DE19825312A1 - System zum Steuern der Bewegungen einer Lasthebevorrichtung - Google Patents
System zum Steuern der Bewegungen einer LasthebevorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern
einer Lasthebevorrichtung, insbesondere einer an einer
Laufschienenkonstruktion geführten Kran-Laufkatze, bezüg
lich ihrer linearen Bewegungen in Richtung mindestens einer
horizontalen Achse, wobei die Lasthebevorrichtung ein -
zumindest in Ruhelage schwerkraftbedingt - vertikal ausge
richtetes Tragelement aufweist.
Es sind Kranbahnen mit einer in nur einer Koordinatenrich
tung hin- und herbeweglichen Laufkatze (Einschienenbahn)
sowie auch mit einer über eine Fläche hinweg in zwei Ko
ordinatenrichtungen beweglichen Laufkatze (Laufkran) be
kannt. Dabei ist die Laufkatze selbst an einer Schiene
geführt, und diese Schiene ist dann gegebenenfalls an
weiteren Schienen mit zu ihrer Längserstreckung senkrechter
Bewegungsrichtung geführt. Die Lasthebevorrichtung bzw.
Laufkatze weist in vielen Fällen ein flexibles, aufwickel
bares Tragelement, beispielsweise ein Tragseil oder eine
Kette, auf, welches im Ruhezustand schwerkraftbedingt ver
tikal ausgerichtet ist. Darüber hinaus werden oftmals auch
starre, stangenartige Tragelemente, z. B. Zahnstangen, ver
wendet. Mit der Lasthebevorrichtung kann eine Last in ver
tikaler Raumrichtung gehoben oder gesenkt werden, indem das
Tragelement auf- oder abgewickelt bzw. insgesamt vertikal
bewegt wird.
Bei vielen solchen Kranbahnen ist die Laufkatze freibeweg
lich über entsprechende Freilauflager, beispielsweise
Rollen, geführt. Hierbei müssen die horizontalen Bewegungen
der Laufkatze von der Bedienungsperson manuell über das
Tragelement veranläßt werden, indem die Laufkatze mit dem
Tragelement bzw. der daran hängenden Last in die entspre
chende Richtung gezogen oder geschoben wird. Im Falle eines
flexiblen Tragelementes können je nach Höhe der Last große
Auslenkungen des Tragelementes erforderlich sein, bevor
sich die Laufkatze überhaupt bewegt. Zum Ende der jeweili
gen Bewegung kommt es oft auch zu einem unerwünschten
Überschwingen, d. h. zu einer ungewollten Weiterbewegungen
der Laufkatze über die jeweils gewünschte Position hinaus
und gegebenenfalls sogar relativ hart gegen einen End
anschlag der jeweiligen Tragschiene. Es ist daher oft
erforderlich, daß die Laufkatze über das Tragelement auch
abgebremst und gegebenenfalls sogar wieder etwas zurückge
zogen werden muß. Hierzu ist dann eine relativ weite umge
kehrte Auslenkung des Tragelementes erforderlich. Aus alle
dem resultiert eine schlechte, umständliche, zeit- und
müheaufwendige Handhabung.
Es sind auch Kranbahnen mit motorisch angetriebenen Lauf
katzen bekannt. Dabei wird üblicherweise der Laufkatzen
antrieb von einem Führerstand bzw. einer Handtastatur aus
über entsprechende, z. B. elektrische Schaltmittel gesteu
ert. Auch hierbei treten Probleme auf. Vor allem resultie
ren aus jeder Geschwindigkeitsänderung, d. h. aus jedem
Beschleunigungs- und Bremsvorgang, Pendelbewegungen der an
dem Tragelement hängenden Last. In ungünstigen Fällen
können solche Pendel- bzw. Schwingungsbewegungen so stark
werden, daß z. B. ein freistehender Kran sogar wegkippen
kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Steuersystem der genannten Art zu schaffen, mit dem auf
steuertechnisch einfache Weise eine besonders komfortable
Bedienung bei gleichzeitig hoher Sicherheit gewährleistet
ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Last
hebevorrichtung für die linearen Bewegungen mindestens eine
motorische Antriebsvorrichtung aufweist, die jeweils in
Abhängigkeit von einer das Tragelement in im wesentlichen
horizontaler Richtung beaufschlagenden, insbesondere manu
ell aufgebrachten Kraft ansteuerbar ist. Die Bedienungs
person braucht somit nur noch eine geringfügige Manipula
tionskraft direkt an der Last oder im Bereich der Lastauf
nahmeeinrichtung aufzubringen, und dadurch bewegt sich die
Hebevorrichtung mit der Last selbsttätig motorisch in die
entsprechende Richtung. Ohne Krafteinwirkung bleibt die
Last sofort stehen. Die Last kann daher sehr feinfühlig und
genau manipuliert und plaziert werden.
