DE19947861C1 - Hubvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Hubvorrichtung besteht aus n auf- und abrollbaren Wandelementen, die jeweils mit einer Stirnkante an einer n-eckigen Hubplatte befestigt sind. Jedes Wandelement besteht aus gelenkig miteinander verbundenen Sprossen. Beim Abrollvorgang der Wandelemente werden die Seitenkanten eines Wandelementes mit den Seitenkanten der beiden anstoßenden Wandelemente unter Bildung eines im Querschnitt n-eckigen Turmes verkuppelt und beim Aufrollvorgang wieder entkuppelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung.

Es sind bereits zahlreiche Hubvorrichtungen ohne seitliche Führung bekannt, bei denen entweder mehrere Elemente teleskopartig ineinander geschoben werden oder die mit einer oder mehreren Scheren arbeiten. Der durch das Prinzip bedingte Mangel beim Teleskop besteht darin, daß die Querschnitte von Element zu Element stark reduziert sind und die notwendig verbleibende ineinander geschobenene Restführungslänge zwischen zwei Elementen ein Mindestmaß nicht unterschreiten darf, soll es nicht zum Verklemmen kommen. Bei einem günstigen Verhältnis von Durchmesser zu Führungslänge wird aber das Verhältnis von ein- zu ausgefahrener Länge ungünstiger. Eine derartige Teleskop-Hubvorrichtung kann im wesentlichen nur axial belastet werden. Beim Auftreffen von seitlichen Kräften oder von nicht mittig angreifenden Lasten verklemmen sie sehr schnell. Beim Scherenhubtisch liegt das Auszugsverhältnis konstruktionsbedingt bei nur etwa eins zu drei. Außerdem verringert sich mit zunehmendem Auszugsverhältnis die Stützbreite der Basisfläche für die Last, was den Hub weiter einschränkt, will man Stabilitätsprobleme vermeiden.

Aus der deutschen Patentschrift DE 33 15 825 C2 (Feilhauer) ist eine Teleskopführung bekannt, bei der die Knickstabilität unabhängig von der Auszugslänge konstant ist. Diese Teleskopführung kann jedoch deshalb nicht als Hubvorrichtung verwandt werden, weil für jede Einheit eine separate Zugeinrichtung vorgesehen werden müßte, deren Anbringung im Innenraum nur mit einem sehr großen konstruktiven Aufwand möglich wäre. Außerdem enthält die Teleskopführung aneinander gleitende Elemente, die bei einer ungleichmäßigen Belastung der Teleskopführung zum Verklemmen neigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine freistehend und seitlich nicht geführte Vorrichtung zum Heben und Senken von Gegenständen zu schaffen, die die Nachteile bekannter Hubvorrichtungen ohne seitliche Führung vermeidet, bei der insbesondere die Knickstabilität in der gesamten Höhe und die Stützbreite der tragenden Fläche immer gleich bleiben und dessen Verhältnis von ein- zu ausgefahrener Länge (Hub) theoretisch unbegrenzt, praktisch sehr groß sein kann. Außerdem soll die Vorrichtung bei seitlichen Kräften oder bei unsymmetrischen Belastungen nicht verklemmen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Erfindung nach dem Kennzeichen von Anspruch 1 ausgelegt wird.

In den Unteransprüchen werden Ausgestaltungen und Fortbildungen der Erfindung beansprucht.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der teilweise ausgefahrenen Hubvorrichtung,

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht von Fig. 1 einer Verbindungskante zwischen zwei Wandelementen,

Fig. 3 die Verbindungskante nach Fig. 2 als Drahtmodell,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von einem Teil eines Wandelementes mit einem Zahnriemen und einem Antriebsrad,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von einem Teil eines Wandelementes mit einer Rollenkette,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungskante zwischen zwei Wandelementen mit Zahnstangen- Endkörpern und Antriebszahnrädern und Gurten als gelenkige Verbindungselemente zwischen den Sprossen,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungskante zwischen zwei Wandelementen mit Zahnstangen- Endkörpern als Teil des Antriebs und Scharnieren zwischen den Sprossen,

Fig. 8 eine Ansicht von einer teilweise ausgefahrenen Hubvorrichtung mit vier Wandelementen in Gitterkonstruktion und

Fig. 9 eine perspektivische Detailansicht von Fig. 8 im vergrößerten Maßstab mit und ohne Zahnstangen- Endkörpern an den Sprossen.

