DE10207956A1 - Elektrohängebahn - Google Patents

Abstract

Elektrohängebahn, umfassend eine Hubeinrichtung mit DOLLAR A (a) einem Oberrahmen und DOLLAR A (b) einem an dem Oberrahmen hängenden Unterrahmen, DOLLAR A wobei der Oberrahmen und der Unterrahmen mit mindestens drei Gurten verbunden sind und der Abstand zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen durch Längenänderung der Gurte veränderbar ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrohängebahn, insbesondere eine Elektrohängebahn für den Einsatz in einer Montagehalle, in der eine Last mit hoher Präzision bewegt wird und während des Transports automatisch oder manuell bearbeitet wird. Bei der Last kann es sich beispielsweise um eine Maschine oder eine Karosse eines Automobils handeln.
• Aus dem Stand der Technik sind Elektrohängebahnen bekannt, die in Montagehallen eingesetzt werden, um Lasten entlang einer Fertigungsstraße zu bewegen. Beispielsweise werden Karossen bei der Montage mit Elektrohängebahnen bewegt, wobei der Abstand der Karosse von der Bodenoberfläche durch Anpassung der Höhe des Schienensystems über der Bodenoberfläche angepasst wurde. Diese Technologie hat den Vorteil, dass eine starre Verbindung zwischen der Hängebahn und der Karosse vorliegt und so eine schnelle und genaue Positionierung der Karosse auch bei grossen Beschleunigungen problemlos möglich ist. Andererseits ist es nach der Verlegung der Schiene nicht mehr möglich den Fahrtweg und somit auch die Höhe der Karosse zu verändern, ohne in das Schienensystem einzugreifen. Daher ist es mit diesem System nicht möglich die Bewegung der Karosse einfach, schnell und kostengünstig auf veränderte Bedürfnisse anzupassen, wie sie durch eine Produktionsänderung vorkommen.
• Daher wurde in der Vergangenheit versucht eine gattungsgemäße Elektrohängebahn derart weiter zu bilden, dass eine Höhenänderung ohne Änderung des Schienensystems möglich ist.
• Es ist bekannt, dass eine gattungsgemäße Elektrohängebahn als Hubstation mit einer Hubeinrichtung auszubilden. Die Hubeinrichtung umfasst einem Oberrahmen und einen Unterrahmen, wobei der Oberrahmen mit der Hängebahn verbunden ist und der Unterrahmen mit dem Oberrahmen über Doppelscheren verbunden ist. Der Abstand zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen kann durch die Betätigung der Doppelscheren verändert werden, so dass die Höhe der Last gesteuert werden kann ohne in das Schienensystem eingreifen zu müssen. Das starre Gestänge der Doppelschere verleiht der Transporteinheit eine Stabilität, die eine schnelle und genaue Positionierung auch bei hohen Beschleunigungen erlaubt. Doppelscheren sind jedoch mit einem sehr hohen Eigengewicht und hohen Kosten verbunden, die sich insbesondere bei der Bereitstellung eines langen Hubwegs auf die Brauchbarkeit dieser Lösung in der Praxis auswirken.
• Daher wurde vorgeschlagen, eine Elektrohängebahn mit einer Hubeinrichtung auszustatten, die einen Oberrahmen und einen Unterrahmen umfaßt, wobei der Unterrahmen mit dem Oberrahmen hängend verbunden ist und von einer Kette oder einem Seil gehalten wird.
• Für den Fall, dass eine Hubeinrichtung mit einer Kette ausgestattet ist, ergibt sich der Nachteil, dass die Betätigung der Kette mit einer hohen Geräuschentwicklung verbunden ist und die Wartung der Kette durch die notwendige Schmierung problematisch ist. Für den Fall, dass ein Seil eingesetzt wird ergibt sich das Problem, dass ein Seil einer Dehnung unterliegt. Außerdem weisen Seile erhebliche Nachteile in Bezug auf die Wartung auf. Ferner sind eine Kette oder ein Seil problematisch in Bezug auf die Sicherheit weil nur eine geringe Anzahl davon eingesetzt wird.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Elektrohängebahn bereitzustellen, bei der die Höhe der Last präzise steuerbar ist, die in einem grossen Hubbereich eingesetzt weren kann und bei der eine Höhenverstellung nicht mit einer hohen Geräuschentwicklung verbunden ist, die wartungsfreundlich ist, die keiner Dehnung bzw. Begrenzung der Traglast unterliegt und die eine hohe Sicherheit bietet, wobei die Stabilität und damit die Positionierbarkeit der Last strengen Anforderungen der Montageabläufe, insbesondere in der Automobilindustrie genügt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Elektrohängebahn gelöst, die eine Hubeinrichtung umfaßt mit
  
