DE202010008424U1

DE202010008424U1 - Handhabungsgerät

Info

Publication number: DE202010008424U1
Application number: DE201020008424
Authority: DE
Original assignee: ZASCHE SITEC HANDLING GmbH
Current assignee: ZASCHE HANDLING GMBH, DE
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2011-12-06
Anticipated expiration: 2020-09-02

Abstract

Handhabungsgerät (1) zur Manipulation von Lasten, insbesondere zur handgeführten oder handgestützten Manipulation von Lasten, mit zumindest zwei Drehgelenken (31, 32, 33, 34), welche jeweils ein Führungsglied (50, 50', 50'', 50''', 50'''') und ein Folgeglied (60, 60', 60'', 60''', 60'''') des Handhabungsgeräts gelenkig verbinden, wobei an zumindest zwei Drehgelenken eine Bremse (41, 42, 43) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsen Scheibenbremsen (10) mit Bremsscheibe (13), mindestens einem Bremskolben (12) und mindestens einem Bremssattel (11), insbesondere Bremssattel mit hydraulisch betätigbarem Bremskolben, vorgesehen sind, die mit Öl als Druckmedium (22, 122), insbesondere Mineralöl, für die Herbeiführung eines Zustandswechsels betätigbar sind, und dass ein Bremsgeber zentral angeordnet ist, so dass die zumindest zwei Bremsen zentral betätigbar sind, wobei die Bremsen zwei Zustände einnehmen können, einen ersten Zustand, in welchem sie in gebremster Stellung sind, wobei jede Bremse jeweils eine Winkelbeziehung zwischen Folgeglied und Führungsglied festsetzt, und einen zweiten Zustand, in welchem sie in...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Handhabungsgeräte dienen zur handgeführten bzw. handunterstützten Manipulation von Lasten. Sie haben in der Regel mindestens eine, oft auch mehrere Drehachsen, die durch Drehgelenke realisiert werden.
Der Stand der Technik ist, dass je nach Art der Drehachse eine konstruktiv individuell an die Einbausituation angepasste Bremsenkonstruktion verwendet wird. Auch bekannt sind Baukastensysteme, die eine baugleiche Bremse an unterschiedlichen Drehachsen verwenden, wobei die Bremsscheiben der Situation angepasst sind. Die Bremssysteme bekannter Handhabungsgeräte sind teuer aufgrund der individuellen Anpassung und der Einzelfertigung. Ferner haben die bekannten Bremssystem und damit die Handhabungsgeräte ein verhältnismäßig hohes Eigengewicht, was sich insbesondere mit zunehmendem Abstand zum Grundkörper, d. h. am Ausleger, bemerkbar macht. Der Bediener des Handhabungsgeräts muss diese Masse zusätzlich zu der zu bewegenden Last bewegen.
Aufgabe der Erfindung ist folglich, die Bereitstellung eines Handhabungsgeräts, dessen Bremssystem im Hinblick auf Baukosten und Gewicht verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Handhabungsgerät nach Schutzanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es zeigte sich, dass als Bremsen in dem erfindungsgemäßen Handhabungsgerät Scheibenbremsen mit Bremsscheibe, mindestens einer Bremsbacke und mindestens einem Bremssattel vorteilhaft ist. Das Handhabungsgerät weist mindestens zwei Drehgelenke auf, an welchen jeweils solche Bremsen angeordnet sind. Erfindungsgemäß werden diese zumindest zwei Bremsen mittels eines zentral angeordneten Bremsgebers betätigt. Vorzugsweise ist der zentrale Bremsgeber am Grundkörper, insbesondere an einer Säule, angeordnet. Dort befindet sich sowohl die Bedieneinheit als auch der Druckzylinder, der zum Druckaufbau im Bremssystem notwendig