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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Scherenhubtisch mit zwei parallel
beabstandeten und zwischen einer Basiseinheit einerseits und einer
auf und ab zu bewegenden Trageinheit andererseits angeordneten Scheren,
die jeweils zwei um eine Scherenachse relativ zueinander verschwenkbare
Scherenschenkel aufweisen, und mit einer Hubvorrichtung, die mindestens
eine zwischen den Scherenschenkeln zum Heben und Senken der Trageeinheit
hin und her bewegbare, über
eine aufwickelbare oder verstellbare Zugmittelanordnung an eine
Antriebseinrichtung gekoppelte Spreizeinheit aufweist.
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Ein
derartiger Scherenhubtisch ist in der
DE 100 01 910 A1 angegeben.
Bei diesem bekannten Scherenhubtisch ist zwischen einer Basiseinheit
und einer auf- und abbewegbaren Tragvorrichtung für aufzunehmende
Lasten eine Sche- renanordnung mit zwei parallel beabstandeten Scheren
angeordnet. Die Scherenschenkel jeder Schere werden mittels einer
Hubvorrichtung gespreizt, indem zwischen den beiden Scherenschenkeln
einer jeweiligen Schere ein Hubwagen mittels eines Zugmittels und
eines daran angeschlossenen Antriebs zum Anheben der Tragvorrichtung
zur Scherenachse hin gezogen wird. Zwischen den jeweiligen Scherenschenkeln
ist eine Hubkurve angeordnet, auf der der Hubwagen abrollt, so dass
sich durch die Kontur der Hubkurve die Hubbewegung beeinflussen
lässt.
Vorteilhaft ist bei diesem bekannten Scherenhubtisch eine Zugmittelanordnung
mit vorzugsweise mehreren bandförmigen Zugmitteln
in Form von Flachbändern
vorgesehen, die mittels des Antriebs auf einer an der Basiseinheit parallel
zur Scherenachse angeordneten Wickeltrommel aufgewickelt werden.
Durch die Flachbänder
ergibt sich eine definierte Aufwicklung der Flachbänder Lage
auf Lage übereinander,
wobei sich der Wickelradius pro Trommelumdrehung um die Riemendicke
vergrößert.
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Ein
weiterer ähnlicher
Scherenhubtisch ist in der
DE
199 21 435 A1 gezeigt. Bei diesem bekannten Scherenhubtisch
weist die Hubvorrichtung ebenfalls mehrere flache Zugbänder auf.
Diese sind als flache Zahnriemen ausgebildet und um eine Antriebswelle geführt, über die
sie bewegt werden. Die Zugbänder weisen
einen Unterdrum und einen Oberdrum auf, an dem der zwischen den
Scherenschenkeln abrollende Hubwagen angebracht ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scherenhubtisch der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Hubbewegung
weiter verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass die Spreizeinheit lose mit der Zugmittelanordnung gekoppelt
ist und ein von der Antriebseinrichtung abgekehrtes Ende der Zugmittelanordnung
mittels einer Zugmittelhalterung außerhalb des Spreizwagens an dem
Hubtisch oder einer separaten Haltevorrichtung angebunden ist.
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Durch
die nach Art einer losen Rolle mittels der Zugmittelanordnung bewegte
Spreizeinheit, beispielsweise einen Spreizwagen oder eine pendelnd gelagerte
Rolleneinheit, ergeben sich für
die Hubbewegung relativ geringe Kräfte, wodurch der Bewegungsablauf
exakter gesteuert werden kann und auch das Zugmittel sowie die weiteren
Elemente der Hubvorrichtung geschont werden können.
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Um
die Hubbewegung in gewünschter
Weise ablaufen lassen zu können,
sind dabei die Maßnahmen
vorteilhaft, dass an zumindest einem der Spreizeinheit bezüglich der
Schwenkachse zugekehrten Scherenschenkelabschnitt der jeweiligen
Schere eine mit der Spreizeinheit zusammenwirkende Spreizkurve zum
Beeinflussen des von einem Antriebsmotor erzeugten Antriebsmomentes,
der in der Zugmittelanordnung wirkenden Zugkräfte und/oder des Geschwindigkeitsverlaufs
der Hubbewegung angeordnet ist. Insbesondere kann dabei auch an
den beiden sich spreizenden Schenkeln jeweils eine Spreizkurve angeordnet
sein, durch deren Kontur der Bewegungsablauf der Spreizeinheit bzw.
des Hubs bestimmt werden kann.