• a) einem Oberrahmen und
• b) einem an dem Oberrahmen hängenden Unterrahmen,
wobei der Oberrahmen und der Unterrahmen mit mindestens drei Gurten verbunden sind und der Abstand zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen durch Längenänderung der Gurte veränderbar ist.
• Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Es wurde gefunden, dass mit einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn eine Last in einem grossen Hubbereich bewegt werden kann, der zwischen 1 und 10 m, vorzugsweise 1 bis 5 m liegt. Insbesondere wurde gefunden, dass es möglich ist bei einem Hub von 3,5 m und einer seitlichen Kraft von 50 kg, eine Stabilität zu gewährleisten, die eine Bewegung der Last von weniger als 0,5 cm zulässt, wenn es sich bei der Last um eine Karosse eines Automobils handelt. Daher kann die Elektrohängebahn bei der Montage von Automobilen eingesetzt werden, bei der es notwendig ist das Automobil genau zu positionieren und die gewünschte Position beizubehalten auch wenn das Automobil manuell oder automatisch bearbeitet wird, und seitliche Kräfte auf das Automobil ausgeübt werden. Bei einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn kommt es bei einer Höhenverstellung nicht zu einer störenden Geräuschentwicklung, weil die Gurte beim Aufwickeln auf die Gurttrommel oder die Abwicklung von der Gurttrommel keine Geräusche erzeugen. Die Geräuschentwicklung durch die Gurte ist geringer als die Geräuschentwicklung durch die Elektromotore, die für den Antrieb der Gurttrommeln eingesetzt werden. Eine erfindungsgemäße Elektrohängebahn ist auch wartungsfreundlich, weil die Gurte nicht geschmiert oder in sonstiger Weise behandelt werden müssen, um deren Funktionstüchtigkeit zu erhalten. Die Gurte der erfindungsgemäßen Elektrohängebahn unterliegen auch keiner signifikanten Dehnung bzw. Begrenzung der Traglast, weil die Bänder in Abhängigkeit der speziellen Anforderungen so gewählt werden können, dass auch schwerste Lasten gefördert werden können. Durch die relativ hohe Anzahl von Gurten wird die Last auf viele Gurte verteilt, was nicht nur Auswirkungen auf die mögliche Gesamtlast hat, sondern auch eine hohe Sicherheit bietet. Durch diese Vorteile an Stabilität, Sicherheit und Positionierbarkeit der Last kann eine erfindungsgemäße Elektrohängebahn insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt werden.
• Eine erfindungsgemäße Elektrohängebahn umfasst ein oder mehrere Hängebahnfahrzeuge sowie eine Hubeinrichtung. Die Hubeinrichtung ist an einem oder mehreren Hängebahnfahrzeugen befestigt, die geeignet sind die Hubeinrichtung entlang eines Schienenweges zu bewegen. Die Hubeinrichtung umfasst einen Oberrahmen und einen Unterrahmen. Die Befestigung der Hubeinrichtung erfolgt an dem Oberrahmen, so dass eine in vertikaler Richtung vorzugsweise starre Verbindung zwischen einem Hängebahnfahrzeug und dem Oberrahmen gewährleistet ist. Der Unterrahmen ist hängend am Oberrahmen befestigt. Die hängende Befestigung des Unterrahmens am Oberrahmen erfolgt über Gurte. Die Gurte sind so angeordnet, dass ein Gurt jeweils nur entlang einer Seite von Ober- bzw. Unterrahmen verläuft. Die Gurte werden erfindungsgemäß nicht um eine Ecke von Ober- bzw. Unterrahmen verlegt, so dass ein Gurt entlang zweier Seiten verläuft. Andererseits ist es möglich, dass an einer Seite mehr als ein Gurt, vorzugsweise zwei Gurte verlaufen, die als Gurtpaar eingesetzt werden. Der Verlauf der Gurte in einem Gurtpaar ist für beide Gurte vorzugsweise gleich, wobei der Verlauf des einen Gurts zu dem Verlauf des anderen Gurts des Gurtpaares spielgelbildlich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gurtpaar einen Kreuzungspunkt auf. Es hat sich gezeigt, dass durch Einsatz eines Gurtpaares entlang einer Seite von Ober- bzw. Unterrahmen eine besondere Stabilität erhalten werden kann, wenn die Gurte des Gurtpaares einen Kreuzungspunkt in der Nähe des Kreuzungspunkts der Seitenflächendiagonalen der Hubeinrichtung aufweisen.
• Die Gurte verlaufen entlang jeder Seite der Hubeinrichtung, um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten. Eine Hubeinrichtung mit einer im wesentlichen dreieckigen Aussenkontur weist mindestens drei Gurte, vorzugsweise drei Gurtpaare, auf, die jeweils entlang einer Seite der dreieckigen Aussenkontur verlaufen. Eine Hubeinrichtung mit einer im wesentlichen viereckigen Aussenkontur weist mindestens vier Gurte, vorzugsweise vier Gurtpaare, auf, die jeweils entlang einer Seite der dreieckigen Aussenkontur verlaufen. Für Hubeinrichtungen mit mehr als vier Seiten wird die Anzahl der Gurte bzw. Gurtpaare entsprechend angepasst. Es ist möglich bei einer Hubeinrichtung Seiten mit Gurtpaaren und Seiten mit einfachen Gurten zu kombinieren. Auch ist es möglich an einer Seite mehr als ein Gurtpaar einzusetzten, wenn die Abmessungen der Hubeinrichtung dies erfordern. Es ist besonders bevorzugt, dass die Gurte so verlaufen, dass eine bestimmte Längenänderung bei jedem Gurt zu derselben Abstandsänderung zwischen Oberrahmen und Unterrahmen führt.