ist. Von dem Bremsgeber führen entweder gesonderte Druckleitungen zu jeder Bremse oder es wird eine zentrale Druckleitung geführt, von welcher jeweils kurze Stichleitungen zu den einzelnen Bremsen abführen. In beiden Fällen sind, anders als im Stand der Technik, durch den zentralen Bremsgeber sowohl Kosten- als auch Gewichtseinsparungen gegeben. Anders als im Stand der Technik wird nur ein Druckzylinder verwendet und die Bremsen sind an sich schon wesentlich leichter als die Einzelanfertigungen des Standes der Technik. Auch ergeben sich Bauraumvorteile, da am Ausleger selber nur die Bremse befestigt ist, ohne jegliche Bedieneinheit und Druckzylinder. Im Übrigen ist die Bedienung erleichtert, da die Bedienperson lediglich die zentrale Bedieneinheit zu betätigen braucht, mit welcher alle Bremsen eines Handhabungsgeräts gleichzeitig betätigt werden. Wie bereits angedeutet ist Merkmal des erfindungsgemäßen Handhabungsgeräts, dass es möglichst wenig Eigengewicht hat und vom Bediener als leichtgängig empfunden wird. Die i. d. R. vom Bediener zu beschleunigenden Massen sind folglich gering.
Nach der Erfindung wird eine sehr leichte, in großer Stückzahl herstellbare und somit kostengünstige Scheibenbremse mit sehr hoher Bremskraft an der jeweiligen Drehachse eingesetzt. Zu den jeweiligen Einsatzorten wird lediglich eine Druckleitung geführt. Als Druckmedium wird, anders als im Stand der Technik, nicht Luft sondern Öl eingesetzt, bevorzugt Mineralöl. Mineralöl als Druckmedium hat den Vorteil, dass es nicht hygroskopisch, ungiftig und günstig ist. Die Krafterzeugung und Sicherheitstechnik finden an zentraler Stelle, z. B. am ersten Drehlager statt. Vorteil ist, dass an dieser Stelle die Massenbeschleunigung keine Rolle spielt. Mittels eines günstig angeordneten Bremsgebers, einschließlich eines Druckverteilers, können beliebig viele Bremsen angesteuert werden. Schließlich ist vorteilhaft, dass nur eine zentrale Krafterzeugungsquelle nötig ist.
Oft ist es aus sicherheitstechnischen Gründen erforderlich, dass die Bremse in sogenannter Totmannschaltung betrieben wird. Das bedeutet, dass die Bremse im Eingriff sein muss, wenn kein Bediener zugegen ist und sie bewusst löst oder dass bei Energieausfall die Drehachse gebremst werden muss. Vorteilhafterweise wird die Krafterzeugung für die Totmannschaltung (E) ebenfalls zentral angeordnet, was wiederum Gewicht spart und die Bediensicherheit erhöht.
Der zentral angeordnete Druckverteiler kann eine Steuerung aufweisen, wonach im unbetätigten Zustand die Bremse geschlossen ist, d. h. dass gebremst wird. Dies wird aus sicherheitstechnischen Gründen häufig gewünscht. Durch wechselseitige Anordnung ist jedoch auch die gegenteilige Steuerungsanordnung möglich.
An zentraler Stelle – dort wo es nicht stört – kann eine geeignete Hebelübersetzung realisiert werden, um mit niedriger Eingangskraft eine hohe Ausgangkraft zu erzeugen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Handhabungsgeräts;
2: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremse im Querschnitt; und
3: zwei Ausführungsbeispiele an Druckverteilern.
Fig. 1:
Das Handhabungsgerät 1 dient zur handgeführten bzw. handunterstützten Manipulation von Lasten (die Last ist nicht dargestellt). Sie haben in der Regel mindestens eine, oft auch mehrere Drehachsen. In der Skizze sind beispielsweise vier Drehachsen dargestellt:

