zum Abschleifen bzw. Polieren von insbesondere gekrümmten Schiffsrümpfen mit einem hohen Aussenbordwand.
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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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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Führungsgestells,
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2 eine Trageinrichtung des Führungsgestells von 1,
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3 einen oberen Teil einer Betätigungseinrichtung des Führungsgestells von 1,
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4 einen unteren Teil der Betätigungseinrichtung des Führungsgestells von 1,
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5 einen Montagebereich des Führungsgestells von 1, der an einem vertikal oberen Ende einer Haupttragstange des Führungsgestells vorgesehen ist,
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6 eine Perspektivansicht des Führungsgestells von 1 in einer aus Blickrichtung der Bedienperson gesehen nach rechts geschwenkten Betriebsposition,
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7 eine Perspektivansicht des Führungsgestells von 1 in einer aus Blickrichtung der Bedienperson gesehen nach links geschwenkten Betriebsposition,
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8 eine Seitenansicht des Führungsgestells von 1, in einer aus Blickrichtung der Bedienperson gesehen nach hinten geschwenkten Betriebsposition,
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9 eine Perspektivansicht des Führungsgestells von 1, wenn im Unterschied zu der Darstellung von 1 die Haupttragstange in Verbindung mit dem Montagebereich und einer daran befestigten Arbeitsmaschine vertikal weiter nach oben verstellt ist, und
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10, 11 herkömmliche Hilfsmittel zum Halten einer Arbeitsmaschine.
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In den 1–9 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Führungsgestells 1 beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Führungsgestells 1, wenn es an einer Bedienperson montiert ist. Die 2–5 zeigen konstruktive Details von Einzelteilen des Führungsgestells 1. In den
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6–9 sind weitere Betriebspositionen des Führungsgestells 1 gezeigt und erläutert.
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Das Führungsgestell 1 weist eine Trageinrichtung 2 auf, die zwei Schultergurte 3 umfasst. In 2 ist die Trageinrichtung 2 in einer Perspektivansicht ohne eine Bedienperson dargestellt. Die Schultergurte 3 können aus einem Flachprofil gebildet sein, das sich in Anpassung an die Schulterkontur der Bedienperson geeignet biegen lässt. Die Schultergurte 3 können durch Neoprenschaum oder dergleichen gepolstert sein, um ein komfortables Aufliegen auf den Schultern der Bedienperson zu gewährleisten.
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Die Trageinrichtung 2 umfasst des Weiteren einen Gürtel 4, der von einer Bedienperson im Hüftbereich angelegt wird. In einem vorderen Bereich der Schultergurte 3 ist ein horizontal verlaufendes Winkelprofil 5 befestigt, an dem mittig ein nach aussen abragendes Stützprofil 6 mit einer Führungsbohrung A angeordnet ist. Von dem Winkelprofil 5 erstreckt sich ein Flachprofil 7 vertikal nach unten in Richtung des Gürtels 4, wobei an dem Flachprofil 7 ein Stützprofil 8 angebracht ist, das sich oberhalb des Gürtels 4 von dem Flachprofil 7 nach außen erstreckt. Das Stützprofil 8 weist eine Führungshülse B auf. Eine Flügelschraube 9 kann von außen in die Führungshülse B eingeschraubt werden.
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An dem Flachprofil 7 sind im Bereich des Gürtels 4 eine Mehrzahl von Verstellbohrungen 10 ausgebildet, mittels derer sich das Stützprofil 8 in einer gewünschten Höhe bzw. Position an dem Flachprofil 7 festlegen lässt. Somit ist eine Anpassung an verschieden große Bedienpersonen möglich. Die Schultergurte 3 werden im Rückenbereich der Bedienperson von einem Rückenband 11 an dem Gürtel 4 gehalten. Zur Anpassung an verschieden große Bedienpersonen lässt sich die Länge des Rückenbandes 11 über Umlenkrollen 12 geeignet einstellen, Das Rückenband 11 kann seitlich an dem Gürtel 4 über eine Klemme 13 festgeklemmt werden. Die Klemme 13 befindet sich im vorderen Bereich des Gürtels 4, so dass eine Bedienperson die Länge des Rückenbandes auch dann verstellen kann, wenn die Trageinrichtung 2 bereits auf den Schultern der Bedienperson angebracht ist.
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Im rückwärtigen Teil der Schultergurte 3 können Ausgleichsgewichte 14 angebracht sein. Diese Ausgleichsgewichte 14 gewährleisten eine angenehmere Körperhaltung, falls schwere Arbeitsgeräte mit dem Führungsgestell 1 verbunden werden.
