DE102017115508A1

DE102017115508A1 - Hebezeug

Info

Publication number: DE102017115508A1
Application number: DE102017115508.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Artthea Buehnentechnik De GmbH
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: DE102017115508B4; EP3428113A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hebezeug (1) zum Bewegen von Lasten, wobei das Hebezeug (1) ein Bauteil (12) mit zumindest einem Zugmittel (9), einem als Bobine (2) ausgebildeten Zugmittelträger, zumindest einem Zugmittel-Führungsmittel (3, 4) und einem Aufhängepunkt (J) aufweist, an dem das Bauteil (12) an einer Tragstruktur befestigbar ist, und wobei das Zugmittel (9) von der Bobine (2) über das zumindest eine Zugmittel-Führungsmittel (3, 4) zu einem Lastabgangspunkt (F) geführt wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Bauteil (12) einen Massenschwerpunkt (G) aufweist, der auf einer Geraden (H) liegt, die sich von dem Aufhängepunkt (J) zum Lastabgangspunkt (F) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hebezeug, insbesondere ein Hebezeug zur Verwendung im Bereich der Bühnen- und Showtechnik.
Hebezeuge werden zum Bewegen von Lasten eingesetzt. In der Bühnentechnik werden insbesondere Hebezeuge benötigt, die eine Bewegung von Lasten hauptsächlich in vertikaler, aber auch in horizontaler Richtung ermöglichen. Derartige Hebezeuge können jedoch auch in anderen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise im Transportwesen, im Baugewerbe, im Bergbau, in der Forstwirtschaft oder im medizinischen Bereich.
Hebezeuge weisen in der Regel eine Seiltrommel auf, von der das Seil abgewickelt oder auf die das Seil aufgewickelt wird (siehe beispielsweise US 8,821,428 , EP 2 855 337 B1 ). Dabei können eine oder mehrere Rollen oder andere Führungsmittel zur Führung des Seiles vorgesehen sein. Seiltrommel und Führungsmittel können von einem Bauteil gehalten werden, das an eine Tragstruktur, beispielsweise eine Decke, angehängt werden kann (siehe beispielsweise CN 202 415 073 U , CN 2895371 Y und CN 2 706 455 ). Das Aufhängen des Hebezeuges an der Tragstruktur ermöglicht einen flexiblen Einsatz des Hebezeuges. Bei einer Aufhängung des Hebezeuges an einem Punkt, dem Aufhängepunkt, ist es jedoch wünschenswert, dass das Hebezeug möglichst gerade hängt, d. h. der Aufhängepunkt des Hebezeuges und der Lastabgangspunkt des Seiles auf einer Vertikalen liegen, und dass die angehangene Last sich sinnvollerweise direkt unter dem Aufhängepunkt befindet. Dies ist jedoch bedingt durch die Konstruktion bekannter Hebezeuge und infolge der Bauteile dieser Hebezeuge nicht der Fall. Zwar wird in einigen Fällen ein Schwerpunktausgleich vorgenommen, allerdings nur in einer Ebene. Beispielsweise offenbaren CN 202 415 073 U und CN 2895371 Y Hebezeuge, die bezogen auf die meist rotationssymmetrisch aufgebauten und verwendeten Bauteile sowie deren Anordnung einen Schwerpunktausgleich nur in einer Ebene aufweisen. Der Schwerpunktausgleich erfolgt somit nur in einer Ebene, wobei unter einer Ebene eine vertikale Ebene verstanden wird. Ein Schwerpunktausgleich in einer zweiten Ebene, die ebenfalls eine vertikale Ebene ist, erfolgt nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Hebezeug mit einem Bauteil angegeben werden, das gerade hängend an einer Tragstruktur befestigbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Hebezeug zum Bewegen von Lasten vorgesehen. Das Hebezeug weist ein Bauteil mit einem Zugmittel, einem als Bobine ausgebildeten Zugmittelträger, zumindest einem Zugmittel-Führungsmittel und einem Aufhängepunkt auf, an dem das Bauteil an einer Tragstruktur befestigbar ist. Das Zugmittel ist von der Bobine über das zumindest eine Zugmittel-Führungsmittel zu einem Lastabgangspunkt geführt. Das Bauteil weist einen Massenschwerpunkt auf, der auf einer Geraden liegt, die sich von dem Aufhängepunkt zum Lastabgangspunkt erstreckt.
Bei der Bestimmung des Massenschwerpunktes des Bauteiles werden alle Komponenten des Bauteiles berücksichtigt. Nicht berücksichtigt werden Bestandteile des Hebezeuges, die nicht von dem Bauteil getragen werden. Zu den Komponenten des Bauteils gehören insbesondere eine Bobine, das oder die Zugmittelführungsmittel sowie das oder die Zugmittel. Sollte an dem Zugmittel eine Lastaufnahme befestigt sein, so gehört auch diese zu den Komponenten des Bauteils, weil sie von diesem über das Zugmittel getragen wird. Zu den Komponenten des Bauteiles können ferner die Welle, über die die Bobine mittels einer Antriebseinheit angetrieben werden kann, eine oder mehrere Achsen, die das oder die Zugmittel-Führungsmittel tragen, sowie weitere notwendige periphere mechanische Komponenten gehören, beispielsweise Komponenten mit denen die Welle und die Achse(n) an dem Bauteil befestigt sind. Die Antriebseinheit ist eine Komponente des Bauteils, wenn sie von dem Bauteil getragen wird. Ist die Antriebseinheit hingegen gesondert an der Tragstruktur (beispielsweise einer Decke), an der das Bauteil über seinen Aufhängepunkt lösbar befestigbar ist, oder an einer anderen Tragstruktur (beispielsweise dem Boden) befestigt, so ist sie keine Komponente des Bauteils. Weist das Bauteil eine Einrichtung zur Lastmessung auf, so ist diese eine Komponente des Bauteiles, wenn sie von dem Bauteil getragen wird. Der Ausdruck „Massenschwerpunkt“ ist gleichbedeutend mit dem Ausdruck „Gewichtsschwerpunkt“. Der Masseschwerpunkt kann beispielsweise mittels bekannter Computerprogramme, die zur Konstruktion eingesetzt werden, insbesondere CAD-Programmen, berechnet werden.
