DE10301167A1 - Steuer-Mechanik für Hubvorrichtung - Google Patents

Abstract

Sehr beliebt sind bei Eignern von Yachten sog. Hubplattformen. Sie eignen sich als Plattform zum Tauchen oder als Halterung für Beiboote o. ä. DOLLAR A Dabei ergeben sich eine Reihe von Schwierigkeiten, denn u. a. müssen beide Seiten exakt parallel laufen, um ein Verkanten zu verhindern. Weiterhin müssen die Motore präzise an den oberen und unteren Endpunkten abgeschaltet werden und das in einem Bereich, der sehr korrosionsanfällig ist (Wasser/Luft). DOLLAR A Heutige Lösungen sind wenig zweckdienlich (Abb. 1-3). DOLLAR A Hier setzt die Erfindung an. DOLLAR A Sämtliche Nachteile werden behoben und eine exakte Steuerung der Motore erreicht, wobei eine ausreichende Kapselung bzw. Trennung von korrosionsanfälligen Teilen erfolgt. DOLLAR A Eine Unterbringung des Tragegurtes in einem Edelstahlgehäuse bewirkt diese Trennung. DOLLAR A Entscheidend ist jedoch die hier vorgestellte Erfindung: DOLLAR A 1) Durch eine an sinnvoller Stelle angebrachte dreieckige Verdickung des Gurtes wird über einen Schalter der obere Ausschaltpunkt definiert; DOLLAR A 2) ein weiterer Schalter wird durch das Entlasten des Gurtes betätigt (unterer Ausschaltpunkt) und DOLLAR A 3) durch die sinnvolle Anordnung der Kontakte auf einem Rad erfolgt über die Steuer-Elektronik die Gleichschaltung der beiden Motore. DOLLAR A Ein weiterer Vorteil kommt hinzu: Durch die erwähnten Kontakte müssen die Einstellarbeiten nicht bei jedem Produkt erneut vorgenommen werden, da sich die Elektronik über die erwähnten Schalter selber reguliert. DOLLAR A Sämtliche Teile sind soweit als möglich aus ...