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Die Führungsbohrung A und die Führungshülse B sind im Wesentlichen lotrecht übereinander positioniert und definieren eine im Wesentlichen vertikale Achse 15 (2). Die Führungsbohrung A und die Führungshülse B dienen dazu, darin verschieblich eine Haupttragstange 16 (1) aufzunehmen, die bezüglich der Trageinrichtung 2 vertikal verschieblich ist. An einem vertikal oberen Ende der Haupttragstange 16 ist ein Montagebereich 17 vorgesehen, an dem eine Arbeitsmaschine 18 befestigt werden kann. In der Darstellung von 1 handelt es sich bei der Arbeitsmaschine 18 um eine handelsübliche Schleifmaschine. An dem Flachprofil 7 ist ungefähr in Höhe des Brustbereichs der Bedienperson ein so genannter Federzug-Balancer 19 angebracht. Bei einem solchen Federzug-Balancer 19 handelt es sich um eine Vorrichtung, bei der ein Zugband 20 unter einer bestimmten Vorspannung in ein Gehäuse des Federzug-Balancers 19 hineingezogen wird, mittels einer unter Vorspannung stehenden und in dem Gehäuse befindlichen Spule oder dergleichen. Das Zugband 20 ist mit einem vertikalen unteren Ende der Haupttragstange 16 verbunden. Dies führt dazu, dass die Haupttragstange 16 in Richtung ihrer Längsachse, d. h. parallel zur vertikalen Achse 15, mit einer Kraft nach oben vorgespannt wird.
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Das Führungsgestell 1 ist in 1 in einer Betriebsposition gezeigt, wenn es am Körper einer Bedienperson angebracht ist. Hierbei sind die Schultergurte 3 auf die Schultern der Bedienperson aufgelegt, wobei der Gürtel 4 um die Hüfte der Bedienperson geschnallt ist. Die Haupttragstange 16 ist in dieser Betriebsposition im Wesentlichen vertikal angeordnet, wobei auf dem Montagebereich 17 die Arbeitsmaschine 18 befestigt ist. Die von dem Zugband 20 auf die Haupttragstange 16 aufgebrachte Kraft in Richtung nach oben ist so groß gewählt, dass das Gewicht der Haupttragstange 16 und einer daran befestigten Arbeitsmaschine 18 im Wesentlichen ausgeglichen wird. Entsprechend muss dieses Gewicht von der Bedienperson nicht per Muskelkraft gehalten werden. Stattdessen wird dieses Gewicht über die Schultergurte 3 und den Gürtel 4 auf den Körper der Bedienperson übertragen. Zusätzlich ist es möglich, die Haupttragstange 16 in der Betriebsposition des Führungsgestells 1 mittels der Flügelschraube 9 an der Führungshülse B festzuklemmen, so dass ein Nach-Unten-Gleiten der Haupttragstange 16 infolge der Gewichtskraft, insbesondere der Arbeitsmaschine 18, wirkungsvoll verhindert ist.
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Der Montagebereich 17 weist eine erste Hauptachse I und eine zweite Hauptachse II auf, wobei die zweite Hauptachse II im Wesentlichen orthogonal zur ersten Hauptachse I verläuft (1). An einem vertikal oberen Ende der Haupttragstange 16 ist der Montagebereich 17 schwenkbeweglich mit der Haupttragstange 16 verbunden. In der in 1 gezeigten Darstellung nimmt der Montagebereich 17 eine neutrale Ausgangsposition ein, in der die erste und zweite Hauptachse I, II eine Ebene aufspannen, die im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Der Montagebereich 17 ist mit einer Betätigungseinrichtung 21 gekoppelt, die im Griffbereich der Bedienperson beidseitig mit Handgriffen 22 versehen ist. Durch ein geeignetes Bedienen mit Handgriffe 22 kann der Montagebereich 17 von der Bedienperson um seine erste Hauptachse I und/oder um seine zweite Hauptachse II verschwenkt werden. In 1 ist die Verstellbarkeit des Montagebereichs 17 um seine beiden Hauptachsen I, II ergänzend durch strichpunktierte Achsen verdeutlicht.
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Nachstehend ist die Funktionsweise der Betätigungseinrichtung 21 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 im Detail erläutert.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines oberen Teils der Betätigungseinrichtung 21. An einem vertikal oberen Ende der Haupttragstange 16 ist ein Außentragrohr 23 beweglich angebracht, zum Beispiel mittels einer Verschraubung. Innerhalb des Außentragrohrs 23 ist ein zentrales Innenrohr 24 aufgenommen, das im Bereich der Verschraubung der Haupttragstange 16 mit dem Außentragrohr unterbrochen ist. Eine Mehrzahl von weiteren Innenrohren 25 bildet ein Rechteck. Das zentrale Innenrohr 24 ist mit seinen beiden Enden fest mit den daran angrenzenden Innenrohren 25 verbunden. An jeweils zwei gegenüberliegenden Innenrohren 25 sind seitliche Flachprofile 26 vorgesehen, an deren Innenseite jeweils ein Außenrohr 27 angebracht ist, z. B. durch Verschweißen. Die Innenrohre 25, die an die seitlichen Flachprofile 26 angrenzen, sind in diesen Außenrohren 27 beweglich aufgenommen. An den Enden der seitlichen Flachprofile 26 sind jeweils durch Gelenkpunkte U-Profile 28 beweglich angebracht, wobei die U-Profile 28 sich vertikal nach unten erstrecken.