Der Massenschwerpunkt des Bauteiles liegt erfindungsgemäß auf der Geraden, die sich von dem Aufhängepunkt des Bauteils zum Lastabgangspunkt des Zugmittels erstreckt. Diese Gerade wird im Folgenden auch als Wirklinie bezeichnet.
Weist das Bauteil nur ein Zugmittel auf, so ist der Lastabgangspunkt des Bauteils der Punkt, an dem das Zugmittel beim Abwickeln letztmalig - beim Aufwickeln erstmalig - eine Komponente des Bauteils berührt. Diese Komponente kann eines der Zugmittel-Führungsmittel sein.
Weist das Bauteil zwei voneinander beabstandete, parallel geführte Zugmittel auf, so liegt der Lastabgangspunkt in der geometrischen Mittel zwischen einem ersten Punkt, an dem das erste Seil beim Abwickeln letztmalig - beim Aufwickeln erstmalig - eine Komponente des Bauteils berührt, und einem zweiten Punkt, an dem das zweite Seil eine Komponente des Bauteils beim Abwickeln letztmalig - beim Aufwickeln erstmalig - berührt. Diese Komponenten können dasselbe oder verschiedene Zugmittel-Führungsmittel sein.
Das Bauteil ist an einer Tragstruktur lösbar befestigbar. Dazu kann das Hebezeug ein Befestigungsmittel, beispielsweise eine Öse aufweisen. Der Aufhängepunkt des Bauteils ist der Punkt, an dem das Bauteil an der Tragstruktur oder an dem Befestigungsmittel des Hebezeuges hängt. Das Bauteil ist somit mittels einer Einzelpunktaufhängung direkt an der Tragstruktur oder indirekt über das Befestigungsmittel an der Tragstruktur befestigbar.
Die Wirklinie ist vorzugsweise eine vertikale Gerade. Die Erfindung ermöglicht auf diese Weise nicht nur einen Schwergewichtsausgleich in einer Ebene, sondern in zwei Ebenen. Beide Ebenen sind vorzugsweise vertikale Ebenen. Die beiden vertikalen Ebenen verlaufen vorzugsweise orthogonal zueinander. Die beiden Ebene können eine gemeinsame Schnittlinie aufweisen. Diese gemeinsame Schnittlinie kann mit der Wirklinie zusammenfallen.
Das Bauteil des erfindungsgemäßen Hebezeuges weist zumindest ein Zugmittel-Führungsmittel auf. Bei dem oder den Zugmittel-Führungsmitteln kann es sich um eine oder mehrere Führungsrollen handeln. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Bauteil zwei, drei oder mehr Führungsrollen aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Hebezeug nur feste Führungsrollen aufweist. Sind zwei oder mehr Führungsrollen vorgesehen, so können alle oder mehrere der Führungsrollen, vorzugsweise alle Führungsrollen, den gleichen Durchmesser aufweisen. Die Führungsrollen können jedoch auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Jede Führungsrolle kann einen Rand aufweisen, in den eine in Umfangrichtung der Führungsrolle umlaufende Nut eingebracht ist. Die Breite der Nut kann im Wesentlichen der Breite des Zugsmittels entsprechen. Die Nut verläuft vorzugsweise mittig, bezogen auf die Stärke der Führungsrolle.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das eine Zugmittel-Führungsmittel eine erste Führungsrolle und eine zweite Führungsrolle auf. Beide Führungsrollen können als feste Umlenkrollen dienen. Dabei kann das Zugmittel von der Bobine zur ersten Führungsrolle und von der ersten Führungsrolle zur zweiten Führungsrolle geführt sein. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Führungsrolle unterhalb der zweiten Führungsrolle angeordnet ist. Die erste Führungsrolle ist unterhalb der zweiten Führungsrolle angeordnet, wenn ihre Drehachse in vertikaler Richtung stärker von der Bobine beabstandet ist als die Drehachse der zweiten Führungsrolle in vertikaler Richtung. Mittels der ersten Führungsrolle kann der Massenschwerpunkt des Bauteils in einer ersten Ebene, vorzugsweise einer ersten vertikalen Ebene, ausgeglichen werden. Mittels der zweiten Führungsrolle kann der Massenschwerpunkt des Bauteils in einer zweiten Ebene, vorzugsweise einer zweiten vertikalen Ebene, ausgeglichen werden. Die zweite Ebene verläuft vorzugsweise orthogonal zur ersten Ebene. Es kann vorgesehen sein, dass das Bauteil nur zwei Führungsrollen aufweist. Es kann jedoch alternativ vorgesehen sein, dass das Bauteil drei oder mehr Führungsrollen aufweist. Der Begriff „Ausgleichen“ bedeutet dabei, dass der Aufhängepunkt des Bauteils und der Lastabgangspunkt des Hebezeuges in die Wirklinie, auf der der Masseschwerpunkt des Bauteiles liegt, verschoben sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Führungsrollen jeweils in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sind.
