DE19842892A1 - Vorrichtung zum Handhaben einer Last - Google Patents

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung (1) zum Handhaben einer Last (31) mit einer Aufhängung (5, 8), einer an dieser festlegbaren und die Gewichtskraft der zu bewegenden Last (31) und des Eigengewichts ausgleichenden Last-Ausgleichseinrichtung (6) und einer Last-Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) bereitzustellen, der einen großen Verfahrweg beim Bewegen der Last in Vertikalrichtung ermöglicht, insbesondere einen Verfahrweg, der annähernd der vorgegebenen Raumhöhe entspricht. Gleichzeitig soll eine unerwünschte Pendelbewegung der Last beim Bewegen zuverlässig verhindert sein. Die Vorrichtung soll klein, leicht und kostengünstig herstellbar sein. DOLLAR A Das Problem wird dadurch gelöst, daß ein erster Schenkel (9) und ein zweiter Schenkel (14) an ihrem jeweils ersten Ende an einem gemeinsamen Gelenk (20) um zueinander parallele oder koaxiale Achsen (16, 18) angelenkt sind, daß das zweite Ende des ersten Schenkels (9) an der Aufhängung (5, 8) angelenkt ist, und daß das zweite Ende des zweiten Schenkels (14) an der Last-Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) angelenkt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben einer Last gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine, entlang einer an einer Decke montierten Hängeschienenbahn verfahrbare Handhabungsvorrichtung mit einem Seilzug-Balancer.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der EP 0 069 991 A2 bekannt. Dabei ist ein erster Ausleger an seinem ersten Ende um eine horizontale Achse an einer Säule oder einem Träger drehbar angelenkt. An seinem zweiten, gegenüberliegenden Ende ist ein zweiter Ausleger mit seinem ersten Ende um eine mit der Längsrichtung des ersten Auslegers einen rechten Winkel einschließenden und im wesentlichen vertikalen Achse angelenkt. Der zweite Ausleger trägt an seinem zweiten Ende den Greifer, der die zu bewegende Last aufnimmt.

Aufgrund der Schwenkbewegung des ersten Auslegers um die horizontale Achse ist bei derartigen Vorrichtungen der Verfahrweg für die zu bewegende Last in vertikaler Richtung durch die vorgegebene Raumhöhe und die Länge des zweiten Auslegers in der Regel auf etwa die halbe Raumhöhe begrenzt. Seilzug-Hebezeuge überwinden den Nachteil der begrenzten Bewegbarkeit der Last in Vertikalrichtung, haben jedoch den Nachteil, daß die Last beim Bewegen unerwünschte Pendelbewegungen ausführt. Das Vorsehen einer Vertikalführung oder eines Vertikal-Linearantriebs verhindert diese Pendelbewegung, führt aber wiederum zu einer Begrenzung der vertikalen Bewegbarkeit der Last.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum Handhaben einer Last bereitzustellen, das einen großen Verfahrweg beim Bewegen der Last in Vertikalrichtung ermöglicht, insbesondere einen Verfahrweg, der annähernd der vorgegebenen Raumhöhe entspricht. Gleichzeitig soll eine unerwünschte Pendelbewegung der Last beim Bewegen zuverlässig verhindert sein. Die Vorrichtung soll klein, leicht und kostengünstig herstellbar sein.

Das Problem wird durch die im Anspruch 1 offenbarte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bietet den Vorteil, daß durch den Einsatz von zwei in einem gemeinsamen Gelenk um zueinander parallele oder koaxiale und insbesondere horizontale Achsen drehbare Schenkel ein Verfahrweg der zu bewegenden Last in Vertikalrichtung erreicht wird, der annähernd der zur Verfügung stehenden Raumhöhe entspricht. Die koaxiale Anlenkung der beiden Schenkel beinhaltet auch die Anlenkung um eine gemeinsame Achse, wobei in diesem Fall die beiden Schenke nebeneinander oder ineinander eingreifend auf der gemeinsamen Achse angelenkt sein können. Der erste Schenkel ist dabei mit seinem zweiten, oberen Ende an einer Aufhängung vorzugsweise ebenfalls um eine horizontale Achse angelenkt. Die Aufhängung bildet in Bezug auf die Schenkel einen relativen Fixpunkt und kann ihrerseits unmittelbar an der Decke oder an einem Ausleger, einer Säule, einem Gestell oder einem Portal festgelegt sein.

Insbesondere kann die Aufhängung nach der besonderen Ausführungsart gemäß Anspruch 7 mittels einer an der Decke, an einem Portal oder an einem Säulenschwenkkran festlegbaren Hängeschienenbahn verfahrbar sein.