Die jeweilige Kraft kann unmittelbar, z. B. mittels DMS-Technik,
erfaßt werden, was sich vor allem bei Verwendung
eines starren Tragelementes anbietet. Denn die jeweilige
Manipulationskraft wird über das starre Tragelement nahezu
ohne Auslenkungen auf eine im Bereich der Lasthebevorrich
tung angeordnete Sensoreinrichtung übertragen.
Alternativ dazu ist vor allem bei Verwendung eines flexi
blen und daher pendelfähigen Tragelementes eine indirekte
Krafterfasssung vorgesehen, indem von der jeweiligen Mani
pulationskraft abhängige, gegenüber der Vertikalen aufge
zwungene Auslenkungen des Tragelementes erfaßt werden.
Hierzu ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, mit der Aus
lenkungen des Tragelementes relativ zur Vertikalen erfaßt
werden, und die dann in Abhängigkeit von der Richtung und
vorzugsweise auch von dem Grad der Auslenkung Steuersignale
zum Ansteuern der Antriebseinrichtung der Lasthebevorrich
tung erzeugt. Für die Handhabung ist es besonders vorteil
haft, wenn die Sensoreinrichtung bezüglich der Erzeugung
der Steuersignale derart ausgelegt ist, daß eine Bewegung
der Lasthebevorrichtung in eine bestimmte Koordinatenrich
tung durch eine etwa gleichgerichtete, der gewünschten
Bewegungsrichtung im wesentlichen entsprechende Kraft bzw.
Auslenkung des Tragelementes bewirkt wird. Die Sensorein
richtung kann derart feinfühlig ausgelegt sein, daß bereits
eine sehr geringe Kraft, beispielsweise eine Auslenkung des
Tragelementes von nur etwa 0 bis 3° zur Vertikalen, einen
motorischen Antrieb in die entsprechende Richtung auslöst.
Dabei kann die Antriebsgeschwindigkeit von der Höhe der
Kraft bzw. vom Grad der Auslenkung abhängig gesteuert
werden (geringere Geschwindigkeit bei geringerer Kraft/Aus
lenkung und größere Geschwindigkeit bei stärkerer Kraft/
Auslenkung). Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die
Manipulationskraft bzw. die daraus resultierende Auslenkung
nicht nach einer linearen, sondern vielmehr nach einer pro
gressiven Kurve in die Geschwindigkeit umgesetzt wird. Hier
durch werden ein langsames Anfahren und sanftes Abbremsen
erreicht sowie Schwingungen beim Anfahren und Abbremsen
vermieden.
Vorteilhafterweise genügt auch bei relativ großer Last eine
relativ geringe, im wesentlichen horizontal wirkende Mani
pulationskraft, die somit sehr einfach und ohne besondere
Kraftanstrengung manuell von einer Bedienungsperson aufge
bracht werden kann. Auch ein positionsexaktes Anhalten ist
leicht möglich, da bei Erreichen der gewünschten Position
durch bloßes Loslassen der motorische Antrieb sofort
stehenbleibt, weil die Manipulationskraft zu Null wird.
Die vorliegende Erfindung eignet sich für einachsige, be
vorzugt aber für zweiachsige Ausführungen von Kranbahnen.