Vorzugsweise ist die erste Führungsrolle um eine horizontale Drehachse drehbar. Es ist ebenso bevorzugt, dass die zweite Führungsrolle um eine horizontale Drehachse drehbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass die horizontale Drehachse der zweiten Führungsrolle nicht parallel zur horizontalen Drehachse der ersten Führungsrolle, sondern in einem Winkel zu dieser verläuft. Sollten eine oder mehrere weitere Führungsrollen vorgesehen sein, so haben diese weiteren Führungsrollen vorzugsweise ebenfalls horizontale Drehachsen. Besonderes bevorzugt verlaufen die Drehachsen auch der weiteren Führungsrollen nicht parallel zu einander und zu den Drehachsen der ersten Führungsrolle und der zweiten Führungsrolle. Die Führungsrollen können auf Achsen sitzen, die im Rahmen des Bauteils fest verankert und so ausgerichtet sind, dass die Drehachsen der Führungsrollen auf diesen Achsen liegen.
Um einen Schwerpunktausgleich des Bauteils in zwei Ebenen zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die erste Führungsrolle eine horizontale Längsachse aufweist, die sich orthogonal zu ihrer Drehachse erstreckt, und die zweite Führungsrolle eine horizontale Längsachse aufweist, die sich orthogonal zu ihrer Drehachse erstreckt. Bei der horizontalen Längsachse einer Führungsrolle handelt es sich somit um eine Achse, die in derselben Ebene wie die Drehachse dieser Führungsrolle liegt. Vorzugsweise verläuft die horizontale Achse einer Führungsrolle mittig, bezogen auf die Dicke dieser Führungsrolle. In der Mitte der Führungsrolle kann sich eine im Rand der Führungsrolle ausgebildete, in Umfangsrichtung der Führungsrolle umlaufende Nut befinden. Vorzugsweise verläuft die horizontale Längsachse der zweiten Führungsrolle in einem Winkel zur horizontalen Längsachse der ersten Führungsrolle, wenn die beiden horizontalen Längsachsen in eine horizontale Ebene projiziert werden. Der Winkel, in dem die horizontale Längsachse der zweiten Führungsrolle zur horizontalen Längsachse der ersten Führungsrolle verläuft, ist der Winkel, welcher aufgrund des Schwerpunktes des Bauteils erforderlich ist, um den Lastabgangspunkt in die Wirklinie zu verschieben. Er kann beispielsweise in einem Bereich von > 0° bis < 180° liegen, bevorzugt in einem kleineren, dem Aufbau des Bauteils geschuldetem Bereich. Sind weitere Führungsrollen vorgesehen, so können deren horizontale Längsachsen, wenn sie in die horizontale Ebene projiziert werden, ebenfalls in einem Winkel zueinander verlaufen, um die Verschiebung des Lastabgangspunktes in die Wirklinie zu erreichen. Das heißt, dass an dieser Verschiebung sämtliche dieser Führungsrollen beteiligt sein können.
Vorzugsweise ist das Zugmittel von der ersten Führungsrolle zur zweiten Führungsrolle auf einer ersten vertikalen Achse geführt. An dieser ersten vertikalen Achse können die erste und die zweite Führungsrolle, jeweils mit ihrem Rand oder der im Rand befindlichen Nut, anliegen. Dabei kann die erste Führungsrolle zur zweiten Führungsrolle um einen Winkel geschwenkt angeordnet sein, wobei die Schwenkachse auf der ersten vertikalen Achse liegt. Der Winkel entspricht dem Winkel zwischen der horizontalen Längsachse der zweiten Führungsrolle und der horizontalen Längsachse der ersten Führungsrolle.
Das Zugmittel ist vorzugsweise ein Seil. Bei dem Zugmittel kann es sich auch um ein flaches Zugmittel, beispielsweise ein Flachseil handeln. Das Seil kann eine neutrale Faser aufweisen. Die neutrale Faser des Seiles liegt zwischen dem Seilaustritt der ersten Führungsrolle und dem Seileintritt in die zweite Führungsrolle vorzugsweise auf der ersten vertikalen Achse. Das erfindungsgemäße Hebezeug kann zwei Zugmittel aufweisen. Die Zugmittel können nebeneinander laufen. Beispielsweise kann eine zweite Bobine für ein zweites Zugmittel vorgesehen sein. Diese zweite Bobine kann auf derselben Welle befestigt sein, auf der bereits die Bobine für das erste Zugmittel befestigt ist. Alternativ kann eine Bobine für beide Zugmittel vorgesehen sein, wobei beide Seile räumlich getrennt voneinander auf der Bobine liegen. Das zweite Zugmittel kann über Führungsrollen geführt werden, die auf den Achsen liegen, auf denen die Führungsrollen für das erste Zugmittel liegen. Entsprechen die Bobine und die Führungsrollen für das zweite Zugmittel der Bobine und den Führungsmitteln für das erste Zugmittel, so kann das zweite Zugmittel parallel zum ersten Zugmittel geführt werden. Die Zugmittel haben vorzugsweise die gleichen Abmessungen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel am Rand der ersten Führungsrolle derart anliegt, dass es, bezogen auf den Querschnitt der Führungsrolle, einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktwinkel von 130° bis 230° bedeckt. Vorzugsweise beträgt der Mittelpunktwinkel annähernd 180°. Der Mittelpunkt liegt dabei auf der Drehachse des ersten Führungsmittels. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel am Rand der zweiten Führungsrolle derart anliegt, dass es, bezogen auf den Querschnitt der Führungsrolle, einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktwinkel von 130 bis 230° bedeckt. Vorzugsweise beträgt der Mittelpunktwinkel annähernd 180°. Der Mittelpunkt liegt dabei auf der Drehachse des zweiten Führungsmittels. Der Mittelpunktwinkel einer Führungsrolle charakterisiert den Umfang der Umschlingung dieser Führungsrolle mit dem Zugmittel Der Mittelpunktwinkel hängt dabei von den sich auf der Bobine befindlichen Seillagen ab. Der Begriff „annähernd“ beschreibt einen Winkel von 180°, der allerdings aufgrund der Abhängigkeit von der Anzahl der auf der Bobine befindlichen Seillagen erheblichen variieren kann, beispielsweise in dem Bereich von 130 bis 230°.