A) Vertikale Drehachse des Auslegersystems 4 um eine Säule 2
B) Vertikale Drehachse eines (oder mehrerer) Knickgelenks(e)
C) Vertikale Drehachse eines Vertikalauslegers 5, an dem unten mittels Lastaufnahmemittels 6 eine Last (nicht dargestellt) hängt
D) Horizontale Drehachse des Lastaufnahmemittels 6, z. B. um die Last zu schwenken

Bei dem erfindungsgemäßen Handhabungsgerät 1 sind an einem Grundkörper, insbesondere an der Säule 2 oder, wie dargestellt in 1, über dem ersten vertikalen Drehgelenk der Achse A die zentrale Bedieneinheit 8 und der Druckzylinder 7 angeordnet. Aus der Darstellung wird ersichtlich, dass insgesamt vier Drehgelenke 31, 32, 33, 34 vorgesehen sind. An drei Drehgelenken sind Bremsen 41, 42, 43 vorgesehen. Das vierte Drehgelenk 34 ist ein ungebremstes Drehgelenk. Selbstverständlich können auch an allen Drehachsen A, B, C, D Bremsen vorgesehen sein. Jedes Drehgelenk verbindet jeweils ein Folgeglied und ein Führungsglied gelenkig: Drehgelenk 31 verbindet Führungsglied 50 mit dem Folgeglied 60, Drehgelenk 32 verbindet Führungsglied 50' (das zugleich Folgeglied 60 ist) mit dem Folgeglied 60' etc.
Fig. 2:
In 2 ist der Aufbau einer Scheibenbremse 10 dargestellt. Eine solche Scheibenbremse 10 wird als Bremse 41, 42, 43 eingesetzt. Bei der Scheibenbremse 10 wird eine zwischen zwei Bremssätteln 11 liegende Bremsscheibe 13 von zwei beidseitig angeordneten Bremskolben 12 beaufschlagt. Diese Bremskolben 12 werden nach dem Stand der Technik direkt an der jeweiligen Bremse an der jeweiligen Drehachse durch einen direkt dort befindlichen Pneumatikzylinder angetrieben. Der technische Aufwand hierfür bringt an den jeweiligen Drehachsen einen gewissen Materialaufwand mit sich, was zur Erhöhung der Eigenmassen des Gerätes führt. Anders bei der vorliegenden Erfindung – hier werden die Bremskolben 12 mit Druck aus der Druckleitung 14 beaufschlagt. Diese Druckleitung 14 wird aus einem Druckverteiler 20, 120 gespeist (vgl. 3).
Fig. 3:
3 zeigt zwei verschiedene Ausführungsbeispiele an zentralen Druckverteilern 20 (3A) und 120 (3B). Der Druckverteiler 20 ist in Totmannschaltung betrieben. Die Druckleitungen 24, 24', 24'', die zu den einzelnen Bremsen 41, 42, 43 führen (vgl. auch Scheibenbremse 10 mit Druckleitung 14), stehen unter Druck und der Druck wird nach Betätigung des Betätigungshebels 21 abgelassen. Ander ausgedrückt: im unbetätigten Zustand bremsen die Bremsen (Ausgangskraft F2 liegt an) und wenn der Betätigungshebel 21 gedrückt wird sind die Drehgelenke frei, die Bremsen sind gelöst. Der Druckverteiler 120 ist dagegen im unbetätigten Zustand drucklos, so dass die Bremsen gelöst sind. Wird der Betätigungshebel 121 betätigt, so wird Druck aufgebaut, der über die Druckleitungen 124, 124' und 124'' an die drei mit diesen Druckleitungen versorgten Bremsen weitergegeben wird. Als Druckmedium 22, 122 ist Mineralöl vorgesehen.
Es wird ersichtlich, dass mittels eines günstig angeordneten Druckverteilers 20, 120 beliebig viele Bremsen 41, 42, 43 angesteuert werden können. Ferner kann an zentraler Stelle – dort wo es nicht stört – eine geeignete Hebelübersetzung realisiert werden. Und es kann mit niedriger Eingangskraft F1 eine hohe Ausgangkraft F2 erzeugt werden.
Ein Massevergleich herkömmlicher Bremsen zeigt die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Handhabungsgeräts. Eine erfindungsgemäße Bremse wiegt nur ca. 70–200 g, bevorzugt 100–200 g. Eine eingesetzte Bremse hatte eine Masse von 120 g. Herkömmliche Bremsen dagegen – und in der Regel sind pro Handhabungsgerät, wie anhand 1 ersichtlich, mehrere Bremsen vorgesehen – wiegen üblicherweise ein Vielfaches davon, häufig mehr als 2000 g, oft mehr als 3000 g.
Bezugszeichenliste

