DE19830327B4 - Hebevorrichtung zum Zusammenfügen eines Fahrgestells mit einer Karosserie - Google Patents

Hebevorrichtung zum Zusammenfügen eines Fahrgestells mit einer Karosserie Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (10, 110, 210) zum Anheben eines Fahrgestellmoduls (20) für ein Kraftfahrzeug in eine Position und zum Haltern des Fahrgestellmoduls (20) in einer Position, in der es mit einer Krauftfahrzeugkarosserie (14) zusammengefügt werden kann, während beide an einer Montagestraße entlangbewegt werden, wobei die Vorrichtung (10, 110, 210) die folgenden Bestandteile enthält: – einen beweglichen Wagen (26, 11, 111, 211); – wenigstens eine Haltevorrichtung (52), die oberhalb des Wagens (26, 11, 111, 211) angeordnet ist und das Fahrgestellmodul (20) aufnimmt und haltert; und – wenigstens einen geführten Hebemechanismus (42, 142, 242) zum vertikalen Bewegen der Haltevorrichtung (52) zwischen einer abgesenkten Position und einer angehobenen Position, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemechanismus (42, 142, 242) eine Druckkette (46) umfasst, die an der Haltevorrichtung (52) befestigt ist, wenigstens ein Kettenrad (69) aufweist, das zum Antrieb mit der Druckkette (46) in Eingriff kommt, um einen vertikalen Bereich (46a) der Druckkette...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hebevorrichtungen, die in der Automobilherstellung zum Zusammenfügen von Fahrgestellmodulen und Fahrzeugkarosserien verwendet werden, und dabei insbesondere solche Hebevorrichtungen, die zum Anheben der Fahrgestellmodule in eine Position unterhalb der angehobenen Fahrzeugkarosserie dienen, woraufhin dann das Fahrgestellmodul an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird.
  • Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen ist es üblich, Bauteile des Fahrgestells eines Kraftfahrzeugs vorzumontieren, ehe sie mit dem Fahrgestell zusammengefügt werden. Das Zusammenfügen von Fahrgestell und Fahrzeugkarosserie erfolgt auf einem sich ununterbrochen bewegenden Förderband. Üblicherweise wird die Karosserie von einem an der Decke umlaufenden Förderband transportiert und die mit der Karosserie zu verbindenden Fahrgestellbestandteile werden von einer Haltevorrichtung einer beweglichen Hebevorrichtung gehaltert, wobei letztere dazu dient, die Fahrgestellbestandteile in eine Position unterhalb der sich bewegenden Karosserie zu bewegen und sie dabei gleichzeitig in eine Position anzuheben, in der sie mit der Karosserie zusammengebaut werden können.
  • Bei vielen derzeit verwendeten Hebevorrichtungen werden pneumatisch betriebene hydraulische Hebemechanismen eingesetzt, um die Haltevorrichtung bzw. die Haltevorrichtungen, die die Fahrgestellbestandteile tragen, anzuheben oder abzusenken. Einige Vorrichtungen sind mit einer einzige Haltevorrichtung ausgestattet, während andere zwei solche Haltevorrichtungen umfassen, die an entgegengesetzten Enden der Hebevorrichtung angeordnet sind. Jede Haltevorrichtung ist mit einem eigenen Hydrauliksystem ausgestattet und beide Hydrauliksysteme sind oft so synchronisiert, dass sie einheitlich betrieben werden können.
  • Jedes Hydrauliksystem umfasst einen Fluidzylinder, der an der Vorrichtung angebracht und an der jeweiligen Haltevorrichtung befestigt ist. An den einander entgegengesetzten Enden jedes Zylinders ist ein Paar von mehrstufigen, vertikalen Teleskopführungen vorgesehen, die zur vertikalen Führung der Haltevorrichtung dienen.
  • Ein in Längsrichtung verlaufendes Gehäuse erstreckt sich über ein Basiselement der Vorrichtung hinaus in den Raum zwischen den Haltevorrichtungen und beinhaltet verschiedene Bestandteile für die Regelung und Bedienung der hydraulisch-pneumatischen Systeme. Zu den im Gehäuse angeordneten Bestandteilen gehört ein Behälter mit Hydraulikfluid zur Zufuhr an die Zylinder sowie ein eingebautes pneumatisches Pumpensystem zum Antrieb der Hydraulik. Dieses Pumpensystem ist mit eingebauten, auffüllbaren Lufttanks ausgestattet, die ebenfalls im Gehäuse angeordnet sind und einen Vorrat an Druckluft zur Bedienung der Pumpe beinhalten. Die Pumpe wiederum kontrolliert den Fluss des Hydraulikfluids zu und von den Zylindern, um so die Hebebühnen anzuheben bzw. abzusenken.
  • Obwohl das Anheben und Absenken der Hebebühnen durch die herkömmlichen hydraulisch-pneumatischen Hebemechanismen derartiger Vorrichtungen in zufriedenstellender Weise ausgeführt werden kann, ist es doch mit mehreren typischen Nachteilen verbunden, die diese Arbeitsvorgänge kostenintensiv und komplex machen und von denen viele einzig bei Hebevorrichtungen für Fahrgestellbauteile auftreten.
  • Die Hydrauliksysteme sind mit verschiedenen Dichtungen, Zubehörteilen und anderen Bauelementen ausgestattet, die zum häufigen Auslaufen und Versagen neigen und ständig von ausgebildetem Personal überprüft werden müssen, um ihr fehlerfreies Funktionieren sicherzustellen. Darüber hinaus mussmuss zur Versorgung der Zylinder mit Fluid auch ein Hydraulikfluid-Behälter mit relativ großer Kapazität an der Vorrichtung angebracht sein, was die Größe, die Kosten und das Gewicht der Vorrichtung erhöht.