Bei der zweiachsigen Ausführung kann erfindungsgemäß er
reicht werden, daß zwei den beiden Koordinatenrichtungen
(X, Y) zugeordnete Antriebe einzeln oder gleichzeitig an
gesteuert werden, so daß durch Überlagerung der Antriebe
auch alle beliebigen Bewegungen in zu den Koordinatenachsen
schrägen Richtungen möglich sind, indem das Tragelement
ebenfalls genau in die jeweilige gewünschte Bewegungsrich
tung mit Kraft beaufschlagt bzw. ausgelenkt wird.
Aufgrund der durch die Erfindung erreichten, sehr komfor
tablen Bedienungsart eignet sich dieses System insbesondere
zur Verwendung in Kombination mit sogenannten Gewichtsba
lancern. Dabei ist die Lasthebevorrichtung derart ausgebil
det, daß die an dem Tragelement hängende, praktisch "schwe
bende" Last durch geringe, manuell in vertikaler Richtung
aufgebrachte Kräfte gehoben oder gesenkt werden kann. Durch
Kombination mit der vorliegenden Erfindung kann somit die
schwebende Last unabhängig von deren Gewicht durch sehr
geringe Kräfte beliebig im Raum manipuliert, d. h. vertikal
und/oder horizontal bewegt werden. Eine solche kombinierte
Ausführungsform kann daher als "Drei-Koordinatenbalancer"
oder als "Raumbalancer" bezeichnet werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung
sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Be
schreibung enthalten.
Anhand von bevorzugten, in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nun genauer erläu
tert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Perspektivdarstellung einer
Kranbahn mit einer längs einer horizontalen
Bewegungsachse X-X beweglichen Lasthebevorrich
tung (Laufkatze),
Fig. 2 eine Kranbahn in einer Ausführung mit in Richtung
von zwei Koordinatenachsen X-X und Y-Y über eine
horizontale Fläche hinweg beweglicher Lasthebe
vorrichtung,
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht in Pfeilrichtung
III gemäß Fig. 2 mit zusätzlicher Darstellung
einer Last und einer Bedienungsperson,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine Hauptkomponente
einer Sensoreinrichtung des erfindungsgemäßen
Steuersystems,
Fig. 5 einen Horizontalschnitt in der Ebene V-V gemäß
Fig. 4 und
Fig. 6 ein Kraft-/Geschwindigkeitsdiagramm für eine
bevorzugte Ausführung mit progressiver Umsetzung
von Kraft in Geschwindigkeit.
In Fig. 1 ist zunächst beispielhaft eine Kranbahn 1 in
einer Ausführung als Einschienenbahn dargestellt. Hierbei
ist eine Laufschienenkonstruktion 2 mit einer sich horizon
tal und insbesondere geradlinig erstreckenden Laufschiene
4 vorgesehen, an der eine Lasthebevorrichtung 6, insbeson
dere eine sogenannte Laufkatze 8, in Richtung einer hori
zontalen Koordinatenachse X-X hin- und herbeweglich geführt
ist. Die Laufschienenkonstruktion 2 ist über Halteelemente
10 an einer nicht dargestellten Gebäudedecke und/oder
gesonderten stationären Trägern 12 (vgl. Fig. 2) befestigt.
Die Lasthebevorrichtung 6 weist in den dargestellten und im
folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ein flexibles
und daher aufrollbares sowie demzufolge pendelfähiges Trag
element 14 auf, welches hier beispielhaft als Tragseil
(Stahlseil) dargestellt ist, jedoch auch z. B. von einer
Kette gebildet sein kann. An seinem einen, unteren Ende
weist das Tragelement 14 eine Lastaufnahmeeinrichtung 16,
im einfachsten Fall beispielsweise einen Haken oder der
gleichen, auf; es kann sich hierbei auch um Unterdrucksau
ger, Greifer, Palettengabeln und dergleichen handeln.
Anderendig ist mit dem Tragelement 14 eine motorische Auf- und
Abwickeleinrichtung 18 verbunden (vgl. Fig. 4). Damit
kann über das Tragelement 14 die Lastaufnahmeeinrichtung 16
mit einer Last 20 (Fig. 3) in vertikaler Raumrichtung Z-Z
bewegt, d. h. angehoben oder abgesenkt werden.