Vorzugsweise ist die Bobine auf einer Welle angeordnet, über die die Bobine mit einer Antriebseinheit verbindbar ist. Die Antriebseinheit kann auf dem Bauteil angeordnet sein. Alternativ kann die Antriebseinheit für die Bobine außerhalb des Bauteils angeordnet sein. In diesem Fall wird diese bei der Bestimmung des Massenschwerpunktes des Bauteils nicht berücksichtigt. Die Antriebseinheit kann einen Motor, beispielsweise einen Elektromotor umfassen. Sie kann ferner ein Getriebe umfassen. Das Getriebe kann zur Übertragung des Drehmomentes vom Motor auf die Welle dienen.
Das Bauteil kann einen Rahmen aufweisen, der die Bobine und das zumindest eine Zugmittel-Führungsmittel trägt. Beispielsweise kann die Welle, die die Bobine trägt, in dem Rahmen drehbar gelagert sein. Die Zugmittel-Führungsmittel können auf Achsen drehbar gelagert sein, die am Rahmen des Bauteils befestigt sind. Der Rahmen kann einen Querholm aufweisen, an dem der Aufhängepunkt ausgebildet ist. Der Querholm kann sich in horizontaler Richtung erstrecken. Das Bauteil kann ein Gehäuse mit Seitenwänden aufweisen. Das Gehäuse kann von dem Rahmen getragen werden.
Das Bauteil kann eine Einrichtung zur Lastmessung aufweisen, die im Folgenden auch als Lastmessungseinrichtung bezeichnet wird. Die Einrichtung zur Lastmessung kann vorzugsweise an der ersten Führungsrolle die von dem Hebezeug aufgenommene Last messen. Dazu kann die Einrichtung zur Lastmessung in die Aufnahme der ersten Führungsrolle integriert sein. Die Lastmessungseinrichtung entspricht vorzugsweise den Anforderungen nach BGV C1 (Berufsgenossenschaftliche Vorschrift für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit in der am 1. April 1998 in Kraft getretenen Fassung).
Die Tragstruktur, an der das Bauteil des erfindungsgemäßen Hebezeuges befestigbar ist, ist vorzugsweise ortsfest. Bei der Tragstruktur kann es sich um eine Decke handeln. Vorzugsweise ist das Bauteil des Hebezeuges im Wesentlichen ortsfest. Die Befestigung des Bauteils an der Tragstruktur kann jedoch gelöst werden, so dass das erfindungsgemäße Hebezeug flexibel eingesetzt werden kann. Über das Bauteil ist das Zugmittel an der Tragstruktur befestigt. Das erfindungsgemäße Hebezeug kann ein Befestigungsmittel aufweisen, über das das Bauteil an der Tragstruktur lösbar befestigbar ist. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Öse handeln. Das Befestigungsmittel gehört nicht zu dem Bauteil und wird somit bei der Bestimmung des Masseschwerpunktes nicht berücksichtigt. Das Befestigungsmittel kann alternativ bei der Bestimmung des Masseschwerpunktes berücksichtigt werden, insbesondere wenn es nicht rotationssymmetrisch ist und nicht auf der Wirklinie liegt. Das Bauteil kann an dem Befestigungsmittel hängen, das wiederum lösbar an der Tragstruktur oder einem Befestigungselement befestigbar ist. Bei dem Befestigungselement kann es sich beispielsweise um einen Haken, der an der Tragstruktur befestigt ist, handeln. Es ist nicht erforderlich, dass das erfindungsgemäße Hebezeug oder das Bauteil rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
Die Erfindung ermöglicht eine Verschiebung des Aufhängepunktes und des Lastabgangspunktes des Bauteiles in zwei, vorzugsweise vertikalen Ebenen. Auf diese Weise wird ein Ausgleich in Bezug auf den Masseschwerpunkt des Bauteiles des erfindungsgemäßen Hebezeuges erreicht, indem der Aufhängepunkt und der Lastabgangspunkt des Bauteiles in eine Wirklinie mit dem Masseschwerpunkt des Bauteils verschoben werden. Die Erfindung ermöglich somit ohne Ausgleichsgewichte und andere spezielle Konstruktionen die gewünschte Ausbalancierung des Bauteiles des Hebezeuges. Das Arbeiten mit Ausgleichsgewichten ist mit einer so erheblichen Gewichtszunahme verbunden, dass ein mobiler Einsatz des Hebezeuges nicht mehr umsetzbar ist. Der Schwerpunktausgleich des Bauteils in den zwei Ebenen kann nicht nur mit zwei Führungsrollen, sondern auch mit drei oder mehr Führungsrollen erreicht werden. Ferner kann der Schwerpunktausgleich des Bauteils auch erfolgen, wenn das erfindungsgemäße Hebezeug mit zwei nebeneinander laufenden Zugmitteln betrieben wird.