  • Das wieder auffüllbare pneumatische Pumpensystem verursacht seinerseits eine Anzahl von Problemen. Um zu funktionieren, muss die Pumpe mit Druckluft von den eingebauten Tanks versorgt werden. Geht die Luft in den Tanks zur Neige, so kann die Pumpe – und damit auch die Hydraulik – nicht länger eingesetzt werden. Eine Vorrichtung mit aufgebrauchtem Druckluftvorrat muss von der normalen Montagestraße zu einer speziellen Auffüllstation gebracht werden, wo die Tanks wieder mit Druckluft befüllt werden. Während dieses Zeitraums muss eine andere Vorrichtung ihre Stelle einnehmen, um einen ununterbrochenen Montagebetrieb zu gewährleisten. Da die gesamte Druckluftfüllung normalerweise höchstens für drei Anhebezyklen ausreicht, ehe ein Wiederauffüllen nötig wird, muss für den Montagebetrieb eine Anzahl zusätzlicher Vorrichtungen bereitstehen, was die Kosten für die Durchführung der Montage zusätzlich erhöht. Die speziell ausgerüsteten Auffüllstationen lassen die Kosten des Verfahrens weiter ansteigen und können darüber hinaus wertvolle Bodenflächen des Betriebsgeländes beanspruchen.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter hydraulisch-pneumatischer Hebesysteme besteht darin, dass das angehobene Gehäuse relativ hoch sein muss, um die verschiedenen Bestandteile des hydraulisch-pneumatischen Systems aufnehmen zu können. Durch das Vorhandensein des angehobenen Gehäuses kann dem Montagepersonal der volle Zugang zu den auf den Haltevorrichtungen befindlichen Bestandteilen verwehrt werden und insbesondere kann das Personal daran gehindert werden, an der Vorrichtung vorbeizugelangen, was es schwieriger macht, bestimmte Abschnitte zu erreichen.
  • Aus der DE 295 02 449 U1 ist eine Hebevorrichtung zum Zusammenfügen eines Fahrgestells mit einer Karosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Der geführte Hebemechanismus wird durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung und/oder über einen Scherenmechanismus gebildet.
  • In der DE 33 15 779 C2 wird ferner ein Hebemechanismus mit mehreren Teleskopzylindern beschrieben, wobei das Heben und Senken über drucksteife, innerhalb der Teleskopzylinder angeordneter Laschenketten erfolgt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Fahrgestell-Hebevorrichtung anzugeben, welche die oben genannten Nachteile bei herkömmlichen hydraulisch-pneumatischen Fahrgestell-Hebevorrichtungen ganz oder weitgehend vermeidet Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 18 gelöst.
  • Ein Hauptvorteil des erfindungsgemäßen mechanischen Hebemechanismus besteht darin, dass hierbei keine herkömmlichen eingebauten hydraulisch-pneumatischen Hebesysteme benötigt werden und somit die mit solchen Hebesystemen verbundenen Nachteile wegfallen. Der mechanische Hebemechanismus kann mit Hilfe eines eingebauten Elektromotors und einer Batterie angetrieben werden. Bei vollständiger Aufladung reicht die Leistung der Batterie für sehr viel mehr Hebezyklen aus, als dies beim herkömmlichen pneumatischen Pumpensystem der Fall ist, so dass die Vorrichtung über eine sehr viel längere Zeitspanne hinweg arbeiten kann, ehe ein Aufladen nötig wird. Somit werden weniger Hebevorrichtungen für einen bestimmten Montagebereich benötigt, was Kosten und Platz spart. Durch den Verzicht auf das pneumatische Pumpensystem wird auch die spezielle pneumatische Auffüllstation überflüssig, was die Kosten und den Raumbedarf weiter senkt.
  • Ein weiterer Vorteil des mechanischen Antriebsketten-Hebemechanismus gegenüber herkömmlichen hydraulisch-pneumatischen Systemen besteht darin, dass hierbei auf die hydraulisch-pneumatischen Bestandteile verzichtet wird, welche sich normalerweise im angehobenen Gehäuse zwischen den Hebebühnen befinden. Dementsprechend kann eine mit dem erfindungsgemäßen Hebemechanismus ausgestattete Hebevorrichtung mit einem sehr viel niedrigeren Gehäuse ausgerüstet sein bzw. es kann hierbei gegebenenfalls völlig auf ein Gehäuse verzichtet werden, was den Zugriff an der Vorrichtung vorbei verbessert und es dem an der Montage beteiligten Personal erleichtert, an die Bauelemente zu gelangen.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der erfindungsgemäße mechanische Hebemechanismus sehr viel kompakter ist als herkömmliche hydraulisch-pneumatische Hebemechanismen, wodurch sich Gesamtgröße und gewicht der Vorrichtung verringern. Der mechanische Hebemechanismus kann als gesondertes, kompaktes und unabhängiges Bauelement hergestellt werden, das bequem als eine Einheit am Fahrzeug angehracht bzw., falls nötig, wieder von diesem entfernt werden kann, was die Herstellung und Wartung der Vorrichtung vereinfacht.
  • Der mechanische Hebemechanismus bietet darüber hinaus auch den Vorteil, dass die Haltevorrichtung bzw. die Haltevorrichtungen auf eine sehr viel geringere Höhe abgesenkt werden können, als dies bei den herkömmlichen hydraulisch-pneumatischen Hebemechanismen der Fall ist (d. h. auf etwa 74 cm über dem Boden, während die Höhe beim bekannten hydraulisch-pneumatischen Hebemechanismus ca. 85 cm beträgt). Gleichzeitig vergrößert sich die Höhe, auf die die Haltevorrichtung bzw. Haltevorrichtungen angehoben werden können (auf etwa 170 cm über dem Fabrikboden gegenüber etwa 165 cm beim herkömmlichen hydraulisch-pneumatischen Hebemechanismus). Befindet sich die Haltevorrichtung in der abgesenkten Position, so liegen die Fahrgestell-Bestandteile auf einer Höhe, die für das Personal, das die Haltevorrichtung mit den Bestandteilen bestückt und diese an ihr befestigt, leichter zugänglich ist.