• Jeder Gurt ist mit einem Ende stationär mit dem Ober- oder Unterrahmen verbunden. Das andere Ende des Gurtes wird mit einer Gurttrommel verbunden, so dass der Gurt auf die Gurttrommel aufgewickelt werden kann. Der Verlauf der Gurte kann mit Umlenkrollen bestimmt werden, die jeweils am Ober- und Unterrahmen vorgesehen sind. Als Gurte eignen sich besonders Flachriemen mit einer Seele aus einer Mehrzahl von Stahlseilen, die in einer Kunststoffmatrix eingebettet ist. Beispielsweise kann der Gurt eine Breite im Bereich von 2 bis 10 cm, vorzugsweise 2 bis 7 cm haben. Ein besonders bevorzugter Gurt ist ein PU Flachriemen F60-XH, Conti Synchrodrive, der in einer Breite von 3 bzw 6 cm erhältlich ist. Die Dicke des Gurts kann im Bereich von 1 bis 6 mm, vorzugsweise 2 bis 4 mm liegen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gurt mit einem Ende am Unterrahmen befestigt und verläuft über einen stationären Punkt im Seitenbereich des Unterrahmens diagonal zu einer Umlenkrolle auf dem entgegengesetzten Seitenbereich des Oberrahmens und von dort im wesentlichen senkrecht nach unten auf eine Umlenkrolle auf dem Unterrahmen und anschliessend im wesentlichen senkrecht zurück auf eine Umlenkrolle auf dem Oberrahmen und von dort auf die Gurttrommel. Bei dieser Ausführungsform weist der Gurt keinen Kreuzungspunkt mit sich selbst auf. Für den Fall, dass der Gurt mit einem spiegelbildlich verlaufenden weiteren Gurt zu einem Gurtpaar kombiniert wird, so tritt ein einziger Kreuzungspunkt im Bereich der diagonalen Gurtführung zwischen beiden Gurten auf. Soweit der Gurtverlauf spiegelbildlich ist und die Durchmesser der Umlenkrollen für beide Gurte gleich sind, lässt sich der Abstand von Oberrahmen zu Unterrahmen einfach dadurch verändern, dass die beiden Gurte gleichmäßig auf die Gurttrommeln aufgewickelt werden.
• Die Hubeinrichtung wird zur Änderung des Abstandes zwischen dem Oberrahmen und dem am Oberrahmen über Gurte hängend befestigten Unterrahmen dadurch betätigt, dass die Gurte auf Gurttrommeln aufgewickelt oder abgewickelt werden. Die Gurttrommeln können auf dem Oberrahmen oder dem Unterrahmen vorgesehen sein. Vorzugsweise werden die Gurttrommels auf dem Oberrahmen vorgesehen, um die Antriebsleistung einfach zuführen zu können. Die Gurttrommeln sind so angeordnet, dass sie von einem Antrieb angetrieben werden können. Vorzugsweise werden Elektromotore als Antriebe eingesetzt. Vorteilhafterweise werden die beiden Gurttrommeln eines Gurtpaares vom selben Antrieb angetrieben. Insbesondere liegen die beiden Gurttrommeln eines Gurtpaares auf derselben Welle, die von dem Antrieb angetrieben wird. Die Gurtführung und die Gurttrommeln müssen so gewählt werden, dass es möglich ist, den Abstand zwischen Oberrahmen und Unterrahmen gleichmäßig zu verändern. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der Antrieb aller vorhandenen Gurttrommeln synchronisiert ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei Elektromotore als Antriebe für vier Gurtpaare vorgesehen, wobei vier Antriebsabgänge vorhanden sind, die jeweils zwei Gurttrommeln eines Gurtpaares antreiben.
• Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen in weiteren Einzelheiten beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn, wobei sich die Hubeinrichtung in einer Position mit geringem Abstand zwischen Ober- und Unterrahmen befindet.
• Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn, wobei sich die Hubeinrichtung in einer Position mit geringem Abstand zwischen Ober- und Unterrahmen befindet.
• Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Hubeinrichtung einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn.
• Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Hubeinrichtung einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn.
• Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Hubeinrichtung einer erfindungsgemäßen Hängebahn.
• Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Hubeinrichtung einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn.
• Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Hubeinrichtung einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn.