Die Hubvorrichtung 1 besteht bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel aus den vier auf- und abrollbaren Wandelementen 11, 12, 13, 14 und einer viereckigen Hubplatte 2. Jedes Wandelement besteht, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird aus auf- und abrollbaren Sprossen. Die vier Wandelemente 11, 12, 13, 14 sind mit ihren Stirnkanten 111, 121 mit der Hubplatte 2 lösbar oder unlösbar verbunden. Die Stirnkanten der Wandelemente 13, 14 sind in Fig. 1 zeichnerisch nicht darstellbar. Beim Abrollvorgang der vier Wandelemente 11, 12, 13, 14 werden beispielsweise die Seitenkanten 112, 113 des Wandelementes 11 mit den Seitenkanten 122, 132 der beiden anstoßenden Wandelemente 12, 13 verkuppelt. Entsprechendes gilt für die in Fig. 1 nicht darstellbaren Kanten zwischen den Wandelementen 12, 14; 13, 14.

Der Abrollvorgang der vier Wandelemente und die Verkuppelung an ihren Seitenkanten führt zur Bildung eines im Querschnitt viereckigen Turmes, durch den die Hubplatte 2 angehoben wird. Werden die Wandelemente 11, 12, 13, 14 an ihren Seitenkanten entkuppelt und wieder aufgerollt, dann wird die Hubplatte 2 entsprechend abgesenkt.

Die vorstehend beschriebene Hubvorrichtung 1 ist nicht auf einen viereckigen Querschnitt begrenzt, sondern kann allgemein n-eckig sein.

Da die vier Wandelemente 11, 12, 13, 14 einen identischen Aufbau haben, wird dieser nachfolgend nur an Hand des Wandelementes 11 beschrieben.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht das Wandelement 11 abwechselnd aus langen oder aktiven Sprossen 31a und kurzen oder passiven Sprossen 32a. Die aktive Sprosse 31a ist auf jeder Seite um ein Endstück 311 von der Länge einer Sprossendicke d breiter als die passive Sprosse 32a. Auf einer Seite des Endstückes 311 befindet sich ein Zapfen 312 und auf der gegenüberliegenden Seite eine komplementäre Ausnehmung 313.

Fig. 3 zeigt die Darstellung nach Fig. 2 als Drahtmodell. In dieser Darstellung befinden sich Zapfen 312a und Ausnehmung 313a im unverbundenen Zustand, Zapfen 312b und Ausnehmung 313b im gerade sich verbindenden Zustand und als Zapfen 312c und Ausnehmung 313c im formschlüssig verbundenen Zustand. Auch wird hier deutlich, daß die passiven Sprossen 32 nur als Abstandshalter und Verbindungsglied zwischen den aktiven Sprossen 31 dienen. Die Verknüpfung der Wandelemente 11, 12, 13, 14 zu einem stabilen Turm erfolgt also, indem ein Endstück 311 einer aktiven Sprosse eines Wandelementes 11 unter das bereits gefügte Endteil 311 der aktiven Sprosse des benachbarten Wandelementes 12 schwenkt und dabei der Zapfen 312b oder ähnliches in eine passende Ausnehmung 313b einhakt. Das Zusammenfügen erfolgt immer etagenweise und die eben noch einschwenkende Sprosse wird in der nachfolgenden Phase das Ziel für die einschwenkenden Sprosse des benachbarten Wandelementes. Der Vorgang läuft also kontinuierlich ab.

Es ist notwendig, die Sprossen 31, 32 kontrolliert zu führen. Dadurch wird gewährleistet, daß die einschwenkende Sprosse immer unter eine bereits senkrecht positionierte Sprosse kommt und der Zapfen 312b die Ausnehmung 313b sicher trifft.