An der Aufhängung ist die Last-Ausgleichseinrichtung festlegbar, welche die Gewichtskraft der zu bewegenden Last und des wirksamen Eigengewichts der Vorrichtung kompensiert, um ein nahezu kraftloses manuelles Bewegen insbesondere Anheben, der Last zu ermöglichen. Grundsätzlich kommen für die Last-Ausgleichseinrichtung alle aus dem Stand der Technik bekannten entsprechenden Einrichtungen, sogenannte Balancer, in Betracht.

Vorzugsweise wird gemäß Anspruch 5 ein Seilzug-Balancer eingesetzt, der nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 einen pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Zylinder umfaßt, insbesondere einen mit horizontal verlaufender Kolbenstange. Dadurch wird in vorteilhafter Weise der erreichbare vertikale Verfahrweg der zu bewegenden Last weiter erhöht. Alternativ zum Seilzug-Balancer kommt auch ein pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagter Arbeitszylinder in Betracht, der zwischen Aufhängung und einem der Schenkel oder dem gemeinsamen Gelenk wirkt. Insbesondere kann der Zylinder an der Aufhängung festgelegt sein und dessen Kolbenstange am ersten Schenkel oder am gemeinsamen Gelenk festgelegt sein.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß durch die parallel zum jeweiligen Schenkel vorgesehenen Koppelstangen eine Momentabstützung bei der Hubbewegung der Last erreicht wird. Gleichzeitig wird eine Pendelbewegung beim Bewegen der Last zuverlässig verhindert.

Die beiden Schenkel werden vorzugsweise durch stangen- oder rohrförmige Elemente mit beliebigem geeigneten Querschnitt gebildet. Die insgesamt drei bzw. vier Drehachsen der beiden Schenkel sind vorzugsweise parallel zueinander.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß durch die in dem gemeinsamen Gelenk vorgesehene Getriebeverbindung die beiden Schenkel zwangsgekoppelt sind und Drehbewegungen der beiden Schenkel beim Anheben der zu bewegenden Last vorherbestimmbar sind. Insbesondere kommt es bei einer 1 : 1 Zahnrad-Getriebeverbindung zu einer gegensinnig gleichförmigen Drehbewegung der beiden Schenkel beim Anheben der Last. Ferner wirkt eine im gesamten Hubbereich wirkende konstante Last durch das Eigengewicht der Vorrichtung. Durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses der Getriebeverbindung und/oder der Länge der beiden Schenkel, beispielsweise gemäß Anspruch 4, kann unabhängig von einer Verfahrbarkeit der Aufhängung eine mit der Vertikalbewegung der zu bewegenden Last gekoppelte Lateralbewegung vorgegeben werden.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß dadurch die Schenkel und das gemeinsame Gelenk gegenüber der Aufhängung um eine vertikale Achse beliebig drehbar sind.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß dadurch auch wechselnde Lastgewichte ohne aufwendige Einstellarbeiten problemlos und mit geringem Kraftaufwand bewegbar sind. Die Waage kann dabei mit allen aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln realisiert werden, vorzugsweise wird eine pneumatische Waage eingesetzt.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 10 hat den Vorteil, daß für verschiedene Anwendungsfälle jeweils das geeignete Last-Aufnahmemittel an der Last-Aufnahmeeinrichtung festlegbar ist. Für die Last-Aufnahmemittel kommen beispielsweise Haken, Parallelgreifer, gegebenenfalls einseitig, mit Schwenkeinheit, mit Drehgelenken in den Zangenbacken oder mit Drehbacken, Schäferkastengreifer, Sondergreifmittel, Doppel-Gummi-Lochgreifer, Innenspanndorne, Kurzhubzangen, Gelenkzangen, Bügelzangen, Unterdruck- Saugeinrichtungen oder magnetische Haltemittel in Betracht.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 11 hat den Vorteil, daß dadurch die zu bewegende Last gegenüber dem Last-Gelenkmittel und damit gegenüber dem zweiten Schenkel um eine vertikale Achse beliebig drehbar ist.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 12 hat den Vorteil, daß durch das Kippmodul unabhängig von den sonstigen Bewegungsmöglichkeiten der Vorrichtung ein Verkippen der zu bewegenden Last um eine waagrechte Achse, beispielsweise um 90°, erreichbar ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und die in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1 in Blickrichtung II in einem zusammengeklappten Zustand der beiden Schenkel, und

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 mit dem Last- Aufnahmemittel.