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Zu
einer genauen Steuerung des Bewegungsablaufs und dauerhaft hohen
Zuverlässigkeit tragen
insbesondere auch die Maßnahmen
bei, dass die Zugmittelanordnung mindestens ein Zugband mit in Kunststoff-
oder Gummimaterial ein gebetteten Stahlseilen aufweist. Vorteilhaft
sind dabei mindestens zwei, beispielsweise drei oder vier flache
Zugbänder
vorgesehen, so dass ein Notlauf noch aufrecht erhalten werden kann,
wenn eines der Zugbänder
reißt.
Jedenfalls werden ruckartige Bewegungen der Trageinheit bzw. Hubplattform
sicher unterbunden.
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Ein
zuverlässiger
Betrieb wird des Weiteren dadurch unterstützt, dass mehrere parallel
verlaufende Zugmittel der Zugmittelanordnung über jeweils zugeordnete Spannmittel
an der Zugmittelhalterung angebunden sind und dass für jedes
Zugmittel eine getrennte Zugmittelüberwachung auf Beschädigung vorhanden
ist. Mittels der Zugmittelüberwachung wird
eine Beschädigung
und insbesondere ein Reißen
des Zugmittels beispielsweise durch die nachlassende Zugspannung
erkannt und kann dem Benutzer angezeigt und/oder über eine
Auswerteeinrichtung in einer Diagnoseeinrichtung z.B. mit Datum und
Uhrzeit oder geeigneten Betriebsparametern wie Betriebsdauer des
betreffenden Bandes oder Hubzyklen desselben abgespeichert werden.
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Verschiedene
vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen darin, dass die Antriebseinrichtung ortsfest
bezüglich
der Basiseinheit, der Trageinheit oder zweier paralleler Scherenschenkel
angeordnet ist und eine mit ihrer Achse parallel zur Scherenachse
angeordnete Wickeltrommel aufweist.
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Weitere
Ausgestaltungsmöglichkeiten
sind dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelhalterung ortsfest
bezüglich
der Basiseinheit, der Trageinheit oder zweier paralleler Scherenschenkel
angebracht. Soweit dabei aufgrund einer Winkeländerung des Zugmittels bzw.
der Zugmittelhalterung erforderlich, kann diese drehbar gelagert
sein.
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Ist
vorgesehen, dass die Zugmittelanordnung um eine Umlenkachse geführt ist,
die die entlang der Basiseinheit bewegbaren unteren Endabschnitte
der einen Scherenschenkel verbindet, und/oder um eine Umlenkachse
geführt
ist, die die entlang der Trageinheit bewegbaren oberen Endabschnitte
der anderen Scherenschenkel verbindet, wird während der Hubbewegung diese
in einer anfänglichen,
relativ flachen Lage der Scherenschenkel insbesondere mittels der
Spreizeinheit bewirkt, während
beim Anheben nach und nach die Hubbewegung zunehmend durch den Zug
an dem oder den beweglichen Enden der betreffenden Scherenschenkel
mit dem Zugmittel bewirkt wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Hubtisches besteht darin,
dass die Basiseinheit in einen Fahrzeugaufbau integriert ist und
dass die Antriebseinrichtung über
eine Antriebswelle mit dem fahrzeugeigenen Antrieb gekoppelt ist
oder einen separaten Antrieb aufweist.
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Eine
gute Drehmoment- und Geschwindigkeitskonstanz wird dadurch erhalten,
dass der sich durch die Aufwicklung vergrößernde Wickelradius und die
Krümmung
der Spreizkurve in der Weise aufeinander abgestimmt sind, dass bei
der Hubbewegung ein durch das Verhältnis von Bandlänge zu Hubweg
definiertes Hubverhältnis
gleich bleibt. Das im Wesentlichen konstant gehaltene Hubverhältnis ergibt
am Anfang, also in einer noch relativ unkritischen Hubphase, bei
kleinem Wickeldurchmesser eine relativ hohe Zuglast im Band, die
jedoch mit wachsendem Hub abnimmt und in der Hochposition, wenn
der Wickeldurchmesser am größten ist,
ihren niedrigsten Wert erreicht. Bei dieser Auslegungsvariante wird
zusätzlich
die Sicherheit des Systems gegen Zugelementbruch erhöht.
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Eine
günstige
Ausgestaltung der Erfindung für
ein möglichst
geringes Drehmoment und damit zusammenhängend eine kleine Getriebegröße und Kosten-
vorteile besteht darin, dass die Zugmittelanordnung sowohl um ein
Umlenkelement im Bereich einer beweglichen Lagerung betreffender
unterer Endabschnitte der Scherenschenkel als auch um ein weiteres
Umlenkelement im Be- reich einer beweglichen Lagerung betreffender
oberer Endabschnitte der Scherenschenkel geführt ist. Hierbei können insbesondere
bei sich gegenüberliegenden
Hubkurven, die an zwei sich gegenüberliegenden Schenkelabschnitten
angeordnet sind, auch relativ flache Hubkurven verwendet werden,
die günstig
für eine
geringe Bauhöhe
sind.