• Fig. 8 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn, wobei zwei Positionen dargestellt sind, die sich in Bezug auf die Hubposition unterscheiden.
• Fig. 9 zeigt einen bevorzugten Gurtverlauf entlang einer Seite zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen einer Hubeinrichtung einer erfindungsgemäßen Elektrohängebahn.
• In Fig. 1 wird eine erfindungsgemäße Elektohängebahn (1) gezeigt. Die Elektrohängebahn umfaßt zwei Elektrohängefahrzeuge (201, 202), die entlang einer Schiene (20) bewegt werden können. Die Elektrohängebahn (1) umfaßt außerdem eine Hubeinrichtung (3). Die Hubeinrichtung (3) ist mit den Elektrohängefahrzeugen (201, 202) hängend verbunden. Die Hubeinrichtung (3) umfaßt einen Oberrahmen (4) und einen Unterrahmen (5). Der Unterrahmen (5) ist über Gurte (6) hängend mit dem Oberrahmen verbunden. Die Hubeinrichtung umfaßt ferner einen Drehrahmen (7), in dem die Karosse eines Automobils angeordnet ist. Der Oberrahmen (4) umfaßt Elektromotore (401) zur Betätigung der Hubeinrichtung (3) durch Antrieb von Gurttrommeln (403) auf denen die Gurte (6) auf - bzw. abgewickelt werden können.
• Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Elektrohängebahn (1) ohne Schiene. Insbesondere zeigt Fig. 2, dass ein Oberrahmen mittig mit dem Elektrohängefahrzeug durch eine in vertikale Richtung starre Verbindung verbunden ist. Der Oberrahmen hat eine Breite, die etwa der Breite des Unterrahmens (5) entspricht, wobei die Außenkontur von Oberrahmen und Unterrahmen im wesentlichen übereinstimmt. Der Unterrahmen ist über eine Mehrzahl von Gurten am Oberrahmen (4) befestigt, wobei jeder Gurt nur entlang jeweils einer Seite der Hubeinrichtung verläuft. Fig. 2 zeigt ferner einen Drehrahmen (7), in dem die Karosse eines Fahrzeugs angeordnet ist.
• In Fig. 3 wird eine Draufsicht auf den Oberrahmen einer Hubeinrichtung gezeigt. Die Außenkontur der Hubeinrichtung (3) hat im wesentlichen vier Seiten. Entlang der vier Seiten verläuft jeweils ein Gurtpaar (601, 602), das auf jeweils eine Gurttrommel (430, 431) aufgewickelt wird. Die Gurttrommeln (430,431) werden von einer Welle angetrieben, die von einem Abgang (420, 421, 422, 423) des Antriebs angetrieben werden. Auf dem Oberrahmen sind zwei Elektormotore (410,411) vorgesehen, die über zwei Getriebe als Antriebe dienen.
• Fig. 4 zeigt eine alternative Anordnung für den Oberrahmen (4) einer Hubeinrichtung (3), wobei vier Abgänge (420, 421, 422, 423) von zwei Getriebemotoren (410, 411) und zwei Getrieben (415, 416) angetrieben werden, die ineinander verkoppelt sind.
• Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Oberrahmens (4) der Hubeinrichtung (3), wobei vier Abgänge mit zwei Getriebemotoren (415, 416) gekoppelt sind. Von den Gurttrommeln zu den Getriebemotore sind Kardangelenke mit 45° angeordnet.
• Fig. 6 zeigt eine Darstellung des Antriebs der Hubeinrichtung, bei der lediglich ein zentraler Getriebemotor abgeordnet ist und vier Abgänge (420, 421, 422, 423) vorgesehen sind, die jeweils die Gurttrommeln antreiben.
• Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform für den Oberrahmen der Hubeinrichtung. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei Elektromotore vorgesehen, die über zwei Getriebe jeweils zwei Abgänge antreiben. Die beiden Elektromotore sind über zwei Kettenkupplungen zwischen zwei entgegengesetzten Abgängen miteinander synchronisiert.
• Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Elektrohängebahn der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 9 zeigt eine Schemazeichnung für den Verlauf eines Gurtpaares auf einer Seite einer Hubeinrichtung (3) zwischen dem Oberrahmen (4) und dem Unterrahmen (5). Jeder Gurt (601, 602) mit einem Ende (610, 620) am Unterrahmen (5) befestigt und verläuft über jeweils einen festen Punkt (801, 802) im Seitenbereich des Unterrahmens diagonal zu einer Umlenkrolle (410, 420) auf dem entgegengesetzten Seitenbereich des Oberrahmens (4), und von dort im wesentlichen senkrecht nach unten auf eine Umlenkrolle (411, 421) auf dem Unterrahmen (5) und anschliessend im wesentlichen senkrecht zurück auf eine Umlenkrolle (412, 422) auf dem Oberrahmen (4) und von dort auf die Gurttrommeln (401, 402).
• Zur Betätigung der Hubeinrichtung wird die Länge der Gurte verändert. Eine Änderung der Länge der Gurte erfolgt vorzugsweise durch Auf- bzw. Abwickeln der Gurte auf die Gurttrommeln. Die Betätigung der Hubeinrichtung erfolgt vorzugsweise über eine automatische Steuerung, die den Antrieb der Gurttrommeln kontrolliert.