In Fig. 2 ist die Kranbahn 1 beispielhaft in einer zweiten
Ausführung als Laufkran dargestellt. Dabei besteht die
Laufschienenkonstruktion 2 einerseits aus der die Lasthebe
vorrichtung 6 in Koordinatenrichtung X-X führenden Lauf
schiene 4 sowie andererseits aus weiteren Schienen 22,
wobei diese weiteren Schienen 22 ortsfest über die Halte
elemente 10 befestigt sind, und wobei die Laufschiene 4 in
einer zweiten horizontalen Koordinatenrichtung Y-Y an den
Schienen 22 hin- und herbeweglich geführt ist. Die beiden
Koordinatenrichtungen X-X und Y-Y sind senkrecht zueinander
angeordnet. Somit ist die Lasthebevorrichtung 6 beliebig
über die gesamte von der Laufschienenkonstruktion 2 über
deckte Fläche bewegbar.
Erfindungsgemäß ist der Lasthebevorrichtung 6 für ihre
Bewegungen in Richtung X-X und/oder Y-Y mindestens eine
motorische Antriebseinrichtung zugeordnet, die in den
Zeichnungsfiguren jedoch nicht erkennbar ist. In der be
vorzugten Ausführungsform nach Fig. 2 ist für die beiden
Bewegungsrichtungen X-X sowie Y-Y jeweils eine entsprechen
de Antriebseinrichtung vorgesehen. Zur Ansteuerung der bzw.
jeder Antriebseinrichtung ist in diesen Ausführungsbeispie
len ein spezielles Steuersystem vorgesehen, wobei die bzw.
jede Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einer - aus
gehend von der sich schwerkraftbedingt in Ruhelage selbst
tätig einstellenden vertikalen Ausrichtung - aufgezwungenen
Auslenkung des Tragelementes 14 ansteuerbar ist. Hierzu
weist das erfindungsgemäße System eine spezielle Sensor
einrichtung 24 auf, wozu insbesondere auf die Fig. 4 und 5
hingewiesen wird. Mit dieser Sensoreinrichtung 24 können
Auslenkungen des Tragelementes 14 relativ zur Vertikalen 26
sehr feinfühlig erfaßt werden. Die Sensoreinrichtung 24
erzeugt dann in Abhängigkeit von der Richtung sowie vor
zugsweise auch von dem Grad (Winkelmaß) der Auslenkung
Steuersignale zum Ansteuern der jeweiligen Antriebsein
richtung der Lasthebevorrichtung 6. Die Sensoreinrichtung
24 ist vorzugsweise bezüglich der Erzeugung der Steuersig
nale derart ausgelegt, daß eine Bewegung der Lasthebevor
richtung 6 in eine bestimmte Koordinatenrichtung, z. B. ± X
und/oder ± Y, durch eine etwa gleichgerichtete, der ge
wünschten Bewegungsrichtung im wesentlichen entsprechende
Auslenkung des Tragelementes 14 bewirkt wird.
Dies ist in Fig. 3 beispielhaft anhand von eingezeichneten
Pfeilen veranschaulicht. Wird beispielsweise von einer
Bedienungsperson 28 manuell das Tragelement 14 mittels der
Last 20 und/oder der Lastaufnahmeeinrichtung 16 in Pfeil
richtung 30 mit einer Manipulationskraft F beaufschlagt und
dadurch entsprechend der Bewegungsrichtung -Y um einen
Winkel α aus der Vertikalen 26 in eine geringfügig schräge
Ausrichtung 32 ausgelenkt, so bewirken die von der Sensor
einrichtung 24 erzeugten Ansteuersignale einen Antrieb der
Lasthebevorrichtung 6 genau in der Bewegungsrichtung -Y,
d. h. in Pfeilrichtung 34. Entsprechend würde eine umge
kehrte Kraft F bzw. Auslenkung in Pfeilrichtung 36 einen
Antrieb in Pfeilrichtung 38, d. h. in Bewegungsrichtung +Y
bewirken. Entsprechendes gilt auch für die Bewegungsachse
X-X sowie auch für Bewegungen in beiden Achsen, d. h. für
überlagerte Bewegungen schräg zu den Koordinatenachsen.