Description

• 1) Technisches Gebiet
• Die Erfindung stammt aus dem Bereich „Technisches Zubehör für Wasserfahrzeuge"
• Die 1 und 2 zeigen den Stand der Technik. Eine Plattform (für Beiboote, zum, Baden o.ä.) ist am Heck eines Schiffes befestigt. Es läuft auf parallelen Schienen herab, bewegt von Gurten, die auf einer Trommel aufgerollt werden. Die Bewegung erfolgt durch einen Elektromotor. Bisher ist es so, dass die oberen und unteren Anschlagpunkte der Plattform mit elektrischen Kontakten versehen sind. Diese Kontakte sind quasi Schalter, die die Motoren zum Bewegen der Plattform an den Endpunkten ausschalten. Das Problem ist die hier immer wieder vorhandenen Nässe (Spritzwasser, Regen), die eine sichere Funktion erschwert hat.
• Eine weitere bisherige Möglichkeit ist der Transport der Plattform durch eine Gewindestange, auf der ein Wagen läuft, der die Plattform mitnimmt (3). Auch hier muss der Motor gegen die Feuchtigkeit geschützt werden und es entstehen ähnliche Probleme wie beschrieben.
• Die Schiene (2) selber besteht aus teleskopartig ineinanderlaufende Schienen bzw. Rohrstücke.
• Es gibt mehrere Schwierigkeiten, die hier bewältigt werden müssen. Zum einen natürlich der eben angesprochene Aspekt der Funktionssicherheit. Weiterhin müssen beide Schlitten parallel und gleichzeitig gesteuert werden. Keine Seite darf schneller laufen oder eher an einem Anschlagpunkt ankommen. Dann muss der obere und untere Anschlagpunkt Idealerweise mechanisch und nicht elektrisch betätigt werden; dies ist wichtig, da die gesamte Anlage in der Nähe von Wasser montiert wird. Zum Letzten sollte die Steuerelektronik noch Signale erhalten, die eine individuelle Einstellung der Hubhöhe nicht erforderlich machen, denn jede Anlage ist eine Einzelkonstruktion. Hier sollten möglichst viele Komponenten in allen Anlagen Verwendung finden, ohne sie jedes Mal neu einstellen zu müssen.
• 5) Gewerbliche Anwendung
• Die hier vorgestellte Erfindung ist in ihren Vorteilen so überzeugend, dass sie nur noch in Hubvorrichtungen eingebaut wird. Die Schalterfunktion erfolgt weit weg und sehr geschützt vom Wasser jeder Art und gewährleistet höchste Funktionssicherheit.
• 6) Vorteilhafte Wirkung
• Die vorteilhafte Wirkung dieser Patentanmeldung bezieht sich auf folgende Bereiche (siehe 4):
• 1) Stopschalter 1:
• Der Gurt (10) wird auf der Gurtrolle (9) aufgewickelt. Vorher läuft er über die Gurtrolle (13). Diese ist an einem beidseitigen Gurtrollenhalter (12) drehbar befestigt. Der Gurt ist gespannt, d.h. es liegt Last auf ihm. Somit wird der Gurtrollenhalter (12) nach unten gedrückt. Erreicht nun der Schlitten mit der Plattform die untere Position, wird der Gurt entspannt und der Gurtrollenhalter, von der Feder (15) gezogen, bewegt sich etwa 1 cm nach oben. Hier betätigt der Magnet (17) den Schalter (18) und der Motor wird ausgeschaltet. Durch die berührungslosen Kontakte gibt es hier keinen Verschleiß.
• 2) Gurtlängenkontrolle:
• Auf der Rolle (13) befinden sich vier Magnetkontakte (19). Diese korrespondieren direkt mit einem Schalter (20) im Gurtrollerhalter. Dieser Schalter hat die folgende wichtige Funktion: Wie oben beschrieben, sollen möglichst viele Bauelemente für alle Ausführungen der Plattform verwendet werden. Die verschiedenen Ausführungen beziehen sich hier vor allem auf die Gurtlängen, d.h. auf die Hubhöhe der Plattform. Dazu ist es hilfreich, wenn die Steuerelektronik selbständig die Länge des Gurtes messen kann. Dazu dienen diese Kontakte. Beim ersten Mal wird die Plattform in die untere Position gebracht und nun hochgezogen. Auf wenige cm genau misst die Steuerelektronik nun die Länge des Gurtes durch die Drehbewegung der Rolle (13), bis er (am oberen Anschlag) stoppt, siehe dazu Punkt 4.
• 3) Parallelkontrolle:
• Diese vier Kontakte haben auch die Funktion, der Steuerelektronik Signale zum Steuern der Motore während der Bewegung zu liefern. Dadurch, dass zwei Schienen parallel laufen, müssen sie ständig kontrolliert werden. Dies geschieht über diese Kontakte.
• 4) Stopschalter 2:
• Die 5 zeigt eine weitere Funktion: Wie oben beschrieben, stoppt der Motor am oberen Punkt. Der Kontakt erfolgt auch hier durch eine Bewegung, d.h. einen berührungslosen Schalter. Auf dem Gurt (10) befindet sich an sinnvoller Stelle ein Kunststoff-Kegel (21). Dieser Kegel wird mit dem Gurt nach oben gezogen und bewegt den Arm (22) nach oben. Hier befindet sich der genannte Magnetschalter (23) und schaltet die Motore aus. Die obere Endposition wird in der 6 dargestellt. Durch die Anzahl der Kontakte (19) in der vorderen Gurtrolle (13) und den Kontakt durch den Kegel auf dem Gurt (21) erhält die Steuerelektronik die benötigten Informationen und ermöglicht so, dass beide Gurte parallel laufen und gleichzeitig an den oberen und unteren Endpunkten stoppen.
• 7) Ein Weg zur Ausführung der Erfindung
• a) Bestandteile
• Die Nummerierung der Bestandteile bezieht sich auf die allgemeine