Seitlich angreifende Kräfte oder nicht mittig angreifende Lasten beeinflussen das Aus- und Einrollen der Wandelemente 11, 12, 13, 14 nicht und führen nicht zum Verklemmen, da es keine gleitende Reibung zwischen den Einzelteilen gibt. Die Demontage der Hubvorrichtung 1 oder das Absenken der Hubplatte 2 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Die gelenkige Verbindung der Sprossen eines Wandelementes kann, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, durch Gurte, Bänder, Zahnriemen, Ketten, Scharniere od. dgl. erfolgen. Die gelenkigen Verbindungselemente können können außerdem Teile des Antriebssystems sein.

Fig. 4 zeigt die perspektivische Ansicht von einem Teil eines Wandelementes 11 mit einem Zahnriemen 4, der mit einem Zahnrad 41 im Eingriff steht. Das Zahnrad 41 ist das Endteil einer in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebseinrichtung, vorzugsweise eines Motors. Der Zahnriemen 4 dient gleichzeitig als gelenkiges Verbindungselement zwischen den einzelnen Sprossen 3. Die Längskanten der Sprossen 3 sind auf ihrer Außenseite mit einer Fase 33 oder einer Abrundung versehen, um dem Zahnriemen 4 einen größeren Biegeradius beim Schwenken zu ermöglichen. In der Zeichnung nicht dargestellt ist eine Gegendruckrolle auf der gegenüberliegenden Seite des Wandelementes, die dem Anpreßdruck des Zahnrades 41 entgegenwirkt.

Fig. 5 zeigt die perspektivische Ansicht von einem Teil eines Wandelementes mit den Sprossen 31, 32 und einer Rollenkette 5 als Teil des Antriebes. Die Rollenkette 5 dient bei diesem Ausführungsbeispiel wieder zusätzlich als gelenkiges Verbindungselement zwischen den Sprossen 31, 32. Die Längskanten der Sprossen 31, 32 brauchen hier nicht angephast oder abgerundet zu werden, da der Schwenkpunkt für die Sprossen 31, 32 durch die Rollenkette 5 vor den Sprossen liegt. Antriebskettenrad und Gegendruckrolle sind zeichnerisch nicht dargestellt.

In Fig. 6 ist die perspektivische Ansicht einer Eckkante zwischen zwei Wandelementen 11, 12 dargestellt. Da als gelenkiges Verbindungselement zwischen den Sprossen 32 Bänder oder Gurte 63 verwendet werden, sind die Sprossen 32 wieder mit einer Fase 33 versehen. Die Sprossen 32 haben bei diesem Beispiel die gleiche kurze Länge, wobei jedoch an jeder zweiten Sprosse 32 beidseitig ein Zahnstangen-Endkörper 6 angeordnet ist. Der Zahnstangen-Endkörper 6 ist an zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Flächen mit einer Verzahnung 61 versehen. Ferner sind an den Zahnstangen- Endkörpern 6 Zapfen 312 und Ausnehmungen 313 angeordnet. Bei dieser Variante sind keine zusätzlichen Gegenrollen erforderlich, da an den einander gegenüberliegenden Kanten jeweils ein Zahnrad 62, 63 eingreift und diese sich dadurch gegenseitig abstützen.

Die Hubvorrichtung 1 kann mit nur zwei Antrieben dann auskommen, wenn diese Antriebe an zwei einander gegenüber liegenden Kanten der in Fig. 1 dargestellten Hubvorrichtung 1 angreifen.

In Fig. 7 ist, wie in Fig. 6, die perspektivische Ansicht einer Eckkante zwischen zwei Wandelementen 11, 12 mit gleichlangen Sprossen 32 und Zahnstangen-Endkörpern 65 an jeder zweiten Sprosse dargestellt. In diesem Fall sind die Sprossen 32 durch Scharniere 7 schwenkbar miteinander verbunden. Sind die Scharniere 7 so ausgelegt, daß sie sich leicht zusammenfügen und trennen lassen, dann ist die Montage und Demontage der Sprossen 32 vor Ort erst bei Bedarf möglich und der erforderliche Platzbedarf zu Lagerung der Sprossen gering. Dieses kann dann von Bedeutung sein, wenn die Hubvorrichtung 1 relativ klein sein soll und der erforderliche Antrieb per Hand erfolgt.