Gemäß Fig. 4 und 5 weist die Sensoreinrichtung 24 eine Meß
einheit 40 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei eine indirekte Krafterfassung über die
kraftproportionale Auslenkung des Tragelementes 14 vor
gesehen ist, besitzt die Meßeinheit 40 einerseits einen mit
dem Tragelement 14 verbundenen Auslenkkörper 42 sowie an
dererseits mindestens einen der jeweiligen Koordinatenachse
X-X bzw. Y-Y - und damit der zugehörigen Antriebseinrich
tung - zugeordneten Abstandssensor 44a, 44b. Der Auslenk
körper 42 sitzt derart längsverschiebbar auf dem Trag
element 14, daß einerseits das Tragelement 14 in Richtung
der vertikalen Achse Z-Z relativ zu dem in dieser Achs
richtung im wesentlichen ortsfest gehaltenen Auslenkkörper
42 zwecks Heben oder Senken der Last bzw. der Lastaufnah
meeinrichtung 16 beweglich ist, sowie andererseits der
Auslenkkörper 42 bei Auslenkungen des Tragelementes 14
relativ zu dem/den Abstandsensor/en 44 zur Veränderung des
zur Erzeugung der Ansteuersignale erfaßbaren Abstandes mit
genommen wird. Der bzw. jeder Abstandssensor ist hierzu
horizontal in einem bestimmten Abstand neben dem Auslenk
körper 42 gehaltert.
Für die bevorzugte Ausführung mit Bewegungsmöglichkeit der
Lasthebevorrichtung 6 in zwei Koordinatenrichtungen X und
Y weist die Meßeinheit 40 - wie dargestellt - zwei ent
sprechend den beiden Koordinatenachsen in einem Winkel von
90° zueinander angeordnete Abstandssensoren 44a, b auf. Da
bei ist der Auslenkkörper 42 zweckmäßigerweise als kreis
zylindrischer Körper ausgebildet und in einem hohlzylin
drischen Aufnahmegehäuse angeordnet, wobei die Sensoren
44a, b in der Wandung dieses Aufnahmegehäuses gehaltert
sind. Der Auslenkkörper 42 ist hierdurch in seiner Ruhelage
(genau vertikal ausgerichtetes Tragelement 14) von einem
gleichmäßigen Ringspalt 46 umgeben. Die lichte Weite dieses
Ringspaltes 46 wird von den Sensoren 44a, b jeweils meß
technisch erfaßt und dann in die Ansteuersignale umgesetzt.
Hierzu sind die Abstandssensoren 44 mit einer nicht geson
dert dargestellten, insbesondere elektronischen Auswerte
einheit verbunden, die ihrerseits die Steuersignale für
die Antriebseinrichtungen anhand der jeweiligen Sensor-
Ausgangssignale erzeugt.
Gemäß Fig. 4 weist die Meßeinheit 40 im oberen Bereich des
Aufnahmegehäuses eine ortsfeste Führung 48 für das Trag
element 14 auf, um so das Tragelement 14 seitlich gegen
Auslenkungen abzustützen. Die Führung 48 kann von einer
Durchführöffnung gebildet sein, die einen derart an den
Querschnitt des Tragelementes 14 angepaßten Öffnungsquer
schnitt aufweist, daß das Tragelement 14 zwar vertikal
relativbeweglich, aber horizontal in diesem Fixpunkt orts
fest geführt ist. Dieser Fixpunkt bildet somit Schwenk
achsen für die Auslenkungen des unterhalb liegenden (hän
genden) Abschnitts des Tragelementes 14.
Die bzw. jede (nicht erkennbare) Antriebseinrichtung ist
bevorzugt als Servomotor insbesondere mit einem auf die
Tragschienenkonstruktion 2 wirkenden Fahrantrieb ausge
bildet. Mit Vorteil kann es sich z. B. um einen Reibrad
antrieb handeln. Selbstverständlich können alternativ dazu
beispielsweise auch Zahnradtriebe vorgesehen sein.