  • Zum leichteren Verständnis wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
  • Es werden dabei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei für gleiche Bauelemente dieselben Bezugsziffern verwendet wurden. In der Zeichnung zeigen
  • 1 eine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung als Teil einer Produktionsstraße für Kraftfahrzeuge;
  • 2 eine Schemadarstellung der an der Decke angeordneten Förderbänder für die Kraftfahrzeugkarosserie und das Fahrgestellmodul sowie der L-förmigen Spur zum Führen der Hebevorrichtung gemäß 1;
  • 3 eine schematische Vorderansicht der Hebevorrichtungen und einer Schraubstation, die zum Zusammenfügen des Fahrgestellmoduls und der Kraftfahrzeugkarosserie und zum Befestigen beider aneinander dienen;
  • 4 eine vergrößerte Perspektivansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten, bevorzugten Hebemechanismuseinheit;
  • 5 eine Vorderansicht des Hebemechanismus gemäß 4, wobei dieser durch durchgezogene Linien in seiner vollständig abgesenkten und durch gestrichelte Linien in seiner vollständig angehobenen Position dargestellt ist;
  • 6 eine vergrößerte Seitenansicht des Hebemechanismus gemäß 5 in der abgesenkten Position;
  • 7 eine Darstellung gemäß 6, wobei sich der Mechanismus in der vollständig angehobenen Position befindet;
  • 8 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten AGV-Hebevorrichtung; und
  • 9 eine Darstellung gemäß 8, wobei jedoch eine erfindungsgemäß aufgebaute Schleppband-Hebevorrichtung gezeigt ist.
  • In 1 ist eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung 10 zum Verbinden eines Fahrgestells und einer Karosserie (bzw. ein Karosseriehebewagen bzw. eine Karosseriehebevorrichtung) so gezeigt, wie sie in einer Zusammenfüg- und Montagestation 12 für Fahrgestelle und Karosserien einer Kraftfahrzeugsproduktionsstraße eingesetzt würde. Kraftfahrzeugkarosserien 14 werden einzeln nacheinander von einem an der Decke angeordneten Greif-Förderband 16 in die Produktionsstation 12 transportiert, wobei das Greif-Förderband 16 von einer an der Decke angebrachten Endlosschiene 18 gehaltert wird und an ihr umläuft. Kraftfahrzeug-Fahrgestellmodule 20 werden ebenfalls von einem an der Decke angebrachten Förderband (Bezugsziffer 24 in 2) in die Produktionsstation befördert und dann zur darauffolgenden Montage mit der Fahrzeugkarosserie 14 auf der Hebevorrichtung 10 abgelegt.
  • Um einen unterbrechungsfreien Betrieb der Produktionsstraße zu gewährleisten, werden das Anheben des Fahrgestellmoduls 20 zur Fahrzeugkarosserie 14 und die Montage ausgeführt, während sich die Fahrzeugkarosserie 14 am Greif-Förderband 16 entlangbewegt. Die Hebevorrichtung 10 bewegt sich dazu längs einer Bodenspur 22 unterhalb des Förderbandes 16 (oder verfügt über eine Eigenführung), während das Fahrgestellmodul 20 angehoben und in der Fahrzeugkarosserie 14 befestigt wird. Das Bewegen der Hebevorrichtung 10 entlang der Spur 22 und die notwendige Synchronisierung der Hebevorrichtung 10 mit dem Förderband 16 sind dem Fachmann bereits ausreichend bekannt und werden deshalb hier nicht weiter erläutert.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst einen mit Rädern versehenen Wagen 26, der als Basis oder Tragrahmen für die Vorrichtung 10 dient und auf dem weitere Bestandteile der Vorrichtung gehaltert sind. Es gibt im wesentlichen drei Typen oder Arten von Wagen 26, die zusammen mit einem erfindungsgemäßen, im folgenden noch näher beschriebenen Hebemechanismus eingesetzt werden können. Dazu gehören Wagen mit Eigenantrieb, die jedoch mittels einer Bodenspur – wie sie bei 22 dargestellt ist geführt werden, ein sogenannter Schleppband-Wagen (siehe 9), der von einem Bodenkabel oder ähnlichem an einer Bodenspur 22 entlanggezogen wird, sowie ein Wagen mit Eigenantrieb und Eigenführung, der üblicherweise als automatisch geführter Wagen bzw. AGV bezeichnet wird (siehe 8), über einen eigenen Antrieb verfügt und so programmiert werden kann, dass er ohne Hilfe einer Bodenspur mit vorgewähltem Verlauf folgt. Natürlich könnten auch andere Wagenarten eingesetzt werden, die den oben genannten gleichwertig sind, solange sie für den beabsichtigten Zweck, d. h. für das Zusammenfügen von Fahrgestellbestandeilen und Fahrzeugkarosserie, geeignet sind.
  • In 1 ist ein Wagen 26 mit Eigenantrieb dargestellt, der über einen eingebauten Antriebsmotor 27 verfügt, welcher den Wagen 26 entlang der Führungsspur 22 in herkömmlicher Weise bewegt. Wie 2 zu entnehmen ist, kann die Spur 22 L-förmig gestaltet und durch die Punkte A, B, C festgelegt sein. Am Punkt A wird die Hebevorrichtung 10 so ausgerichtet, dass sie ein Fahrgestellmodul 20 vom an der Decke verlaufenden Förderband 24 aufnimmt und haltert. Natürlich wird die seitliche Distanz zwischen den Punkten A und B so gewählt, dass es zu keinen Beeinträchtigungen zwischen dem an der Decke verlaufenden Fahrzeugkarosserie-Förderband 16 und dem an der Decke verlaufenden Fahrgestellmodul-Förderband 24 kommt.