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Die
Kontur der Spreizkurven kann so ausgelegt werden, dass die Hubgeschwindigkeit über den gesamten
Hubweg konstant bleibt oder bestimmte gewünschte Eigenschaften aufweist,
z.B. eine Beschleunigungsstrecke im unteren Hubbereich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1a) bis 1f) verschiedene
Varianten eines Scherenhubtisches, die sich insbesondere durch die Führung einer
Zugmittelanordnung und deren Anbindung unterscheiden und
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2 ein
Beispiel für
eine Anbindung der Zugmittelanordnung an einer Zugmittelhalterung.
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Wie
die schematischen, seitlichen Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele
eines Scherenhubtisches nach 1, Teilbilder
a) bis f), zeigen, weist jede Ausführungsform des Scherenhubtisches
eine Scherenanordnung aus sich in einer Scherenachse 9 kreuzenden,
gegeneinander schwenkbaren Scherenschenkeln 1, 2 auf,
die mit ihren unteren Endabschnitten an einer Basiseinheit 20, z.B.
einem Bodenrahmen oder Fahrzeug-Grundrahmen, und mit ihren oberen
Endabschnitten an einer Trageinheit 10 gelagert sind, wobei
der eine Scherenschenkel 1 mit seinem oberen Endabschnitt
ortsfest an der Trageinheit 10 und mit seinem unteren Endabschnitt
horizontal bewegbar an der Basiseinheit 20 und der andere
Scherenschenkel 2 mit seinem oberen Endabschnitt an der
Trageinheit 10 horizontal verschieblich und mit seinem
unteren Endabschnitt an der Basiseinheit 20 ortsfest gelagert sind
und wobei in jedem Lagerpunkt eine Schwenkbewegung ermöglicht wird.
Jeder Hubtisch weist zwei parallel voneinander beabstandete derartige Scheren
auf, wobei zwischen den Scherenschenkeln 1, 2 der
Scheren zum Anheben der Trageinheit 10 mit gegebenenfalls
darauf angeordneter Last eine Spreizeinheit, beispielsweise ein
Spreizwagen 4 angeordnet ist, der über eine Zugmittelanordnung 5 zum
Erzeugen der Hubbewegung mit einer Antriebseinrichtung 8 gekoppelt
ist.
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Die
Zugmittelanordnung 5 besteht vorzugsweise aus mehreren,
z.B. zwei, drei, vier oder fünf
flachen, bandartigen Zugmitteln, die mehrere in Kunststoff oder
Gummi eingebettete Stahlseile aufweisen und genügend biegsam sind und hohe
Zuglasten übertragen
können.
Die parallele Anordnung mehrerer derartiger Zugmittel erhöht die Sicherheit
des gesamten Hubsystems. Denkbar, aber weniger günstig sind auch genügend biegsame
Zugseile oder gelenkige Zugelemente, etwa Ketten.
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Die
Zugmittelanordnung 5 ist einerseits an einer von einem
Antriebsmotor 8.2 angetriebenen Wickeltrommel 8.1 und
andererseits an einer Zugmittelhalterung 7 angebunden,
wobei sie derart um den Spreizwagen 4 gelegt und an diesem
umgelenkt ist, dass dieser nach Art einer losen Rolle zwischen den jeweiligen
Scherenschenkeln 1, 2 geführt ist. Zwischen den dem Spreizwagen 4 zugeordneten
Abschnitten der Scherenschenkel 1, 2 sind jeweils
an den Scherenschenkeln 1, 2 angebrachte Spreizkurven 3 angeordnet,
auf deren Kurvenkontur der Spreizwagen 4 mittels einer
oder mehrerer beidseitiger Rollen abrollt. Die Zugmittelhalterung 7 einerseits und
die Wickeltrommel 8.1 der Antriebseinrichtung 8 andererseits
können
unterschiedlich bezüglich
des Scherenhubtisches angeordnet sein, wie die Teilbilder a) bis
f) beispielhaft zeigen, wobei auch ein oder mehrere mit ihren Drehachsen
parallel zur Scherenachse 9 angeordnete Umlenkelemente 6 für die Zugmittelanordnung 5 vorgesehen
sein können.