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Das Rechteck, das durch die Innenrohre 25 aufgespannt wird, bildet den vorstehend genannten Montagebereich 17, auf dem sich eine Arbeitsmaschine 18 befestigen lässt. An jeweils zwei gegenüberliegenden Innenrohren 25 sind eine Mehrzahl von Bohrungen 29 vorgesehen, an denen sich diverse Gerätehalter oder dergleichen befestigen lassen. Durch die gelenkige Verbindung zwischen der Haupttragstange 16 und dem Außentragrohr 23 und der Gelenkverbindung des zentralen Innenrohrs 24 zum Außenrohr 23 und der Gelenkverbindung der Innenrohre 25 zu den Aussenrohren 27 resultiert eine Verschwenkbarkeit des Montagebereichs 17 um seine erste Hauptachse I bzw. seine zweite Hauptachse II. In 3 sind diese beiden Hauptachsen zur Verdeutlichung nochmals durch strichpunktierte Linien kenntlich gemacht.
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4 zeigt einen unteren Teil der Betätigungseinrichtung 21. In gleicher Weise wie bei dem in 3 gezeigten oberen Teil sind auch bei dem unteren Teil die U-Profile 28 über Gelenkpunkte mit seitlichen Flachprofilen 26 miteinander verbunden. Es ist ebenfalls ein Rechteck aus fest miteinander verbundenen Innenrohren 25 vorgesehen, wobei zwei gegenüberliegende Innenrohre 25 durch ein zentrales Innenrohr 24 miteinander verbunden sind. Dieses zentrale Innenrohr ist beweglich in einem Außentragrohr 23 aufgenommen, welches beweglich mit der Haupttragstange 16 verbunden ist.
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Die vorstehend genannten Stangenelemente der Betätigungseinrichtung 21 bilden eine Mehrzahl von Parallelogrammen, mittels derer sich der Montagebereich 17 um seine beiden Hauptachse verschwenkt werden kann. Zur Verdeutlichung dieser Parallelogramme werden die Bezugszeichen der dazugehörigen Elemente bei der nachfolgenden Erläuterung mit Buchstaben versehen. Die beiden U-Profile 28a, 28b (vgl. 3, 4) bilden mit den seitlichen Flachprofilen 26a ein erstes Parallelogramm, wobei ein oberer Schenkel dieses Parallelogramms aus dem seitlichen Flachprofil 26a (3) gebildet ist und einem Seitenrand des Montagebereichs 17 (in Form des Innenrohrs 25a) zugeordnet ist. Die U-Profile 28b und 28c bilden mit den Innenrohren 25b ein zweites Parallelogramm. Spiegelbildlich wie beim ersten Parallelogramm bilden die U-Profile 28c und 28d zusammen mit den seitlichen Flachprofilen 26c ein drittes Parallelogramm. Schließlich bilden die U-Profile 28d und 28a in Verbindung mit den Innenrohren 25d ein viertes Parallelogramm. 4 verdeutlicht, dass an den beiden Flachprofilen 26a, 26d in einem unteren Bereich der Betätigungseinrichtung 21 Handgriffe 22 angebracht sind, die für eine Bedienperson bequem zu ergreifen sind. Durch Einbringen einer zielgerichteten Kraft ist es für die Bedienperson möglich, die Betätigungseinrichtung 21 mit der Mehrzahl von Parallelogrammen derart zu verschwenken, dass dadurch der Montagebereich 17 beliebig um seine erste Hauptachse I und/oder um seine zweite Hauptachse II verschwenkt wird.
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5 zeigt in einer Perspektivansicht den Montagebereich 17, der durch einen oberen Teil der Betätigungseinrichtung 21 in Form des Rechtecks bestehend aus der Mehrzahl von Innenrohren 25 gebildet ist. An den Bohrungen 29 sind Befestigungslaschen 30 angebracht, mit denen eine Arbeitsmaschine 18 auf dem Montagebereich 17 befestigt werden kann. Hierbei ist es möglich, dass sich gegenüberliegende Befestigungslaschen durch einen Klettverschluss miteinander verschließen lassen, so dass Arbeitsmaschinen mit unterschiedlichen Gehäuseabmessungen befestigt werden können. Die Befestigung der Arbeitsmaschine 18 an dem Montagebereich 17 erfolgt zusätzlich über eine Befestigungslasche 43 und Schrauben 44. Hierzu werden die Schrauben 44 in Aufnahmegewinde der Maschinenhaltegriffe eingeschraubt, die bei handelsüblichen Arbeitsmaschinen in der Regel vorhanden sind, wobei die Schrauben eine Öffnung an einem Ende der Befestigungslasche 43 durchsetzen. Das entgegengesetzte Ende der Befestigungslasche 43 ist an einem Innenrohr 25 befestigt. Bei der in 5 gezeigten Arbeitsmaschine handelt es sich um eine handelsübliche Schleifmaschine.