  • Sobald ein Karosseriemodul am Punkt A auf der Hebevorrichtung 10 abgelegt wurde, bewegt sich die Hebevorrichtung 10 zu Punkt B, wo sie gegenüber einer Fahrzeugkarosserie 14 ausgerichtet wird, welche von einem an der Decke verlaufenden Förderband 16 gehaltert wird. Die Hebevorrichtung 10 bewegt sich dann synchron zur Fahrzeugkarosserie 14 von Punkt B nach Punkt C, während das Fahrgestellmodul 20 angehoben und in der Fahrzeugkarosserie befestigt wird. Danach kehrt die Hebevorrichtung 10 wieder zu Punkt A zurück und der Zyklus wiederholt sich.
  • Anstatt einer L-förmigen Spur 22 zu folgen, kann die Hebevorrichtung 10 auch Bestandteil eines AGV sein (siehe 8), welches so programmiert ist, dass es einer vorbestimmten Endlosbahn folgt, wie in 2 bei 26 dargestellt. Ein geeignetes AGV kann von der Firma CEC, Arbor Springs, Michigan, USA, bezogen werden.
  • Die Befestigung des Fahrgestellmoduls 20 an der Fahrzeugkarosserie 14 kann entweder manuell oder automatisch erfolgen. Beim in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Befestigen automatisch und in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer beweglichen Schraubstation 28 durchgeführt, welche sieh zwischen den Punkten B und C auf der Spur 22 hin- und herbewegt. Die Schraubstation 28 bewegt sich synchron zur Hebevorrichtung 10 und zur Fahrzeugkarosserie 14 von Punkt B nach Punkt C, und während dieses Zeitraums wird das Fahrgestellmodul 20 mit Hilfe von (nicht dargestellten) Befestigungsmitteln an der Fahrzeugkarosserie angebracht. Automatisches Befestigen erfolgt mit Hilfe einer an der Hebevorrichtung 10 vorgesehenen Plattform 30, welche zum Haltern und korrekten Ausrichten des Fahrgestellmoduls 20 für die Montage in die Fahrzeugkarosserie 14 dient. Die Plattform 30 kann dazu verwendet werden, zur Vorbereitung der Befestigung des Fahrgestellmoduls an der Fahrzeugkarosserie jedes benötigte Befestigungsmittel 32 an der geeigneten Position zu haltern.
  • Die Plattform 30 enthält auch (nicht dargestellte) Mutternschlüssel für jedes Befestigungselement. Die Schraubstation 28 umfaßt motorisierte Antriebe 34, von denen jeder mit einem entsprechenden Mutternschlüssel der Plattform 30 zusammenwirkt, um ein automatisches Anziehen der Befestigungselemente zu ermöglichen. Während die Schraubstation 28 zusammen mit der Hebevorrichtung 10 der Spur 22 folgt, bewegt sie ihre motorisierten Antriebe 34 nach oben, bis sie in die zugehörigen Mutternschlüssel eingreifen. Die Befestigungselemente können dann automatisch in die Fahrzeugkarosserie 14 festgezogen werden.
  • Die Schraubstation 28 muss das Fahrgestellmodul 20 an der Fahrzeugkarosserie 14 befestigen, während das Fahrgestellmodul in einer oberen Position an der Unterseite der Fahrzeugkarosserie gehaltert wird. Die Hebevorrichtung 10 muss deshalb in der Lage sein, das Fahrgestellmodul in der oberen Position zu halten, ohne den Zugang zu einem der Befestigungspunkte zu behindern. Bei den meisten Fahrzeugmodellen ist ein ca. 15,25 cm langer Streifen entlang des Fahrzeugs vorhanden, an dem keine Befestigungsmittel 32 benötigt werden, um das Fahrgestellmodul an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen. Wie sich 3 entnehmen lässt, bildet dieser Streifen eine beeinträchtigungsfreie Zone 36, welche sich in Längsrichtung entlang der Achse der Hebevorrichtung erstreckt und in Richtung ihrer Breite zwischen den einander gegenüberliegenden Befestigungsbereichen 38, 40 liegt.
  • Um eine gegenseitige Beeinträchtigung mit der Schraubstation 28 zu vermeiden, umfaßt die Hebevorrichtung 10 wenigstens einen – und oft auch zwei – geführte Hebemechanismen 42, welche am Wagen 26 an dessen einander gegenüberliegenden vorderen bzw. hinteren Enden angebracht sind. Die Hebemechanismen sind so gestaltet, dass sie sich während des Anhebens und Absenkens des Fahrgestellmoduls 20 allein innerhalb der beeinträchtigungsfreien Zone befinden.
  • Zwar weist die in 1 dargestellte Hebevorrichtung vordere und hintere geführte Hebemechanismen 42 auf. Es kann jedoch je nach Verwendungszweck selbstverständlich auch nur ein vorderer oder hinterer Hebemechanismus benötigt werden. In dieser Hinsicht ist zu beachten, dass das Fahrgestellmodul 20 das vollständige Fahrgestellmodul des Fahrzeugs sein kann, d. h. es kann Motor, Getriebe, Antriebszug und Aufängung enthalten, wobei dann sowohl der vordere als auch der hintere Hebemechanismus 42 benötigt wird, oder es kann auch nur einen Teil des gesamten Fahrgestellmoduls umfassen, also etwa als vorderes oder hinteres Fahrgestellmodul ausgebildet sein, wobei dann nur entweder der vordere oder der hintere Hebemechanismus 42 benötigt wird.
  • In der folgenden Beschreibung wird nur auf einen einzigen Hebemechanismus 42 Bezug genommen. Allerdings können bei den Einsatzzwecken, bei denen sowohl der vordere als auch der hintere Hebemechanismus verwendet werden, der zweite Mechanismus identisch zu dem im folgenden beschriebenen Hebemechanismus ausgeführt sein – was auch vorzugsweise der Fall ist – und die beiden Hebemechanismen können synchron betrieben werden, um ein vollständiges Fahrgestellmodul in die gewünschte Position anzuheben. Zu diesem Zweck können die beiden Hebemotoren, die zum Anheben des Fahrgestellmoduls dienen, Positionskodierelemente oder andere Positionssensoren umfassen, die den synchronen Betrieb ermöglichen.