Fig. 8 zeigt eine gitterförmige Hubvorrichtung 15 mit Sprossen 34, die jeweils aus einem rechteckigen Stabrahmen oder einer Gitterkonstruktion bestehen. Eine derartige Hubvorrichtung 15 kann bei Windbetastung von Vorteil sein. In Fig. 9 ist der in Fig. 8 eingezeichnete Ausschnitt im vergrößerten Maßstab dargestellt.

Die einzelnen Wandelemente können bei entsprechend vorhandenen Platz linear abgelegt werden. Räumlich günstiger ist aber, sie aufzurollen. Dazu wird das untere Ende der Wandelemente 11, 12, 13, 14 jeweils auf einer Welle befestigt, die beispielsweise durch einen Federmotor gedreht wird und alle nicht benötigten Sprossen aufwickelt. Der Platzbedarf wird dadurch geringer und das Verhältnis von ein- zu ausgefahrener Länge (Hub) kann sehr groß gestaltet werden.

Der Antrieb zum Abrollen (Heben) und Aufrollen (Senken) der Hubvorrichtung 1 kann grundsätzlich inner- und außerhalb des Turmfußes angebracht sein. Da die gelenkigen Verbindungselemente der Sprossen an der Außenseite der Wandelemente befestigt sein müssen und praktisch die Doppelfunktion als Teil des Antriebs mit übernehmen, ist der außenliegende Antrieb als Standard anzusehen. Als Antriebsaggregat ist je nach Aufstellungsort und Verwendungszweck jeder Motor geeignet. Auch ein manueller Antrieb z. B. mittels Handkurbel ist einsetzbar.

Bei der Verwendung von Zahnriemen 4 oder Ketten 5 als gelenkige Verbindungselemente zwischen den Sprossen eines Wandelementes ist das Zahnrad 41, 62, 63 oder Kettenrad das Verbindungsglied zum Antrieb. Auch bei der Anwendung von Zahnstangen-Endkörpern (Zahnstangensegmente) an den Sprossen sind, wenn als gelenkige Verbindungselemente Bänder, Gurte oder Sprossen mit Scharnieren 7 verwendet werden, Zahnräder 62, 63 Mittler zum Antrieb.

In den Zeichnungen nicht dargestellte paarige Gegenrollen an der Innenseite der Hubvorrichtung, jeweils direkt gegenüber den Zahn- oder Kettenrädern erzeugen den notwendigen Anpreßdruck und wirken damit den auftretenden Ausweichkräften entgegen und verhindern ein Durchbiegen und damit ein Durchrutschen der Sprossen.

Bei einer Hubvorrichtung 1 mit vier Seitenflächen ist es auch möglich, Antriebe nur an zwei einander gegenüberliegenden Wandelementen des Turmes anzubringen, so daß die beiden anderen Wandelemente dann nur zwangsweise mitgeführt werden. Der gesamte Antrieb, wird dadurch einfacher, da die Antriebsbewegung nicht umgelenkt werden muß.

Je nach der Anzahl der verwendeten Wandelemente entstehen unterschiedliche räumliche Gebilde. Zwei Wandelemente ergeben eine Ecke, drei Wandelemente ein Dreikantprisma oder ein einseitig offenes Pult und ab vier Wandelemente sind Körper mit quadratischer, rechteckiger oder jeden beliebigen Querschnitts möglich.

Die turmartige Hubvorrichtung 1 kann sowohl als Einzelgerät als auch in Verbindung mit weiteren Anlagen in Turmpaaren oder -gruppen eingesetzt werden. Eventuell ist dann eine zusätzliche Einrichtung für einen synchronen Antrieb erforderlich.

In der überwiegenden Anzahl der Fälle reicht schon das Eigengewicht und das Gewicht der zu hebenden Last aus, um der Hubvorrichtung die erforderliche Standfestigkeit zu geben. Unter schwierigen Bedingungen und bei der Gefahr von großen Seitenkräften (Windlast) kann es aber erforderlich sein, die ausgefahrene Hubvorrichtung zusätzlich abzuspannen. Dazu müssen die einzelnen Sprossen gegeneinander gedrückt werden, was z. B. durch mitlaufende Seile oder Ketten in Verbindung mit Federtrommeln oder Spannern erreicht werden kann.