Das erfindungsgemäße Hebezeug ermöglicht schnelle Hubbewegungen. Der Schwerpunktausgleich seines Bauteiles in zwei Ebenen sorgt dafür, dass das Hebezeug immer senkrecht hängt und seine Position beibehält. Ein Vorteil dadurch ist weiterhin ein schwingungsfreier Lauf bei Belastungsänderungen und eine Reduzierung der Belastung des Zugmittels.
Das erfindungsgemäße Hebezeug ist für jeden Bereich geeignet, bei dem eine Bewegung einer Last vorgenommen werden soll. Mittels des erfindungsgemäßen Hebezeuges kann die Last in jeder beliebigen Richtung, insbesondere in vertikaler Richtung, in horizontaler Richtung oder in einer anderen Richtung bewegt werden. Der Einsatzbereich liegt hauptsächlich im Bereich der Bühnentechnik und Showtechnik. Das erfindungsgemäße Hebezeug kann jedoch auch auf anderen Einsatzgebieten eingesetzt werden.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges weist das Bauteil die oben beschriebene Anordnung der Bobine, des oder der Zugmittel-Führungsmittel und des oder der Zugmittel zueinander auf, ohne dass es zwingend notwendig ist, dass der Massenschwerpunkt des Bauteiles auf einer Geraden liegt, die sich von dem Aufhängepunkt zum Lastabgangspunkt erstreckt, auch wenn dies vorteilhaft ist. Der beschriebene Aufbau des Bauteils ist insbesondere durch die beschriebene Schwenkung der ersten Führungsrolle zur zweiten Führungsrolle um einen Winkel, wobei die Schwenkachse auf der ersten vertikalen Achse liegt, charakterisiert. In dieser alternativen Ausführungsform ist es nicht erforderlich, die genaue Lage des Masseschwerpunktes des Bauteils, des Aufhängepunktes und des Lastabgangspunktes zu bestimmen. Vorzugsweise werden jedoch mittels der Schwenkung der zweiten Führungsrolle zur ersten Führungsrolle der Aufhängepunkt und der Lastabgangspunkt in Richtung einer vertikalen Geraden, die durch den Masseschwerpunkt des Bauteiles verläuft, verschoben. In der alternativen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Hebezeug ein, zwei oder mehr Zugmittel aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

1 eine Frontalansicht der Bobine, der Führungsrollen und des Seiles einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges;
2 eine Ansicht der Bobine, der Führungsrollen und des Seiles der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges von unten;
3 eine Seitenansicht der Bobine, der Führungsrollen und des Seiles der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges;
4 eine Ansicht von unten der beiden Führungsrollen zur Veranschaulichung der Lage dieser Führungsrollen zueinander;
5 eine perspektivische Teildarstellung der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges;
6 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges mit Darstellung des Masseschwerpunktes des Bauteils und der entsprechenden Wirklinie;
7 eine Frontalansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges mit Darstellung des Masseschwerpunktes des Bauteils und der entsprechenden Wirklinie;
8 eine perspektivische Teildarstellung der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges;
9 eine perspektivische Teildarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges;
10 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches B der in 9 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges; und 11 eine schematische Darstellung der zweiten Führungsrolle für das erste Seil und der zweiten Führungsrolle für das zweite Seil zur Veranschaulichung des Lastabgangspunktes.

Die in den Figuren gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges 1 weist ein Bauteil 12 (siehe 6 und 7) mit einer Bobine 2, einer erster Führungsrolle 3 und einer zweiten Führungsrolle 4 auf (siehe 1 bis 5). Die Bobine 2 dient als Träger für ein Seil 9. Die Bobine 2 weist, wie in den 2 und 3 zu erkennen ist, eine erste Bordscheibe 5 und eine zweite, von der ersten Bordscheibe 5 beabstandete Bordscheibe 6 gleichen Durchmessers auf, zwischen denen das aufgewickelte Seil 9 liegt. Zwischen der ersten Bordscheibe 5 und der zweiten Bordscheibe 6 befindet sich eine Wickelscheibe 7 geringeren Durchmessers, auf die das Seil 9 aufgewickelt bzw. von der das Seil 9 abgewickelt wird. Die beiden Bordscheiben 5, 6 und die Wickelscheibe 7 sitzen koaxial auf einer Welle 8, über die die Bobine 2 mit einer Antriebseinheit verbunden ist, die einen Motor 19 und ein Getriebe 20, das zwischen dem Motor 19 und der Welle 8 angeordnet ist, aufweist (siehe insbesondere 8). Bei der Antriebseinheit kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor oder um einen anderen Motor handeln.