Wie sich aus dem Diagramm in Fig. 6 ergibt, wird bevorzugt
die Manipulationskraft F bzw. die daraus resultierende Aus
lenkung des Tragelementes entsprechend einer progressiven
Kennlinie 50 in die Antriebsgesschwindigkeit v umgesetzt.
Dies wird durch entsprechende Auslegung bzw. Programmierung
der elektronischen Auswerteeinheit erreicht. Vorteile die
ser progressiven Kennlinie 50 mit flachem Anfangsanstieg
sind vor allem sanftes, weitgehend ruckfreies Anlaufen und
Anhalten der Lasthebevorrichtung 6 und Vermeidung von
Schwingungen beim Anlaufen und Abbremsen, wobei dennoch
auch hohe Geschwindigkeiten möglich sind. Würde demgegen
über die Umsetzung anhand einer - in Fig. 6 gestrichelt
angedeuteten -linearen Kennlinie 52 erfolgen, so würde
daraus ein ruckartiges, Pendelschwingungen erzeugendes
Anlaufen/Abbremsen resultieren. Ein entsprechend flacherer
Anstieg einer linearen Kurve hätte vor allem den Nachteil,
daß auch mit einer hohen Kraft nur eine relativ geringe
Geschwindigkeit bewirkt werden könnte.
Das erfindungsgemäße System wird bevorzugt in Kombination
mit einem sogenannten Gewichtsbalancer eingesetzt. Dabei
ist bevorzugt dem Tragelement 14 für dessen vertikale
Bewegungen in Achsrichtung Z-Z ein drehmomentgesteuerter
Antrieb zugeordnet, der jeweils lastabhängig ein konstantes
Drehmoment derart erzeugt, daß die Last 20 in vertikaler
Richtung in jeder beliebigen Lage statisch gehalten wird,
d. h. praktisch schwebt. Hierbei bewirken dann geringe, ins
besondere manuell aufgebrachte, vertikal nach oben oder
unten wirkende Kräfte (= Laständerungen) wegen des kon
stanten Drehmomentes automatisch ein Heben oder Senken der
Last 20. Hieraus resultiert eine sehr einfache und kom
fortable Manipulation einer vermeintlich schwebenden Last
im Raum durch sehr geringe Kräfte in vertikalen Richtungen
sowie durch die vorliegende Erfindung auch in horizontalen
Richtungen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie
benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch
alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.
Dies betrifft insbesondere die Sensoreinrichtung 24; hier
ist auch jede andere Ausführungsform geeignet, mit der
geringfügige Auslenkungen des Tragelementes 14 erfaßbar und
in Ansteuersignale umsetzbar sind. Insbesondere bei Ver
wendung eines starren Tragelementes 14 ist die etwa im
gleichen Bereich angeordnete Sensoreinrichtung so ausge
legt, daß Manipulationskräfte direkt, ohne nennenswerte
Auslenkung des Tragelementes 14, z. B. mittels einer Deh
nungsmeßstreifenanordnung (DMS) erfaßt werden können. Die
vorgesehenen Antriebe können als elektrische, pneumatische
und/oder hydraulische Motore ausgebildet sein.
Claims (13)
1. System zum Steuern einer Lasthebevorrichtung (6), ins
besondere einer an einer Laufschienenkonstruktion (2)
geführten Kran-Laufkatze (8), bezüglich ihrer linearen
Bewegungen in Richtung mindestens einer horizontalen
Achse (X-X; Y-Y), wobei die Lasthebevorrichtung (6)
ein - zumindest in Ruhelage schwerkraftbedingt - ver
tikal (Z-Z) ausgerichtetes Tragelement (14) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Lasthebevorrichtung (6) für die linearen Bewegungen
mindestens eine motorische Antriebsvorrichtung zu
geordnet ist, die jeweils in Abhängigkeit von einer
das Tragelement (14) in im wesentlichen horizontaler
Richtung beaufschlagenden, insbesondere manuell aufzu
bringenden Kraft (F) ansteuerbar ist.