9

Gurtrolle, QS 110 × 60 mm, Kunststoff

10

Gurt, Breite 35 mm, Länge nach Bedarf

11

Motor-Drehachse, QS 25 mm, Länge 200 mm

12

Vorderer Gurtrollenhalter, Tropfenform, 185 × 85 × 5 mm, Edelstahl

13

Gurtrolle, QS 80 × 40 mm, Kunststoff

14

Drehachse, 70 × 5 mm, Edelstahl

15

Spannfeder, 30 mm lang

16

Drehachse für 13, 50 × 5 mm, Edelstahl

17

Magnetkontakt, handelsüblich

18

Magnetkontaktschalter im Seitenteil 21, handelsüblich

19

Magnetkontakt, handelsüblich

20

Magnetkontaktschalter im Seitenteil 21, handelsüblichs

21

Seitenteil/Gehäuse, 350 × 110 × 5 mm, Edelstahls

22

Arm, 100 × 40 mm, Kunststoff, mit Ausschnitt für 25

23

Magnetkontaktschalter, handelsüblich

24

Magnetkontakt, handelsüblich

25

Seilrolle, QS 15 × 10 mm, Kunststoff

26

Spannfeder, Länge 30 mm

27

Dreieckiges Kunststoff-Teil, 35 × 35 × 35 mm

28

Achse, 40 × 4 mm, Edelstahl

• b) Praktische Herstellung
• Die Herstellung beginnt, indem alle Einzelteile laut der o. g. Liste hergestellt werden. Aus den Abbildungen ersehen Sie die Positionen der Bohrungen für die Achsen, Magnetkontakte usw. Auch die Form und Art und Weise des Zusammenspiels der Bauteile sind aus den Abbildungen zu ersehen.
• Zuerst werden beide Seitenteile (2 Stück Nr.21) aus Edelstahl hergestellt und seitenverkehrt gebohrt. Die Achse (11) wird in die Gurtrolle (9) gesteckt und dann durch beide Seitenteile gesteckt. Ggf. müssen zur Lagerung der Achse (11) Kugellager (N.N.) verwendet werden.
• Dann können die Magnetschalter (18) an den Seitenteilen montiert werden. In die beiden vorderen Gurtrollenhalter (12) werden die Magnetschalter eingesetzt, weiterhin die Achse (14) und die vordere Achse (16) mit der Gurtrolle (13). Zu Beachten ist, dass in die Kunststoff-Gurtrolle vorher die Magnetkontakte (19) rechtwinklig zueinander eingesetzt wurden. Die Feder (15) hält dieses komplette Teil hoch.
• Die 6 und 7 zeigen die Funktion und Positionierung des Armes (23) mit der Achse (28). Auch hier ist ein Magnetkontakt (23) und eine Zugfeder (26) eingebaut.
• Ist alles montiert, wird der Gurt in passender Länge zugeschnitten und auf der Achse (11) fest montiert. Der Verlauf des Gurtes wird in der 7 deutlich dargestellt.
• Bei der Endmontage im oberen Teil der Schiene (2) ist zu berücksichtigen, dass der straffe Gurt immer die Feder (15) belasten muss.
• 8) Funktionsweise
• Wie in der 1 dargestellt, handelt es sich hier um die Darstellung der Schaltung einer Badeplattform. Diese läuft auf zwei parallelen Schienen, die teleskopartig ineinander laufen, bzw. die die Plattform mit nach unten zieht. Dabei ist es wichtig, dass beide Seiten so genau wie möglich (technisch und finanziell vertretbar) parallel laufen.
• Die Badeplattform wird manuell bis zum unteren Anschlag in das Wasser herabgelassen. Nun ist es wichtig, dass die Elektronik, die beide Motore steuert, Impulse bekommt, die sie gleich laufen lässt. Ziehen die Motore nun die Plattform wieder hoch, erhält die Elektronik die Impulse zur Schaltung der Motore von den Kontakten (19, 20), die sich in der vorderen Rolle (13) befinden. Durch den geringen Durchmesser dieser Rolle erfolgt ein Kontakt immer, wenn ca. 5 cm auf dem Gurt entlanggelaufen sind. Da die Kontakte bei beiden Seiten nicht zum selben Zeitpunkt kommen, erhalten wir hier eine hohe Impulsfrequenz für die Elektronik. Gleichzeitig wird die Gurtlänge berechnet, denn in der unteren Anfangsposition war der Gurt (10) entspannt und die Feder (15) zog den vorderen Gurtrollenhalter (12) nach oben. Diese Position bewirkt einen Impuls beim Schalter (17, 18).
• Erreicht der Kunststoff-Kegel (27), der auf dem Gurt (10) fest montiert wurde, die Kontakt-Rolle (25), spannt sich die Feder (26) und der Arm (22) wird nach oben gedrückt. Hierdurch gibt der Schalter (23, 24) einen Impuls an die Steuerelektronik und die Motore schalten ab. Die obere Position ist erreicht und die genaue Gurtlänge gemessen und in der Elektronik gespeichert.
• 9) Quellen, Zeichnungen
• 1: Stand der Technik: Perspektivische Ansicht einer Heckplattform
• 2: Stand der Technik: Seitenansicht einer Heckplattform
• 3: Stand der Technik: Seitenansicht, Bewegung der Plattform mittels Gewindestange und Elektromotor
• 4: Seitenansicht ohne Berücksichtigung des Arms 22
• 5: Seitenansicht unter Berücksichtigung des Arms 22
• 6: Seitenansicht: Funktion des Arms 22
• 7: Übersicht: Perspektivzeichnung