Die Fig. 1 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. An einer Decke 2 sind Schienen 3 einer Hängeschienenbahn montiert. An dem mittels Rollen 4 entlang der Schienen 3 verfahrbaren Aufhängungs-Grundmittel 5 ist ein Seilzug-Balancer 6 als Last-Ausgleichseinrichtung festgelegt. Der Seilzug- Balancer 6 weist einen nicht dargestellten pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Zylinder auf, an dessen horizontal und senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufender Kolbenstange das Seil 7 festgelegt ist. Der Seilzug-Balancer 6 ist gemäß dem Stand der Technik ausgeführt und kann insbesondere flaschenzugähnliche Mittel aufweisen, um eine Vervielfachung des Hubes der Kolbenstange für die Bewegung des Seiles 7 zu erreichen.

Über den Seilzug-Balancer 6 ist ein Aufhängungs-Gelenkmittel 8 an dem Aufhängungs-Grundmittel 5 festgelegt. An dem Aufhängungs-Gelenkmittel 8 ist der erste Schenkel 9 und die erste Koppelstange 10 um jeweils parallele und senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufende Achsen 11 bzw. 12 angelenkt. Das Aufhängungs-Gelenkmittel 8 ist dabei gegenüber der Last- Ausgleichseinrichtung 6 und damit gegenüber dem Aufhängungs-Grundmittel 5 um eine vertikale Achse 13 um 360° drehbar.

Der erste Schenkel 9 und die erste Koppelstange 10 sind zusammen mit dem zweiten Schenkel 14 und der zweiten Koppelstange 15 um zueinander parallele Achsen 16, 17, 18, 19 an einem gemeinsamen Gelenk 20 angelenkt. Die beiden Schenkel 9, 14 sind gleich lang und stehen in dem gemeinsamen Gelenk 20 über die Zahnkranzsegmente 21, 22 in einer 1 : 1 Zahnrad- Getriebeverbindung. Der zweite Schenkel 14 bzw. die zweite Koppelstange 15 sind an ihren lastseitigen Enden um parallele Achsen 23 bzw. 24 drehbar an einem Last-Gelenkmittel 25 angelenkt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Achsen 11, 12, 16 bis 19 und 23, 24 parallel zueinander und in der in Fig. 1 dargestellten Position senkrecht zur Zeichenebene orientiert.

An dem Last-Gelenkmittel 25 ist eine um eine vertikale Achse 26 um 360° drehbare pneumatische Waage 27 angelenkt, welche den Seilzug-Balancer 6 über eine nicht dargestellte Steuerleitung steuert. Das vom Seilzug-Balancer 6 entfernte Ende des Seils 7 ist am Last-Gelenkmittel 25 festgelegt. Bei der in der Fig. 1 dargestellten identischen Länge der Schenkel 9, 14 und der 1 : 1 Getriebeverbindung 21, 22 im gemeinsamen Gelenk 20 verläuft das Seil 7 stets vertikal.

Die Last-Aufnahmeeinrichtung 25, 27, 28, 29 zum Aufnehmen der zu bewegenden Last 31 umfaßt ein Kippmodul 28 zum Verkippen einer mittels eines Doppel-Gummi-Lochgreifers 29 von einer Sockelfläche 30 aufzunehmenden und zu bewegenden Last 31, beispielsweise eines Motorblocks. Aufgrund der Wirkung des Seilzug-Balancers 6 kann die Bedienperson 32 den Motorblock 31 nahezu kraftfrei anheben und beispielsweise durch Verfahren der Vorrichtung entlang der Hängeschienenbahn 3, 4, 5 durch Verdrehen um die Achsen 13, 26, und/oder durch Verkippen um die senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufende Kippachse 33 an der gewünschten Stelle plazieren.

Bei einer Raumhöhe zwischen Boden 34 und Decke 2 von beispielsweise 3,0 m läßt sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Vertikalhub der zu bewegenden Last 31 von beispielsweise 2,5 m erreichen. Eine Pendelbewegung beim Anheben der Last wird durch die Anordnung der Schenkel 9, 14 und des Gelenks 20 zuverlässig verhindert. Der maximale Öffnungswinkel α der beiden Schenkel 9, 14 kann durch entsprechende Längen der Schenkel 9, 14 in Bezug zur Raumhöhe auf Werte von weniger als 180° beschränkt werden, um ein Anheben der zu bewegenden Last in jeder Stellung zu gewährleisten. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz eines Seilzug-Balancers 6 gemäß der Darstellung in Fig. 1 erforderlich.