  • Wie sich den 4 bis 7 entnehmen lässt, ist der Hebemechanismus 42 vorzugsweise als vom Wagen 26 getrennte, unabhängige Einheit ausgebildet, und er umfaßt eine Grundplatte 44, eine Druckkette 46, Stützelemente 48, 49 und 50, eine Haltevorrichtung 52, eine Kettenanhebemotoranordnung 54 und einen Kettenaufnahmebehälter 77. Die Motoranordnung 54 und der Behälter 77 sind starr an der Grundplatte 44 befestigt. Die Grundplatte 44 ist wiederum auf einer Auflagefläche 57 auf dem Wagen 26 gehaltert, welche sich auf einer vorbestimmten, festgelegten Höhe über dem Fabrikboden 22 befindet. Der Hebemechanismus wird vorzugsweise lösbar an der Auflagefläche 57 befestigt, so dass er am Wagen 26 angebracht und wieder von diesem abgenommen werden kann, wenn dies zu Wartungszwecken oder zum Austausch nötig ist. Dementsprechend können Bolzen 58 oder andere geeignete Befestigungselemente zur Befestigung der Grundplatte 44 an der Auflagefläche 57 dienen. Stattdessen kann die Grundplatte 44 beispielsweise durch Schweißnähte oder ähnliches auch dauerhaft am Wagen 26 befestigt werden.
  • Die Druckkette 46 weist ein oberes Ende 59 auf, das mittels Halterungsstiften 60, 61 an einer Klammer 62 befestigt ist, die sich an der Unterseite einer in horizontaler Richtung unbeweglichen Grundplatte 53 der Haltevorrichtung 52 befindet, wie dies am besten aus 6 ersichtlich ist. Die Druckkette 46 besteht aus einer Vielzahl einzelner Kettenglieder 63, die miteinander durch voneinander abgesetzte Schwenkverbindungen 64 verbunden sind und aneinander anliegende Fersenenden 65 aufweisen, welche den Schwenkverbindungen 64 gegenüberliegen. Wie sich am besten den 6 und 7 entnehmen läßt, wird es der Druckkette 46 durch das Zusammenwirken der Schwenkverbindung 64 und der Fersenenden ermöglicht, sich in eine Richtung zu biegen und aufzurollen, während gleichzeitig ein Biegen der Druckkette 46 in die andere Richtung verhindert wird. Erstreckt sich ein Bereich 46a in vertikaler Richtung, wie dies in den 4, 5 und 7 gezeigt ist, so liegen in diesem Bereich die Fersenenden 65 aneinander an und greifen ineinander ein, wodurch der Bereich versteift wird und in der Lage ist, eine Last abzustützen und eine nach oben gerichtete Druckkraft auf die Haltevorrichtung 52 auszuüben.
  • Wie sich 6 entnehmen lässt, ist einer der Halterungsstifte 61 (in der Zeichnungsfigur rechts dargestellt) gegenüber der Schwenkverbindungen 64 abgesetzt und fluchtet mit den Fersenenden 65. Diese Lage des Stiftes 61 führt dazu, dass das Gewicht der Haltevorrichtung 52 und jedes darauf abgestützten Fahrgestellbauteils 20 eine vertikale Druckkraft auf den vertikalen Bereich 46a der Druckkette 46 entlang der Fersenenden 65 ausübt, wodurch die Kettenglieder 63 über das Zentrum ihrer Schwenkverbindungen 64 gekippt werden und die Fersenenden 65 ineinander eingreifen. Eine geeignete Druckkette ist das Modell 60JG, das von der Firma Serapit USA, Inc., Troy, Michigan, USA, bezogen werden kann.
  • Die Stützelemente 48, 49 und 50 führen die Haltevorrichtung 52 in vertikaler Richtung, während sie die Grundplatte 53 der Haltevorrichtung 52 daran hindern, sich gegenüber der Grundplatte 44 des Hebemechanismus 42 horizontal zu verschieben. Diese Halterung der Haltevorrichtung 52 trägt dazu bei, dass die Fersenenden der Druckkette 46 miteinander in Eingriff kommen können, und sie sorgt dafür, dass die vertikalen Bereiche 46a vor seitlichen Kräften abgeschirmt werden, die auf die Druckkette einwirken und die Fersenenden 65 aus ihrer gegenseitigen Eingriffposition drängen könnten. Die Stützelemente 48, 49 und 50 umfassen vorzugsweise vertikale Teleskopführungen bzw. mehrstufige Führungen, wie in der Zeichnung dargestellt, die aus teleskopartig ineinandergeschobenen, zylindrischen Säulenelementen bestehen, welche sich frei in die vertikale Längsrichtung ausfahren lassen, wenn sich die Haltevorrichtung 52 bewegt, die aber verhindern, dass sich die Haltevorrichtung 52 horizontal verschiebt.
  • Die Haltevorrichtung 52 umfaßt einen herkömmlichen Gleitplattenmechanismus 66, der gleitbeweglich auf der in horizontaler Richtung unbeweglichen Grundplatte 53 gehaltert ist. Die Gleitplatte 66 kann sich gegenüber dem Wagen 26 in Längsrichtung und seitlich horizontal gegenüber der Grundplatte 53 verschieben, wodurch ein entsprechendes Ausrichten der Lage der Plattform 30 und damit des Bauteils 20 ermöglicht wird.