Es ist insbesondere in den 3, 4 und 5 zu erkennen, dass die Bobine 2 um eine horizontale Drehachse C, die erste Führungsrolle 3 um eine horizontale Drehachse A₁ und die zweite Führungsrolle 4 jeweils um eine horizontale Drehachse B₁ drehbar angeordnet sind. Die horizontalen Achsen A₁ , B₁ , C erstrecken sich auf der x, z-Ebene eines kartesischen Koordinatensystems. Die horizontalen Drehachsen der Bobine 2 und der ersten und zweiten Führungsrollen 3, 4 sind in vertikaler Richtung (y-Koordinate) voneinander beabstandet. Dabei liegt die horizontale Drehachse A₁ der ersten Führungsrolle 3 unterhalb der horizontale Drehachse B₁ der zweiten Führungsrolle 4, die wiederum unterhalb der horizontalen Drehachse C der Bobine 2 liegt (siehe 4 und 5). Die Drehachse C der Bobine 2 liegt dabei parallel zur Drehachse A₁ der ersten Führungsrolle 3, während die Drehachse B₁ der zweiten Führungsrolle 4 nicht parallel zu den Drehachsen A₁ und C verläuft. Die erste und zweite Führungsrolle 3 und 4 haben den gleichen, Durchmesser, sie können aber auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Das Seil 9 ist ein Seil, das von der Bobine 2 abgewickelt bzw. auf die Bobine 2 aufgewickelt wird. Das Seil 9 ist von der Bobine 2 zur ersten Führungsrolle 3 geführt. Das Seil 9 liegt dabei am Rand der ersten Führungsrolle 3 an, wobei es, bezogen auf den Querschnitt der ersten Führungsrolle 3, annähernd einen Kreisbogen von 180° bedeckt, dieser variiert während des Betriebes. Dieser Winkel kann konstruktionsbedingt in einem größeren Bereich variieren. An der ersten Führungsrolle 3 wird das Seil 9 in Richtung der zweiten Führungsrolle 4 umgelenkt. Von der ersten Führungsrolle 3 wird das Seil 9 auf einer ersten vertikalen Achse D geführt (siehe insbesondere 1). Dabei liegt die neutrale Faser des Seils 9 auf der ersten vertikalen Achse D.
An der ersten vertikalen Achse D liegen die erste und die zweite Führungsrolle 3, 4 mit ihrem Rand, genauer mit ihren Nuten 10, 11 an (siehe 4). In Bezug auf die erste vertikale Achse D ist die zweite Führungsrolle 4 um einen Winkel von 34° zur ersten Führungsrolle 3 geschwenkt. Dieser Winkel kann jedoch konstruktionsbedingt in einem Bereich von > 0° bis < 180° variieren. Werden die horizontale Längsachse A₂ der ersten Führungsrolle 3, das ist eine Achse orthogonal zu deren Drehachse A₁ , und die horizontale Längsachse B₂ der zweiten Führungsrolle 4, das ist eine Achse orthogonal zu deren Drehachse B₁ , in eine horizontale Ebene projiziert, so liegt der Schnittpunkt E der beiden Längsachsen A₂ und B₂ auf der ersten vertikalen Achse D, auf der wiederum die neutrale Faser des Seiles 9 von der ersten Führungsrolle 3 zur zweiten Führungsrolle 4 geführt ist.
Das Seil 9 liegt dabei am Rand der zweiten Führungsrolle 4 an, wobei es, bezogen auf den Querschnitt der zweiten Führungsrolle 4, annähernd einen Kreisbogen von 180° bedeckt. An der zweiten Führungsrolle 4 wird das Seil 9 um 180° umgelenkt. Dieser Winkel kann konstruktionsbedingt in einem größeren Bereich variieren. Das Seil 9 läuft nun in vertikaler Richtung auf einer vertikalen Geraden H nach unten, auf der der Aufhängepunkt J des Bauteils 12, der Massenschwerpunkt G des Bauteils 12 und der Lastabgangspunkt F liegen (siehe auch 6 und 7). Am Endes des Seiles 9 befindet sich eine Lastaufnahme, beispielsweise in Form eine Kausche 15.
Die 6 und 7 zeigen das erfindungsgemäße Hebezeug 1, das das Bauteil 12 mit einem Seil 9 und einem Rahmen 13 aufweist, der die Bobine 2, die erste Führungsrolle 3, die zweite Führungsrolle 4 und weitere Komponenten wie den Motor 19 und das Getriebe 20 trägt. Das Hebezeug 1 weist ferner ein als Öse 16 ausgebildetes Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung des Bauteils 12 an einer Tragstruktur auf. Das Befestigungsmittel wird in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hebezeuges bei der Bestimmung des Masseschwerpunktes nicht berücksichtigt. Das Seil 9 weist an einem Ende eine als Lastaufnahme dienende Kausche 15 auf.
Das Bauteil 12 hat - mit Berücksichtigung des Seiles 9 und der Lastaufnahme 15 - einen Massenschwerpunkt G, der auf der vertikalen Geraden H liegt. Die vertikale Gerade H ist eine zweite vertikale Achse, auf der die neutrale Faser des Seiles 9 nach Abgang von der zweiten Führungsrolle 4 verläuft. Der Rahmen 13 weist an seiner Oberseite einen Querholm 14 auf, an dem sich der Aufhängepunkt J befindet. Am Querholm 14 kann die Öse 16 befestigt sein, über die das Bauteil 12 an einer oberhalb der Öse 16 befindlichen Tragstruktur, beispielsweise einer Decke, lösbar befestigt werden kann. An der Unterseite des Bauteils 12 befindet sich der Lastabgangspunkt F. An diesem Punkt hat das Seil 9 beim Abwickeln letztmalig - beim Aufwickeln erstmals - Kontakt mit einer Komponente des Bauteils 12. Am Rahmen 13 können die Welle 8 für die Bobine 2 gelagert, sowie die Achsen (nicht gezeigt), auf denen das erste und zweite Führungsmittel 3, 4 gelagert sind, befestigt sein. Das Bauteil 12 kann weitere Komponenten aufweisen. Dabei kann es sich beispielsweise um peripheren Komponenten und Anbauten handeln. Diese werden bei der Bestimmung des Massenschwerpunktes G des Bauteiles berücksichtigt. Beispielsweise kann das Bauteil 12 ein Gehäuse mit Seitenwänden aufweisen, die von dem Rahmen 13 getragen werden. Als weitere Komponente des Bauteils 12 kann eine Lastmessungseinrichtung 17 (siehe 3) vorgesehen sein, die in die erste Führungsrolle 3 integriert ist.