Die Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung der Fig. 1 in Blickrichtung II in einem zusammengeklappten Zustand der beiden Schenkel 9, 14, der gleichzeitig die maximale Hubposition der Vorrichtung 1 darstellt, wobei gegenüber der Darstellung in Fig. 1 die Schenkel 9, 14 um 90° um die vertikale Achse 13 gedreht sind, die Waage 27 um 180° um die Achse 26 gedreht ist und die Last 31 um 90° um die Kipp-Achse 33 gedreht ist. Der Seilzug-Balancer 6 ist mittels den Befestigungsmitteln 38 an den entlang der Hängeschienenbahn verfahrbaren Aufhängungs-Grundmittel 5 festgelegt. Das Maß 36 zwischen der Unterseite 35 der Schienen 3 und dem Last- Gelenkmittel 25 beträgt dabei weniger als 60 cm. Der Seilzug-Balancer 6 weist eine effektive Bautiefe 37 von etwa 1 m auf. Die beiden Schenkel 9, 14 sind in dieser Stellung nahezu parallel zueinander und schließen einen Winkel von annähernd 0° ein. Durch die Koppelstangen 10, 15 und deren Anlenkung an dem Aufhängungs-Gelenkmittel 8 und dem Last-Gelenkmittel 25 bleibt in jeder Hubstellung die waagrechte Ausrichtung der pneumatischen Waage 27 erhalten.

Die Fig. 3 ist eine etwa um den Faktor 2 vergrößerte Darstellung der Last- Aufnahmeeinrichtung 25, 27, 28, 29 der Fig. 1. Das Last-Gelenkmittel 25 umfaßt neben der Anlenkung des zweiten Schenkels 14 bzw. der zweiten Koppelstange 15 um die senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden und parallelen Drehachsen 23 bzw. 24 ein Gelenk 25a, welches eine 360°- Drehung der pneumatischen Waage 27 und damit des Kippmoduls 28, des Greifers 29 und der zu bewegenden Last 31 um die senkrechte Achse 26 ermöglicht.

Claims (12)

1. Vorrichtung (1) zum Handhaben einer Last (31) mit einer Aufhängung (5, 8), einer an dieser festlegbaren und die Gewichtskraft der zu bewegenden Last (31) und des Eigengewichts ausgleichenden Last- Ausgleichseinrichtung (6) und einer Last-Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29), dadurch gekennzeichnet

• - daß ein erster Schenkel (9) und ein zweiter Schenke (14) an ihrem jeweils ersten Ende an einem gemeinsamen Gelenk (20) um zueinander parallele oder koaxiale Achsen (16, 18) angelenkt sind,
• - daß das zweite Ende des ersten Schenkels (9) an der Aufhängung (5, 8) angelenkt ist,
• - und daß das zweite Ende des zweiten Schenkels (14) an der Last- Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) angelenkt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum ersten Schenkel (9) eine erste Koppelstange (10) zwischen der Aufhängung (5, 8) und dem gemeinsamen Gelenk (20) angelenkt ist und daß parallel zum zweiten Schenkel (14) eine zweite Koppelstange (15) zwischen dem gemeinsamen Gelenk (20) und der Last- Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) angelenkt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (9, 14) an dem gemeinsamen Gelenk (20) in Getriebeverbindung miteinander stehen, insbesondere in einer 1 : 1 Zahnrad-Getriebeverbindung (21, 22).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (9, 14) gleich lang sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-Ausgleichseinrichtung (6) einen Seilzug-Balancer umfaßt, dessen Seilzug (7) an der Last-Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) festlegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug-Balancer (6) einen pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Zylinder umfaßt, insbesondere mit horizontal verlaufender Kolbenstange.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungs-Grundmittel (5, 8) mittels einer Hängeschienenbahn (3, 4) verfahrbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung (5, 8) ein Aufhängungs-Gelenkmittel (8) umfaßt, an dem der erste Schenkel (9) und die erste Koppelstange (10) angelenkt sind und daß das Aufhängungs-Gelenkmittel (8) gegenüber der Last- Ausgleichseinrichtung (6) um eine vertikale Achse (13) um 360° drehbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) eine die Last- Ausgleichseinrichtung (6) steuernde Waage (27) umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-Aufnahmeeinrichtung (25, 27, 28, 29) ein Last-Gelenkmittel (25) umfaßt, an dem der zweite Schenkel (14) und die zweite Koppelstange (15) angelenkt sind, und ein Last-Aufnahmemittel (29) zum Aufnehmen der zu bewegenden Last (31) umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Last-Aufnahmemittel (29) gegenüber dem Last-Gelenkmittel (25) um eine vertikale Achse (26) um 360° drehbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Last-Aufnahmemittel (29) ein um eine waagrechte Achse (33) drehbares Kippmodul (28) umfaßt.