  • Die Motoranordnung 54 zum Antrieb der Druckkette 46 umfaßt einen Elektromotor 66, der zum Betrieb vorzugsweise mit einer (nicht dargestellten) eingebauten Batterie oder einer (nicht dargestellten) gesonderten Spannungsquelle gekoppelt sein kann. Als Elektromotor kann ein 5B-4810236-Dauermagnetmotor dienen, der von der Firma Mankato Manufacturing Company, Mankato, Minnesota, USA, hergestellt wird. Als Getriebe 66 kann ein GKS 07-3N 76:1 Getriebe zum Einsatz kommen, das von der Firma Lenze GmbH & Cu, Standort Hameln, Deutschland, produziert wird.
  • Der Motor 66 ist zum Antrieb mit einem Untersetzungsgetriebe 67 gekoppelt. Eine Ausgangsdrehwelle 68 erstreckt sich vom Getriebe 67 aus und ist mit wenigstens einem Antriebskettenrad 69, vorzugsweise mit einem Paar von Antriebskettenrädern 69, versehen, welche sich zusammen mit der Welle 68 drehen, wenn diese vom Motor 66 angetrieben wird. Eine angetriebene Welle 70 wird nahe ihren entgegengesetzten Enden von einem Antriebsgehäuse 71 mit Abstand zur Antriebswelle 68 gelagert. Auf der angetriebenen Welle 70 sitzt wenigstens ein angetriebenes Ketternrad 72 – und vorzugsweise ein Paar von angetriebenen Kettenrädern 72 – welches durch eine endlos umlaufende einfache oder doppelte Antriebskette 73 wirksam mit den entsprechenden Kettenrädern 69 verbunden ist, um die angetriebene Welle 70 in eine Drehbewegung zu versetzen. Natürlich ist der aus Druckkette und Kettenrädern bestehende Antrieb nur eine Möglichkeit, die angetriebenen Welle 70 anzutreiben, und es sind im Rahmen der Erfindung auch andere Anordnungen denkbar. Beispielsweise könnte der Elektromotor 66 nicht seitlich zum Wagen 11, sondern in Längsrichtung dazu ausgerichtet und mit einem 90°-Getriebe verbunden werden, das durch eine Druckkette und Kettenräder oder durch eine direkte Antriebsübersetzung mit der angetriebenen Welle 70 verbunden ist.
  • Auf der angetriebenen Welle 70 ist innerhalb des Antriebsgehäuses 71 auch wenigstens ein Druckkettenrad 74 – vorzugsweise ein Paar von Druckkettenrädern 74 angeordnet, welches mit der Druckkette 46 in Eingriff steht. Wie sich am besten den 4, 6 und 7 entnehmen lässt, ist das Gehäuse 71 vorzugsweise ein 90°-Anriebsgehäuse mit einem gebogenen Führungskanal 75, welcher benachbart zu den Kettenrädern 74 angeordnet ist und die Druckkette 46 in Eingriff mit den Kettenrädern 74 hält. Der Kanal 75 besitzt in vertikaler Richtung eine aus dem Gehäuse 71 führende Öffnung, wodurch der ausgefahrene Bereich 46a der Druckkette vertikal in die Lage bewegt wird, in der die Fersenenden ineinander eingreifen. Der bei zürückgezogener Druckkette 46 vom Kanal 75 aufgenommene Kettenrest 76 wird vom Kettenrad 74 um eine 90°-Biegung des Kanals 75 geführt, wodurch sich die Fersenenden 65 voneinander lösen und der Kettenrest 76 horizontal ausgerichtet wird.
  • Der Kettenaufnabmebehälter 56 ist mit dem Antriebsgehäuse 71 verbunden und weist einen ähnlich gestalteten Kanal bzw. eine ähnlich gestaltete Kettenführung 78 auf welche eine Verlängerung des Kanals 75 bildet und vorzugsweise um sich selbst gewunden ist, um so den Kettenrestabschnitt 76 in kompakter Weise zu lagern, wenn die Druckkette ins Gehäuse zurückgezogen wurde. Das Gehäuse 71 und der Behälter 56 können als getrennte, zusammenfügbare Bauteile oder als eine einzige Einheit ausgebildet sein. Wie sich am besten den 6 und 7 entnehmen lässt, sind hierdurch die Kanäle 76, 78 und das Kettenrad 70 so angeordnet, dass die Druckkette 46 in einer vertikalen Ebene angetrieben und geführt wird, welche zur Längsachse A der Vorrichtung 10 parallel verläuft. Der Behälter 56 lagert den zurückgezogenen Kettenrestabschnitt 76 der Druckkette 46 vorzugsweise im wesentlichen unterhalb der Haltevorrichtung 52. Hierdurch bleibt der Hebemechanismus 42 auf seiner Grundplatte 44 eine kompakte, selbständige Einheit. Ein geeignetes Antriebsgehäuse ist beispielsweise ein 90°-Antriebsgehäuse, das von der Firma Serapid USA., Inc., USA, zu beziehen ist. Als Behälter 56 kann eine bei Serapid USA, Inc., erhältliche Druckkettenrückführung dienen.
  • Das Motorantriebssystem für die Druckkette 46 ist mit einer Automatikbremse 79 ausgestattet, die mit der angetriebenen Welk verbunden sein kann und dazu dient, ein Drehen der angetriebene Welle 70 zu blockieren, wenn der Motor 66 abgeschaltet wird. Hierdurch verhindert die Bremse 79, dass die Kettenräder 74 sich drehen, und sorgt dafür, dass der ausgefahrene Bereich 46a der Druckkette 46 in einer festgelegten Position verbleibt, wobei die Druckkette gegen ein durch das Gewicht der Last hervorgerufenes Zurückziehen in das Antriebsgehäuse 71 geschützt wird. Eine geeignete Bremse 79 ist beispielsweise die ER-475, die von der Firma Warner Electric, South Beloit, Illinois, USA, hergestellt wird.