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So
zeigt 1a) eine Anordnung, bei der
die Zugmittelhalterung 7 im Bereich der Scherenachse 9 angebracht
ist und die Zugmittelanordnung um ein drehbares Umlenkelement 6 im
Bereich der beweglichen Lagerung der betreffenden unteren Endabschnitte
der Scherenschenkel 2 angeordnet ist und die Wickeltrommel 8.1 im
Bereich der Basiseinheit 20 nahe dem Lagerpunkt der unteren
Endabschnitte der anderen Scherenschenkel 1 angeordnet
ist. Beim Aufwickeln der Zugmittelanordnung 5 auf die Wickeltrommel 8.1 mittels
des Antriebsmotors 8.2 wird die Hubbewegung sowohl durch
Zusammenziehen der unteren Scherenschenkelabschnitte als auch durch
den zur Scherenachse 9 hin gezogenen Spreizwagen 4 bewirkt,
wobei die Hubbewegung im Bereich der flacher liegenden Scherenschenkel 1, 2 insbesondere
durch den Spreizwagen 4 und bei weiter angehobener Trageinheit 10 die
Hubbewegung zunehmend durch das Ziehen an den beweglichen unteren
Endabschnitten der Scherenschenkel 2 bewirkt wird. Der
Antriebsmotor 8.2 kann dabei z.B. außerhalb neben einem Boden-
rahmen bzw. betreffenden Führungselement
der Basiseinheit 20 angeordnet sein und einen oder zwei
Getriebemotoren zum direkten Antreiben der Wickeltrommel aufweisen.
Denkbar ist auch eine Anordnung des Antriebsmotors 8.2 innerhalb
des Rahmens der Basiseinheit 20. Weist die Zugmittelanordnung
eine oder mehrere bandförmige
Zugmittel auf, werden diese beim Heben Lage auf Lage übereinander
gewickelt, wobei sich der Wickelradius pro Umdrehung der Wickeltrommel 8.1 um
die Dicke des Zugmittels definiert vergrößert, so dass eine eindeutige
Steuerung der Hubbewegung erreicht wird. Dabei wird die Hubbewegung
durch die Konturen der Spreizkurven zusätzlich beeinflusst, die je
nach den gewünschten
Eigenschaften des Hubsystems berechnet oder auch durch einfache
geometrische Konturen, z.B. Kurven mit konstanten Radien, vorgegeben
sein können.
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Bei
dem Beispiel nach 1b) ist die Zugmittelhalterung 7 gegenüber Teilbild
a) an den von dem Spreizwagen 4 abgelegenen oberen Abschnitten
der beiden parallelen Scherenschenkel 1 angeordnet. Die
ortsfest angeordnete Zugmittelhalterung 7 ist dabei entsprechend
dem sich änderenden
Winkel der Zugmittelanordnung 5 drehbar gelagert.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach Teilbild c) ist die Zugmittelanordnung 5 gegenüber der
Ausführung
nach Teilbild b) weiterhin um ein Umlenkelement 6' geführt, das
in der oberen verschieblichen Lagerung der parallelen Scherenschenkel 1 angeordnet ist,
und entlang der Trageinheit 10 in Richtung zu dem oberen
Endabschnitt der anderen Scherenschenkel 2 geführt und
an der Trageinheit 10 festgelegt. Hierdurch ergibt sich
eine Zugbewegung sowohl an dem unteren verschiebbaren Abschnitt
des Scherenschenkels 2 als auch an dem oberen verschieblichen
Abschnitt des Scherenschenkels 1, wodurch die Kräfte für die Hubbewegung
ebenfalls in besonderer Weise aufgeteilt werden und sich ein besonders
günstiger
Drehmomentverlauf und flacher Aufbau, insbesondere bei zwei sich
gegenüberliegenden Spreizkurven 3,
ergibt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach Teilbild d) ist die Zugmittelhalterung 7 im Bereich
des unteren, unverschieblichen Lagerpunkts des Scherenschenkels 1 an
der Basiseinheit 20 festgelegt und die Zugmittelanordnung 5 um
ein Umlenkelement 6 an dem verschieblichen Lagerpunkt des
anderen Scherenschenkels 2 im Bereich der Basiseinheit
angeordnet, während
die Wickeltrommel 8.1 in der Scherenachse 9 angeordnet
ist.
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Nach
Teilbild e) sind die Wickeltrommel 8.1 und ein Umlenkelement 6 entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
nach Teilbild a) oder b) angeordnet, während die Zugmittelanordnung 5 von
diesem Umlenkelement 6 aus über ein weiteres Umlenkelement in
der Scherenachse 9 und um den Spreizwagen 4 zu der
an dem dem Spreizwagen 4 bezüglich der Scherenachse 9 gegenüberliegenden
unteren Abschnitt der Scherenschenkel 2 angebrachten Zugmittelhalterung 7 geführt ist.