Außer in der vorstehend speziell beschriebenen Ausführung mit einer ausschließlich vertikalen Bewegung sind auch Varianten möglich, die in horizontaler oder in jeder anderen Richtung aus- und einfahrbar sind.

Bezugszeichenliste

1

Hubvorrichtung

11

Wandelement

111

Stirnkante

112

Seitenkante

113

Seitenkante

12

Wandelement

121

Stirnkante

122

Seitenkante

13

Wandelement

132

Seitenkante

14

Wandelement

15

Hubvorrichtung

2

Hubplatte

3

Sprosse

31

lange Sprosse

31

a aktive Sprosse

311

Endstück

312

Zapfen

313

Ausnehmung

32

kurze Sprosse

32

a passive Sprosse

33

Fase

34

Sprosse

4

Zahnriemen

41

Zahnrad

5

Rollenkette

6

Zahnstangen-Endstück

61

Verzahnung

62

Zahnrad

63

Zahnrad

64

Gurt

65

Zahnstangen-Endstück

7

Scharnier

Claims (14)

1. Hubvorrichtung, gekennzeichnet durch n auf- und abrollbare Wandelemente (11, 12, 13, 14), die jeweils mit einer Stirnkante (111, 121) an einer n-eckigen Hubplatte (2) befestigt sind, wobei jedes Wandelement (11) aus gelenkig miteinander verbundenen Sprossen (3) besteht und die Seitenkanten (112, 113) eines Wandelementes (11) mit den Seitenkanten (122, 132) der beiden anstoßenden Wandelemente (12, 13) beim Abrollvorgang unter Bildung eines im Querschnitt n-eckigen Turmes miteinander verkuppelbar und beim Aufrollvorgang entkuppelbar sind.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wandelementen (11, 12, 13, 14) und der Hubplatte (2) lösbare Kupplungen vorhanden sind.

3. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (11) abwechselnd aus langen aktiven Sprossen (31) und kurzen passiven Sprossen (32) besteht, wobei die Sprossen (3) von aneinander anstoßenden Wandelementen (11, 12) jeweils um eine Sprosse versetzt sind, so daß die lange Sprosse (31a) eines Wandelementes (11) an eine kurze Sprosse (32a) des anstoßenden Wandelementes (12) anstößt.

4. Hubvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede lange Sprosse (31) an beiden Enden (311) Kupplungen (312, 313) hat.

5. Hubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kupplung (312, 313) aus mindestens einem Zapfen (312) an einer Sprosse und einer zum Zapfen (312) komplementären Ausnehmung (313) an der gegenüberliegenden Sprossenseite besteht.

6. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Rolleinrichtung zum Auf- und Abrollen der ein Wandelement (11) bildenden Sprossen (3).

7. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleinrichtung (4, 41) aus mindestens einem in Längsrichtung des Wandelementes (11) verlaufenden Zahnriemen (4) und einem mit dem Zahnriemen (4) im Eingriff stehenden Antriebszahnrad (41) besteht, wobei der gelenkige Zahnriemen (4) außerdem als Verbindungselement für die Sprossen (3) dient.

8. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleinrichtung aus mindestens einer in Längsrichtung des Wandelementes verlaufenden Zahnradkette (5) und einem mit der Zahnradkette (5) im Eingriff stehenden Antriebszahnrad besteht, wobei die Zahnradkette (5) außerdem als gelenkiges Verbindungselement für die Sprossen (3) dient.

9. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleinrichtung aus Zahnstangen-Endstücken (6) an den Enden jeder zweiten Sprosse und einem mit den Zahnstangen-Endstücken (6) im Eingriff stehenden Antriebszahnrad (62) besteht und Bänder (64) als gelenkige Verbindungselemente für die Sprossen (32) dienen.

10. Hubvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine zweite Ausführungsform der Zahnstangen-Endkörper (65) mit Scharnieren (7) zwischen den Sprossen (32).

11. Hubvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharniere (7) trennbar sind.

12. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprossen (3) vollflächig ausgebildet sind.

13. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprossen (34) jeweils aus einem rechteckigen Stabrahmen bestehen.

14. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprossen (34) jeweils aus einer Gitterkonstruktion bestehen.