  • Darüber hinaus ist eine manuelle Überbrückung vorgesehen, durch die die angetriebene Welle 70 manuell in eine Drehbewegung versetzt werden kann, wenn die Stromversorgung durch den Motor 66 ausfallen sollte, um so das Anheben und Absenken der Haltevorrichtung 52 zu erleichtern. Die Überbrückung kann in Form einer manuellen Kupplung 80 ausgeführt sein, welche an einem langgestreckten Bereich der eingetriebenen Welle 70 vorgesehen ist, der sich aus dem Antriebsgehäuse 71 herauserstreckt oder über das Antriebsgehäuse 71 zugänglich ist. Die Kupplung kann einen Wellenabschnitt mit Keilnuten, Absätzen, einem Bügel, einem Querstift oder ähnlichen Elementen umfassen, die leicht mit einem äußeren Antrieb verbunden werden können. Als äußerer Antrieb kann ein manuell betätigtes Werkzeug oder ein Hilfsmotorantrieb dienen.
  • Ein Vorteil der Verwendung der Druckkette 46 besteht darin, dass die Haltevorrichtung 52 dabei in einer relativ niedrigen Position gehalten werden kann, wenn die Druckkette eingezogen ist, während gleichzeitig ein Anheben der Haltevorrichtung in eine relativ große Höhe möglich ist. Insbesondere ermöglicht die Verwendung der Druckkette 46 – wie in 6 dargestellt –, dass die Haltevorrichtung 52 auf eine Höhe H von ca. 74 cm über dem Fabrikboden F herabgelassen wird, während die Haltevorrichtung 52 um eine Entfernung, die größer als H – und vorzugsweise doppelt so groß wie H – ist, auf eine ausgefahrene Höhe von etwa 170 cm über dem Fabrikboden angehoben werden kann, wie dies in 7 dargestellt ist.
  • Entsprechend einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbau und zum Betrieb einer Fahrgestellmodul-Hebevorrichtung 10 wird wenigstens eine mechanische Druckketten-Hebevorrichtung 42 bzw. werden für viele Einsatzzwecke zwei mechanische Druckketten-Hebevorrichtungen 42 in der oben beschriebenen Weise angeordnet und an entgegengesetzten Enden eines beweglichen Hebevorrichtungswagens 11 angebracht. Durch Einsatz der Motoren 66 werden die Hebevorrichtungen 52 in eine Absenkposition gebracht, wobei der überschüssige Abschnitt der Druckketten 46 in die Gehäuse 71 und Behälter 56 zurückgezogen und dort gelagert wird. Die Vorrichtung wird unterhalb einer Fahrzeugkarosserie ausgerichtet und die Motoren werden aktiviert, um die vertikalen Bereiche 46a der Druckketten 46 aus ihren Gehäusen 71 auszufahren und so die Haltevorrichtungen 52 und Karosseriemodule 20 in die angehobene Position zu bringen. Zwischen dem Wagen und jeder Haltevorrichtung 52 ist mindestens eine vertikale Führung vorgesehen – vorzugsweise sind es zwei oder drei –, welche die Haltevorrichtungen während ihrer vertikalen Bewegung stützen und die Druckketten 46 vor nicht-vertikalen Beanspruchungen abschirmen, die die Fersenenden 65 der vertikalen Bereiche 46a aus dem gegenseitigen Eingriff drängen könnten.
  • In den 8 und 9 sind zwei Einsatzmöglichkeiten der Erfindung dargestellt, und zwar in Verbindung mit einer AGV-Fahrgestell-Hebevorrichtung 110 und in Verbindung mit einer Schleppband-Fahrgestell-Hebevorrichtung 210, wobei dieselben Bezugsziffern für analoge Teile verwendet, dabei jedoch mit 100 bzw. 200 addiert wurden. Beide Vorrichtungen sind mit erfindungsgemäßen doppelten Druckketten-Hebemechanismen 142, 242 ausgestattet, die an einander gegenüberliegenden Längsenden ihrer Wagen 111 und 211 mit Abstand zueinander angebracht sind.
  • Bei der AGV-Maschine befindet sich ein Längsbereich zwischen den Hebemechanismus 142 in einer Höhe über dem Boden F, die auf dem Niveau der die Mechanismen 142 halternden Auflagefläche 157 der Vorrichtung 110 oder darunter liegt, und einen niedrigen Durchgangsabschnitt 181 zwischen den Hebemechanismen 142 begrenzt. Der Abschnitt 181 muss nur so hoch sein, dass er allen Antriebsbauteilen und (nicht dargestellten) Kontrollen des AGV Platz bietet. Diese können sich auch nur über einen Teil des Abschnitts 181 erstrecken, so dass direkt neben dem Hebemechanismus 142 niedrige Durchgangsbereiche verbleiben, wobei in der Mitte etwas höhere Bereiche vorhanden sind, in denen die Bauteile und Kontrollen untergebracht werden.
  • Bei der Schleppbahn-Vorrichtung 210 sind keine eingebauten Antriebsbauteile bzw. Kontrollen vorhanden und so kann der Bereich 280 zwischen den Hebemechanismen 242 so niedrig wie möglich gehalten werden (d. h. auf Höhe der Auflagefläche 257 oder darunter), und dabei einen großen, unversperrten Durchgangsbereich 280 bieten.
  • Wie aus den obigen Erläuterungen hervorgeht, beschreibt die vorliegende Erfindung eine Hebevorrichtung zum Zusammenfügen von Fahrgestell und Karosserie, bei der die genannten Ziele erreicht und die angesprochenen Vorteile verwirklicht sind. Natürlich bezieht sich die obige Beschreibung auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Reichweite der Erfindung ist jedoch nicht auf dieses spezielle, dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. Vielmehr ist für den Fachmann klar, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen möglich sind, die alle den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche nicht überschreiten.