Die in den 9 und 10 gezeigte zweite Ausführungsform des Hebezeuges 1 entspricht der ersten Ausführungsform, außer dass das Bauteil 12 zusätzlich zu Seil 9 ein zweites Seil 9' aufweist. Das Seil 9 wird im Folgenden auch als erstes Seil bezeichnet. Komponenten des Bauteils 12, die zum Auf- und Abwickeln und zum Führen des zweiten Seiles benötigt werden, weisen dasselbe Bezugszeichen wie die entsprechenden Komponenten, die für das erste Seil 9 vorgesehen sind, auf, sind jedoch um einen Oberstrich ergänzt. Das zweite Seil 9' verläuft parallel zum ersten Seil 9. Es ist in der gezeigten Ausführungsform vom ersten Seil 9 beabstandet. In der zweiten Ausführungsform liegt der Lastabgangspunkt ebenfalls auf der vertikalen Geraden H, allerdings läuft das erste Seil 9, abweichend zur ersten Ausführungsform, nicht auf dieser Geraden. Der Lastabgangspunkt F liegt in der geometrischen Mitte zwischen einem ersten Punkt, an dem das erste Seil 9 die zweite Führungsrolle 4 beim Abwickeln letztmalig - beim Aufwickeln erstmalig - kontaktiert, und einem zweiten Punkt, an dem das zweite Seil 9' die zweite Führungsrolle 4' beim Abwickeln letztmalig - beim Aufwickeln erstmalig - kontaktiert (siehe 11).
Das Bauteil 12 weist für das zweite Seil 9' eine zweite Bobine 2' auf, die eine erste Bordscheibe 5' und eine zweite, von der ersten Bordscheibe 5' beabstandete Bordscheibe 6' gleichen Durchmessers aufweist, bei der es sich um die Bordscheibe 6 der ersten Bobine 2 handelt. Zwischen der ersten Bordscheibe 5' und der zweiten Bordscheibe 6' liegt eine weitere, zweite Wickelscheibe geringeren Durchmessers, auf die das zweite Seil 9' aufgewickelt bzw. von der das zweite Seil 9' abgewickelt wird. Die Wickelscheibe der ersten Bobine 2 und die Wickelscheibe der zweiten Bobine 2' haben den gleichen Durchmesser. Die drei Bordscheiben 5, 5' und 6 (die gleichzeitig die Bordscheibe 6' ist) und die beiden Wickelscheiben sitzen koaxial auf einer Welle 8, über die die Bobinen 2 und 2' mit einer Antriebseinheit verbunden sind, die einen Motor 19 und ein Getriebe 20, das zwischen dem Motor 19 und der Welle 8 angeordnet ist, aufweist.
Das Bauteil 12 weist ferner eine erste Führungsrolle 3', die der ersten Führungsrolle 3 entspricht und eine zweite Führungsrolle 4', die der ersten Führungsrolle 4 entspricht, auf. Die erste Führungsrolle 3' und die zweite Führungsrolle 4' können die gleichen Dimensionen wie die erste Führungsrolle 3 und die zweite Führungsrolle 4 besitzen. Die beiden ersten Führungsrollen 3, 3' können auf einer gemeinsamen Achse sitzen. Die erste und die zweite Führungsrolle 3', 4' liegen mit ihrem Rand, d. h. mit ihren Nuten, an einer weiteren, dritten vertikalen Achse D' an. Die dritte vertikale Achse D' verläuft parallel zur ersten vertikalen Achse D. In Bezug auf die dritte vertikale Achse ist die zweite Führungsrolle 4' um einen Winkel zur ersten Führungsrolle 3' geschwenkt, der dem Winkel entspricht, um den die zweite Führungsrolle 4 zur ersten Führungsrolle 3 bei der ersten Bobine 2 geschwenkt ist. Die Drehachse der zweiten Führungsrolle 4' verläuft somit parallel zur Drehachse B₁ der zweiten Führungsrolle 4, während die erste Führungsrolle 3' und die erste Führungsrolle 3 eine gemeinsame Drehachse haben - das ist die Drehachse A₁ -, sofern die erste Führungsrolle 3' und die erste Führungsrolle 3 auf einer gemeinsamen Achse sitzen. Die zweiten Führungsrollen 4, 4' sitzen hingegen jeweils auf gesonderten Achsen, deren Drehachsen in einer horizontalen Ebene parallel zueinander liegen.
Auf der dritten vertikalen Achse verläuft die neutrale Faser des zweiten Seiles 9' von der ersten Führungsrolle 3' zur zweiten Führungsrolle 4'. Werden außerdem die horizontale Längsachse der ersten Führungsrolle 3' - das ist eine Achse orthogonal zu deren Drehachse, und die horizontale Längsachse der zweiten Führungsrolle 4', das ist eine Achse orthogonal zu deren Drehachse, in eine horizontale Ebene projiziert, so liegt der Schnittpunkt der beiden Längsachsen auf der dritten vertikalen Achse D'.
Das zweite Seil 9' weist eine Kausche 15' auf. Die beiden ersten Führungsrollen 3, 3' und die beiden zweiten Führungsrollen 4, 4' können jeweils als ein Bauelement ausgebildet sein. Dabei können in einem Rollenkörper zwei Nuten vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung der Rolle umlaufen. Dabei dient die erste Nut für das erste Seil 9 und die zweite Nut für das zweite Seil 9'.