1: Handhabungsgerät
2: Säule
3: Standplatte
4: Auslegersystem
5: Vertikalausleger
6: Lastaufnahmemittel
7: zentraler Druckzylinder
8: zentrale Bedieneinheit
10: Scheibenbremse
11: Bremssattel
12: Bremskolben
13: Bremsscheibe
14: Druckleitung
15: Drehgelenk
20, 120: Druckverteiler
21, 121: Betätigungshebel
22, 122: Druckmedium
24, 124: erste Druckleitung
24', 124': zweite Druckleitung
24'', 124'': dritte Druckleitung
31: erstes Drehgelenk
32: zweites Drehgelenk
33: drittes Drehgelenk
34: viertes Drehgelenk
41: erstes Bremse
42: zweite Bremse
43: dritte Bremse
50, 50', 50'', 50''', 50'''': Führungsglied
60, 60', 60'', 60''', 60'''': Folgeglied
F1: Eingangskraft
F2: Ausgangskraft

Claims

Handhabungsgerät (1) zur Manipulation von Lasten, insbesondere zur handgeführten oder handgestützten Manipulation von Lasten, mit zumindest zwei Drehgelenken (31, 32, 33, 34), welche jeweils ein Führungsglied (50, 50', 50'', 50''', 50'''') und ein Folgeglied (60, 60', 60'', 60''', 60'''') des Handhabungsgeräts gelenkig verbinden, wobei an zumindest zwei Drehgelenken eine Bremse (41, 42, 43) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsen Scheibenbremsen (10) mit Bremsscheibe (13), mindestens einem Bremskolben (12) und mindestens einem Bremssattel (11), insbesondere Bremssattel mit hydraulisch betätigbarem Bremskolben, vorgesehen sind, die mit Öl als Druckmedium (22, 122), insbesondere Mineralöl, für die Herbeiführung eines Zustandswechsels betätigbar sind, und dass ein Bremsgeber zentral angeordnet ist, so dass die zumindest zwei Bremsen zentral betätigbar sind, wobei die Bremsen zwei Zustände einnehmen können, einen ersten Zustand, in welchem sie in gebremster Stellung sind, wobei jede Bremse jeweils eine Winkelbeziehung zwischen Folgeglied und Führungsglied festsetzt, und einen zweiten Zustand, in welchem sie in gelöster Stellung sind.
Handhabungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsgeber ein zentral angeordneter Druckverteiler (20, 120) vorgesehen ist, von welchem je eine Druckleitung (14, 24, 24', 24'', 124, 124', 124'') zu der jeweiligen Bremse (41, 42, 43) geführt ist.
Handhabungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Bremsgeber eine einzige zentrale Druckleitung zu den Bremsen (41, 42, 43) geführt ist, wobei vorzugsweise von der zentralen Druckleitung Stichleitungen zu den Bremsen geführt sind.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Totmannschaltung vorgesehen ist, so dass die zumindest zwei Bremsen (41, 42, 43) den ersten Zustand einnehmen, wenn sie von einer Bedienperson nicht betätigt werden, und den zweiten Zustand einnehmen, wenn sie von der Bedienperson betätigt werden.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Drehgelenke (31, 32, 33, 34), insbesondere drei oder vier Drehgelenke, mit wenigstens der gleichen Anzahl Folgeglieder (60, 60', 60'', 60''', 60'''') vorgesehen sind.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenke (31, 32, 33, 34) ausgewählt werden aus einer Gruppe der Folgenden: vertikales Drehgelenk (31) eines Auslegersystems (4) um eine Säule (2); vertikales Drehgelenk (32) eines Knickgelenks; vertikales Drehgelenk (33) eines Vertikalauslegers (5), an dem mittels eines Lastaufnahmemittels (6) die Last befestigbar ist; horizontales Drehgelenk des Lastaufnahmemittels, mit welchem die Last schwenkbar ist.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenbremsen (10) in Leichtbauweise gefertigt sind.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (13) ein Teil des Folgegliedes (60, 60', 60'', 60''', 60'''') ist.
Handhabungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (10) einen Kranz um ein Ende des Führungsgliedes (50, 50', 50'', 50''', 50'''') bildet, so dass durch das Festsetzen das Folgeglied (60, 60', 60'', 60''', 60'''') in seiner Relativlage zu dem Führungsglied reibschlüssig gehalten wird.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsgeber an einem Grundkörper des Handhabungsgeräts, insbesondere einer Säule (2) des Handhabungsgeräts oder über einem ersten Drehgelenk (31), angeordnet ist.
Handhabungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bremse (41, 42, 43) eine Masse von ca. 70–250 g hat, insbesondere eine Masse von 100–200 g.