Claims (19)

  1. Vorrichtung (10, 110, 210) zum Anheben eines Fahrgestellmoduls (20) für ein Kraftfahrzeug in eine Position und zum Haltern des Fahrgestellmoduls (20) in einer Position, in der es mit einer Krauftfahrzeugkarosserie (14) zusammengefügt werden kann, während beide an einer Montagestraße entlangbewegt werden, wobei die Vorrichtung (10, 110, 210) die folgenden Bestandteile enthält: – einen beweglichen Wagen (26, 11, 111, 211); – wenigstens eine Haltevorrichtung (52), die oberhalb des Wagens (26, 11, 111, 211) angeordnet ist und das Fahrgestellmodul (20) aufnimmt und haltert; und – wenigstens einen geführten Hebemechanismus (42, 142, 242) zum vertikalen Bewegen der Haltevorrichtung (52) zwischen einer abgesenkten Position und einer angehobenen Position, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemechanismus (42, 142, 242) eine Druckkette (46) umfasst, die an der Haltevorrichtung (52) befestigt ist, wenigstens ein Kettenrad (69) aufweist, das zum Antrieb mit der Druckkette (46) in Eingriff kommt, um einen vertikalen Bereich (46a) der Druckkette (46) vertikal zu versetzen und so die Haltevorrichtung (52) zwischen der abgesenkten und der angehobenen Position zu bewegen, sowie wenigstens zwei Stützelemente (48, 49, 50) enthält, die seitlich zum vertikalen Bereich (46a) der Druckkette (46) beabstandet sind und sich zwischen der Haltevorrichtung (52) und dem Wagen (26, 11, 111, 211) erstrecken und dazu dienen, die Haltevorrichtung (52) in der vertikalen Richtung zu führen und gleichzeitig die Druckkette (46) gegen quer zur vertikalen Richtung einwirkende Belastungen abzuschirmen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wagen (110) ein automatisch geführter Wagen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wagen (210) ein Schleppband umfaßt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend eine lösbar am Wagen (26, 11, 111, 211) befestigte Grundplatte (44), wobei der geführte Hebemechanismus (42, 142, 242) von dieser Grundplatte (44) getragen wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützelemente (48, 49, 50) wenigstens ein paar von vertikal ausziehbaren Führungen umfassen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützelemente (48, 49, 50) wenigstens drei vertikal verlaufende Führungen umfassen, die sich parallel zum vertikalen Bereich (46a) der Druckkette (46) erstrecken.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen dem Kettenrad (69) benachbarten Kettenaufnahmebehälter (77) zur Aufnahme eines Restabschnitts (76) der Druckkette (46) in aufgerollter Anordnung.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei zwei geführte Hebemechanismen (42, 142, 242) vorgesehen sind, die vom Wagen (26, 11, 111, 211) getragen werden und dabei in Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, umfassend ein Paar von Grundplatten (44), die abnehmbar auf dem Wagen (26, 11, 111, 211) in Längsrichtung zueinander beabstandet angebracht sind, wobei die geführten Hebemechanismen (42, 142, 242) jeweils auf einer zugehörigen Grundplatte (44) angebracht sinddass.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Grundplatten 44) in einer vorbestimmten Höhe auf dem Wagen (26, 11, 111, 211) angeordnet sind und wobei der Wagen (26, 11, 111, 211) zwischen den Grundplatten (44) einen Längsbereich umfaßt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Längsbereich neben jeder Grundplatte (44) einen Durchgangsbereich aufweist, der entweder etwa dieselbe Höhe aufweist wie die Grundplatten oder eine geringere Höhe besitzt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 4, umfassend einen auf der Grundplatte (44) angeordneten Motor (66), der zum Antrieb der Druckkette (46) mit dem Kettenrad (69) gekoppelt ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Motor (66) eine Automatikbremse (79) zum Blockieren der Haltevorrichtung (52) in einer aus einer Vielzahl von vertikalen Einstellpositionen gewählten Position umfaßt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Motor (66) eine manuelle Überbrückungsverbindung (80) umfaßt, die es ermöglicht, den Motor (66) und die Druckkette (46) manuell anzutreiben.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Haltevorrichtung (52) in der abgesenkten Position, auf einer zurückgezogenen Höhe (H) befindet und eine ausgefahrenen Höhe einnehmen kann, welche wenigstens das Doppelte der zurückgezogenen Höhe beträgt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die zurückgezogene Höhe etwa 74 cm über einem Fabrikboden beträgt, auf dem sich der Wagen (26, 11, 111, 211) bewegt, und die ausgefahrene Höhe bei etwa 170 cm über diesem Boden liegt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Wagen (26, 11, 111, 211) eine sich in Längsrichtung erstrekkende, beeinträchtungsfreie Zone (36) aufweist und wobei die Hebemechanismen (42, 142, 242) innerhalb dieser beeinträchtigungsfreien Zone (36) angeordnet sind.
  18. Verfahren zum Haltern und Hochheben eines Fahrgestellmoduls (28) eines Kraftfahrzeugs zur Montage mit einer Kraftfahrzeugkarosserie (14), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt. – Aufladen des Fahrgestellmoduls (20) auf eine in einer abgesenkten Position gehaltene Haltevorrichtung (52), welche mit einem auf einem Wagen (26, 11, 111, 211) befindlichen Hebemechanismus (42, 142, 242) gekoppelt ist; – Betätigen des Hebemechanismus (42, 142, 242) zum Ausfahren eines Bereichs (46a) einer Druckkette (46) und der Haltevorrichtung (52) vertikal nach oben in eine angehobene Position; und – Vorsehen von wenigstens zwei vertikalen Führungen, die seitlich von der Druckkette (46) zwischen der Haltevorrichtung (52) und dem Wagen (26, 11, 111, 211) beabstandet angeordnet werden, um die Haltevorrichtung (52) während ihrer vertikalen Bewegung zu halten und die Druckkette (46) gleichzeitigen gegen alle nicht vertikalen Belastungen abzuschirmen.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei ein zurückgezogener Abschnitt (76) der Druckkette (46) in aufgewickeltem Zustand unterhalb der Haltevorrichtung (52) gelagert wird.
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