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In den 6–8 sind verschiedene Betriebspositionen des Führungsgestells 1 gezeigt, bei denen der Montagebereich 17 aus seiner neutralen Ausgangsposition heraus seitlich verschwenkt ist. In 6 ist der Montagebereich 17 aus Blickrichtung der Bedienperson nach rechts verschwenkt. In 7 ist der Montagebereich 17 aus Blickrichtung der Bedienperson nach links verschwenkt, wobei zur Vereinfachung der Zinke Arm der Bedienperson nicht gezeigt ist. In 8 ist der Montagebereich 17 aus Blickrichtung der Bedienperson nach hinten geneigt. In Abwandlung zur Darstellung von 8 ist es selbstverständlich auch möglich, den Montagebereich 17 aus Blickrichtung der Bedienperson nach vorne zu verschwenken. Schließlich ist es auch möglich, den Montagebereich 17 gleichzeitig um seine erste Hauptachse I und um seine zweite Hauptachse II zu verschwenken, z. B in einer Richtung schräg nach vorne, schräg nach hinten, etc. Durch ein solches Verschwenken des Montagebereichs 17 um seine erste Hauptachse I bzw. seine zweite Hauptachse II ist eine angepasste Orientierung der Arbeitsmaschine 18 an einem zu bearbeitenden Bereich möglich. Wie vorstehend bereits erläutert, ist es infolge der Verschieblichkeit der Haupttragstange 16 in vertikaler Richtung möglich, eine Arbeitshöhe der Arbeitsmaschine 18 nach Wahl einzustellen. Die Verschieblichkeit der Haupttragstange 16 insbesondere nach oben wird durch die Vorspannung erleichtert, die durch das Zugband 20 auf die Haupttragstange 16 in einer Richtung nach oben ausgeübt wird.
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9 zeigt eine Perspektivansicht des Führungsgestells 1, analog zur Darstellung von 1. Im Unterschied zu 1 ist bei der Darstellung von 9 der Montagebereich 17 noch weiter nach oben geschoben, so dass die Arbeitsmaschine 18 einen größeren Abstand zum Untergrund aufweist bzw. noch höher über dem Kopf der Bedienperson angeordnet ist. Es versteht sich, dass die Haupttragstange 16 auch nach unten, d. h. in einer Richtung zur Führungshülse B verschoben werden kann, so dass der Montagebereich 17 ungefähr in Höhe des Kopfes der Bedienperson positioniert ist. Ein solches Hin- und Herbewegen der Haupttragstange 16 in vertikaler Richtung bezüglich der Trageinrichtung 3 ist für die Bedienperson ohne weiteres und mit nur geringem Kraftaufwand möglich. Falls eine tiefere Position für den Montagebereich 17 gewünscht ist, kann die Bedienperson vor einem Hinunterschieben der Haupttragstange 16 den Federzug-Balancer 19 geeignet verstellen, so dass die auf das Zugband 20 ausgeübte Vorspannung vermindert wird. Hierdurch ist das Hinunterverschieben der Haupttragstange 16 erleichtert. Die Höhenverstellbarkeit der Haupttragstange 16 durch ein Verschieben in vertikaler Richtung bezüglich der Trageinrichtung 2 ist in den 1 und 9 durch den Pfeil z symbolisiert.
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9 verdeutlicht eine mögliche Ergänzung für das Führungsgestell 1. Diese Ergänzung besteht aus einem Spiegelsystem, das einen ersten Spiegel 31 und einen zweiten Spiegel 32 umfasst. Der erste und zweite Spiegel 31, 32 sind an dem rechten Schultergurt 3 montiert, wobei die Spiegelflächen über biegbare Halterohre 31a, 32a so eingestellt werden können, dass der Arbeitsbereich über dem Kopf der Bedienperson eingesehen werden kann. Der in 9 durch eine gepunktete Linie gezeigte Strahlengang verdeutlicht, dass es für die Bedienperson mittels des ersten und zweiten Spiegels 31, 32 möglich ist, einen Bereich oberhalb des Kopfes der Bedienperson einzusehen, ohne dass dabei der Kopf nach hinten geneigt werden muss. Auf diese Weise ist für die Bedienperson ein ermüdungsfreies Überkopfarbeiten möglich, weil dank des Spiegelsystems keine Kopfneigung notwendig ist.