Claims (9)

1. Elektrohängebahn (1), umfassend eine Hubeinrichtung (3) mit

a) einem Oberrahmen (4) und

b) einem an dem Oberrahmen (4) hängenden Unterrahmen (5),

wobei der Oberrahmen (4) und der Unterrahmen (5) mit mindestens drei Gurten (6) verbunden sind und
der Abstand zwischen dem Oberrahmen (4) und dem Unterrahmen (5) durch Längenänderung der Gurte (6) veränderbar ist.

2. Hängebahn nach Anspruch 1, wobei die Gurt an jeweils einer Seite der Aussenkontur von Oberrahmen und Unterrahmen angeordnet ist.

3. Hängebahn nach Anspruch 1 oder 2, wobei Gurtpaare vorliegen, die zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen mindestens einen Kreuzungspunkt aufweisen.

4. Hängebahn nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Längenänderung der Gurte durch Aufwickeln der Gurte auf eine Gurttrommel erfolgt.

5. Hängebahn nach Anspruch 4, wobei die Gurttrommeln von Elektromotoren angetrieben sind.

6. Hängebahn nach Anspruch 5, wobei die Elektromotoren auf dem Oberrahmen vorgesehen sind.

7. Hängebahn nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vier Gurtpaare vorgesehen sind.

8. Hängebahn nach Anspruch 7, wobei zwei Elektromotoren vorgesehen sind, die jeweils vier Gurttrommeln antreiben.

9. Hängebahn nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeder Gurt (601, 602) mit einem Ende (610, 620) am Unterrahmen (5) befestigt und über jeweils einen festen Punkt (801, 802) im Seitenbereich des Unterrahmens diagonal zu einer Umlenkrolle (410, 420) auf dem entgegengesetzten Seitenbereich des Oberrahmens (4) verläuft, und von dort im wesentlichen senkrecht nach unten auf eine Umlenkrolle (411, 421) auf dem Unterrahmen (5) und anschliessend im wesentlichen senkrecht zurück auf eine Umlenkrolle (412, 422) auf dem Oberrahmen (4) und von dort auf die Gurttrommeln (401, 402) geführt wird.