Auch hierbei ergibt sich während der
Hubbewegung ein Zusammenziehen der unteren Scherenschenkel und ein
Spreizen mittels des Spreizwagens 4.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach Teilbild f), bei dem die Wickeltrommel 8.1 entsprechend
den Ausführungsbeispielen
nach Teilbild a) oder b) angeordnet ist, ist der Spreizwagen 4 bezüglich der
Wickeltrommel 8 auf der gegenüberliegenden Seite der Scherenachse 9 an
den dort ausgebildeten Spreizkurven 3 gelagert und die
von der Wickeltrommel 8.1 um den Spreizwagen 4 geführte Zug mittelanordnung 5 zu
der Zugmittelhalterung 7 geführt, die an dem dem Spreizwagen 4 bezüglich der
Scherenachse 9 gegenüberliegenden
oberen Abschnitt des Scherenschenkels 2 angebracht ist.
Bei dieser Variante wird die Hubbewegung lediglich durch den Spreizwagen 4 erzeugt.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
für eine Anbindung
von vier Zugbändern
an der Zugmittelhalterung 7, die beispielsweise zwischen
den beiden parallel beabstandeten Scherenschenkeln 1 ortsfest, aber
drehbar angeordnet ist. Die Zugmittelhalterung 7 weist
jeweils eine Befestigungseinheit 7.1 mit einem oder mehreren
Spannelementen 7.2 und Überwachungsmitteln 7.3 auf.
Mit den Spannelementen 7.2 können die Zugbänder auf
die gleiche Zugspannung eingestellt werden. Mit den Überwachungsmitteln 7.3 der
Zugelementüberwachung
kann festgestellt werden, ob ein Zugmittel angerissen oder durchgerissen
ist. Über
die Zugmittelüberwachung kann
eine entsprechende Meldung für
den Benutzer, z.B. Anzeige, erzeugt und gewünschtenfalls auch eine Abschaltung
des Antriebsmotors vorgenommen werden. Auch können Diagnosemaßnahmen
ergriffen und Fehler mit geeigneten weiteren Informationen, wie
Datum und Uhrzeit oder geeigneten Betriebsparametern abgespeichert
werden.
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Mit
den genannten Maßnahmen
kann das Hubsystem für
einen jeweiligen Anwendungsfall geeignet ausgelegt werden. Die Last
an den Zugmitteln, wie auch das Drehmoment an der Wickeltrommel 8.1 bzw.
der Arbeitswelle der Antriebseinrichtung 8 hängen ab
von dem gewählten
Umlenkungssystem mit den Umlenkelementen 6 und der Auslegung
der Spreizkurvenkontur. Vorteilhaft ist eine Auslegung des Hubsystems
mit einer gleichförmigen
Auslastung der wesentlichen Bauelemente des Hubsystems. Die Spreizkurvenkontur
kann z.B. so ausgelegt werden, dass die Last der Zugmittel bzw.
der Zugmittelanordnung 5 über den ganzen Hubweg konstant
bleibt oder so, dass das an der Wickeltrommel 8.1 aufzubringende
Drehmoment über
den gesamten Hubweg konstant bleibt.
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In
letzterem Falle ist die Zuglast der Zugmittel bei Hubbeginn, wenn
der Wickeldurchmesser am kleinsten ist und sich der Hubtisch in
der Tiefposition befindet, am höchsten
und sinkt je höher
er fährt
immer weiter ab, um in der Hochposition des Hubtisches, wenn der
Wickeldurchmesser am größten ist, ihren
niedrigsten Wert zu erreichen. Bei dieser Auslegung wird zusätzlich die
Sicherheit des Hubsystems gegen einen Bruch der Zugmittelanordnung 5 erhöht.
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Denkbar
ist anstelle eines Aufwickelns der Zugmittel auch ein hin und her
Bewegen des von der Zugmittelhalterung
5 abgelegenen Endabschnitts oder
beider Endabschnitte beispielsweise durch Ankopplun an eine umlaufende
Anordnung, wie sie in der eingangs genannten
DE 199 21 435 A1 gezeigt ist.
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Der
beschriebene Hubtisch eignet sich nicht nur zur Anordnung auf einem
ortsfesten Untergrund, sondern lässt
sich auch vorteilhaft in einen Fahrzeugaufbau integrieren, um eine
mobile Hubvorrichtung zu erhalten. Die Antriebseinrichtung kann
dabei über eine
Antriebswelle mit dem fahrzeugeigenen Antrieb gekoppelt sein oder
einen separaten Antrieb aufweisen.