Bezugszeichenliste

1: Hebezeug
2: Bobine für ein Seil
2': Bobine für zweites Seil
3: erste Führungsrolle
4: zweite Führungsrolle
5: erste Bordscheibe
6: zweite Bordscheibe
7: Wickelscheibe
8: Welle
9: Seil
10: Nut der ersten Führungsrolle
11: Nut der zweiten Führungsrolle
12: Bauteil
13: Rahmen
14: Querholm
15: Kausche
16: Öse
17: Lastmessungseinrichtung
19: Motor
20: Getriebe
A₁: Drehachse der ersten Führungsrolle
A₂: Längsachse der ersten Führungsrolle
B₁: Drehachse der zweiten Führungsrolle
B₂: Längsachse der zweiten Führungsrolle
C: Drehachse der Bobine
D: erste vertikale Achse
D': dritte vertikale Achse
E: Schnittpunkt
F: Lastabgangspunkt
G: Massenschwerpunkt
H: vertikale Gerade
J: Aufhängepunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8821428 [0003]
EP 2855337 B1 [0003]
CN 202415073 U [0003]
CN 2895371 Y [0003]
CN 2706455 [0003]

Claims

Hebezeug (1) zum Bewegen von Lasten, wobei das Hebezeug (1) ein Bauteil (12) mit zumindest einem Zugmittel (9), einem als Bobine (2) ausgebildeten Zugmittelträger, zumindest einem Zugmittel-Führungsmittel (3, 4) und einem Aufhängepunkt (J) aufweist, an dem das Bauteil (12) an einer Tragstruktur befestigbar ist, und wobei das Zugmittel (9) von der Bobine (2) über das zumindest eine Zugmittel-Führungsmittel (3, 4) zu einem Lastabgangspunkt (F) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (12) einen Massenschwerpunkt (G) aufweist, der auf einer Geraden (H) liegt, die sich von dem Aufhängepunkt (J) zum Lastabgangspunkt (F) erstreckt.
Hebezeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (12) als Zugmittel-Führungsmittel (3, 4) zumindest eine erste Führungsrolle (3) und eine zweite Führungsrolle (4) aufweist, wobei das Zugmittel (9) von der Bobine (2) zur ersten Führungsrolle (3) und von der ersten Führungsrolle (3) zur zweiten Führungsrolle (4) geführt ist.
Hebezeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsrolle (3) unterhalb der zweiten Führungsrolle (4) angeordnet ist.
Hebezeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsrolle (3) um eine horizontale Drehachse (A₁) drehbar ist und dass die zweite Führungsrolle (4) um eine horizontale Drehachse (B₁) drehbar ist, wobei die horizontale Drehachse (B₁) der zweiten Führungsrolle (4) in einem Winkel zur horizontalen Drehachse (A₁) der ersten Führungsrolle (3) verläuft.
Hebezeug nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsrolle (3) eine horizontale Längsachse (A₂) aufweist, die sich orthogonal zu ihrer Drehachse (A₁) erstreckt, und die zweite Führungsrolle (4) eine horizontale Längsachse (B₂) aufweist, die sich orthogonal zu ihrer Drehachse (B₁) erstreckt, wobei die horizontale Längsachse (B₂) der zweiten Führungsrolle (4) in einem Winkel zur horizontalen Längsachse (A₂) der ersten Führungsrolle (3) verläuft.
Hebezeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, in dem die horizontale Längsachse (B₂) der zweiten Führungsrolle (4) zur horizontalen Längsachse (A₂) der ersten Führungsrolle (3) verläuft, in einem Bereich von > 0° bis < 180° liegt.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (9) von der ersten Führungsrolle (3) zur zweiten Führungsrolle (4) auf einer ersten vertikalen Achse (D) geführt ist.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (9) ein Seil ist, wobei das Seil (9) eine neutrale Faser aufweist, die an einer Nut der ersten Führungsrolle (3) und einer Nut der zweiten Führungsrolle (4) anliegt.
Hebezeug nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in eine horizontale, zwischen der ersten Führungsrollte (3) und der zweiten Führungsrolle (4) liegende Ebene projizierten Längsachsen (A₂, B₂) der ersten und zweiten Führungsrolle (3, 4) einen Schnittpunkt (E) aufweisen, der auf der ersten vertikalen Achse (D) liegt, auf der das Zugmittel (9) von der ersten Führungsrolle (3) zur zweiten Führungsrolle (4) geführt ist.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (9) am Rand der ersten Führungsrolle (3) derart anliegt, dass es, bezogen auf deren Querschnitt, einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktwinkel von 130 bis 230° bedeckt, und/oder dass das Zugmittel (9) am Rand der zweiten Führungsrolle (4) derart anliegt, dass es, bezogen auf deren Querschnitt, einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktwinkel von 130 bis 230° bedeckt.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (9) am Rand der ersten Führungsrolle (3) derart anliegt, dass es bezogen auf deren Querschnitt, einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktwinkel von annähernd 180° bedeckt, und/oder dass das Zugmittel am Rand der zweiten Führungsrolle (4) derart anliegt, dass es, bezogen auf deren Querschnitt, einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktwinkel von annähernd 180° bedeckt.
Hebezeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine dritte Führungsrolle aufweist.
Hebezeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bobine (2) auf einer Welle (8) angeordnet ist, über die die Bobine (2) mit einer Antriebseinheit verbindbar ist.
Hebezeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (12) einen Rahmen (13) aufweist, der die Bobine (2) und das zumindest eine Zugmittel-Führungsmittel (3, 4) trägt.
Hebezeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (12) einen Querholm (14) aufweist, der sich von einer ersten zu einer zweiten Seitenwand eines Gehäuses, das von dem Rahmen (13) getragen ist, erstreckt und an dem der Aufhängepunkt (J) ausgebildet ist.
Hebezeug nach einer der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Zugmittel aufweist.