2. System nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Sensor
einrichtung (24) zur direkten oder indirekten Erfas
sung jeglicher das Tragelement (14) im wesentlichen
horizontal und insbesondere im Bereich einer am
freien, unteren Ende des Tragelementes (14) angeord
neten Lastaufnahmeeinrichtung (16) beaufschlagenden
Kraft (F), wobei die Sensoreinrichtung (24) in Abhän
gigkeit von der Richtung und vorzugsweise auch der
Größe dieser Manipulationskraft (F) Steuersignale zum
Ansteuern der Antriebseinrichtung der Lasthebevor
richtung (6) erzeugt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinrichtung (24) derart ausgelegt ist, daß eine
Bewegung der Lasthebevorrichtung (6) in eine bestimmte
Koordinatenrichtung (X und/oder Y) durch eine etwa in
der gleichen gewünschten Bewegungsrichtung aufgebrach
te Kraft (F) bewirkt wird.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebsgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung in
Abhängigkeit von der Größe der jeweils aufgebrachten
Kraft (F) gesteuert wird, und zwar vorzugsweise anhand
einer progressiven Kurve (50) mit einem flachen An
fangsanstieg.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lasthebevorrichtung (6) über eine Fläche hinweg in
Richtung von zwei zueinander senkrechten Koordinaten
achsen (X-X und Y-Y) beweglich geführt ist, wobei
jeder Achse (X-X; Y-Y) eine gesonderte motorische
Antriebseinrichtung zugeordnet ist und beide Antriebs
einrichtungen mittels der Sensoreinrichtung (24) an
steuerbar sind.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
insbesondere im Falle eines relativ starren und form
stabilen, beispielsweise von einer Zahnstange oder
dergleichen gebildeten Tragelementes (14) die jewei
lige Kraft (F) unmittelbar, insbesondere unter Ver
wendung eines Dehnungsmeßstreifen-Sensors, erfaßt
wird.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ins
besondere im Falle eines flexiblen, aufwickelbaren und
daher pendelfähigen, beispielsweise von einem Seil
oder einer Kette gebildeten Tragelementes (14) die
jeweilige Kraft (F) mittelbar anhand von kraftabhän
gigen, gegenüber der Vertikalen (26) aufgezwungenen
Auslenkungen des Tragelementes (14) erfaßt wird.
8. System nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinrichtung (24) eine Meßeinheit (40) mit einem
im Bereich der Lasthebevorrichtung (6) mit dem Trag
element (14) verbundenen Auslenkkörper (42) und min
destens einem der jeweiligen Koordinatenachse (X-X;
Y-Y) bzw. der zugehörigen Antriebseinrichtung zugeord
neten Abstandssensor (44) aufweist.
9. System nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Auslenkkörper (42) derart längsverschiebbar mit dem
Tragelement (14) verbunden ist, daß einerseits das
Tragelement (14) in Richtung einer vertikalen Achse
(Z-Z) relativ zu dem in dieser Achsrichtung (Z-Z) im
wesentlichen ortsfesten Auslenkkörper (42) zwecks
Heben oder Senken einer Last (20) beweglich ist und
andererseits der Auslenkkörper (42) bei Auslenkungen
des Tragelementes (14) relativ zu dem/den Abstands
sensor/en (44a, b) zur Veränderung des zur Erzeugung
der Ansteuersignale erfaßbaren Abstandes mitgenommen
wird.
10. System nach Anspruch 5 und Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinheit (40) zwei entsprechend den beiden Koordi
natenachsen (X-X; Y-Y) in einem Winkel von 90° zuein
ander angeordnete Abstandssensoren (44a, b) aufweist.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die/jede
Antriebseinrichtung als Servomotor insbesondere
mit Reibrad- und/oder Zahnradantrieb ausgebildet ist.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lasthebevorrichtung (6) als Gewichtsbalancer ausgebil
det ist.
13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß dem
Tragelement (14) für dessen vertikale Bewegungen (Z-Z)
ein drehmomentgesteuerter Antrieb zugeordnet ist, der
jeweils lastabhängig ein konstantes Drehmoment derart
erzeugt, daß die Last (20) in vertikaler Richtung (Z-Z)
in jeder beliebigen Lage statisch gehalten wird und
geringe, insbesondere manuell aufgebrachte, im wesent
lichen vertikal wirkende Kräfte ein Heben oder Senken
der Last (20) bewirken.
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