1

Plattform

2

Schiene

3

Bootsrumpf

4

Wasserlinie

5

Elektromotor

6

Gewindeachse

7

Kugellager

8

Gewindeführung

9

Gurtrolle

10

Gurt

11

Motor-Drehachse

12

Vorderer Gurtrollenhalter

13

Gurtrolle

14

Drehachse

15

Spannfeder

16

Drehachse für 13

17

Magnetkontakt

18

Magnetkontaktschalter im Gehäuse/Seitentei121

19

Magnetkontakt

20

Magnetkontaktschalter im Gehäuse 21

21

Seitenteil/Gehäuse

22

Arm

23

Magnetkontaktschalter

24

Magnetkontakt

25

Seilrolle

26

Spannfeder

27

Dreieckiges Kunststoff-Teil

28

Achse

Claims (1)

1. Die hier vorgestellte Erfindung einer Steuermechanik für Hubvorrichtungen zeichnet sich aus durch die Verwendung von a) einer Wölbung (27) auf dem Tragegurt (10), der die Rolle (25) bewegt und durch den Schalter (23/24) einen sofortigen Stop der Aufwärts-Bewegung bewirkt und b) einen präzisen Stop der Abwärtsbewegung erreicht durch die Positionierung des Mittelpunkts der Rolle (13) oberhalb des Mittelpunkts der Spule (11). Dadurch wird unter Last die Rolle (13) vom Gurt (10) abwärts gedrückt. Ein Stop der Abwärtsbewegung am unteren Punkt wird erreicht, indem der Gurt (10) entlastet, die Rolle (13) aufwärts gezogen wird (Feder 15) und der Schalter (17/18) den Motor schaltet und c) durch die Verwendung von mehreren Kontakten (19) in der Rolle (13) der Kontakt (20) eine Parallelbewegung der beiden Gurtspulen über die Elektromotor-Steuerung erreicht wird.