DE202019004693U1

DE202019004693U1 - Antriebsmodul mit Überlastungssicherung

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Publication number: DE202019004693U1
Application number: DE202019004693.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2019-12-13
Anticipated expiration: 2029-11-16
Also published as: WO2021093913A1; DE112020005619A5

Abstract

Vorrichtung als Antriebsmodul zur Anbindung von arbeitsspezifischen Modulen zur mobilen Unterstützung eines Hebens und Tragens von Lasten, dass einen elektrisch gesteuerten Antrieb und eine mechanische Sicherung gegen Herunterfallen beinhaltet.

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Überlastungssicherung mit einem elektrischen Antriebsmodul zur Anbindung von arbeitsspezifischen Modulen zum Heben und Tragen von Lasten.
Dabei handelt es sich um ein System von Antriebsspindeln, die durch die mechanische Mittel an ein Dämpfermagazin angekoppelt werden und so ein sicheres Arbeiten erlauben.
Dieses Antriebsmodul wird bspw. als Aktuator bei seilbetriebenen körpergetragenen Hebehilfen benötigt, um die Kraft in extern angebrachten Greif-, Geh- und Arbeitswerkzeuge zu bringen.
Dieses Antriebsmodul besteht aus 5 Haupt Baugruppen (1). Dem Antriebsmodul mit Antriebsspindel 8, Aktuator 17, Zugschlitten 19, dem Dämpfermagazin (9) und dem Führungsmodul (12).
Das Antriebsmodul wird dazu verwendet als adaptierbares Zusatzmodul eine aktive, mechanisch abschaltbare Kraftunterstützung zu ermöglichen. Durch die Zugseele 11, welche zur Übertragung der Kräfte verwendet wird, können die adaptierbaren Module gesteuert, bewegt und entlastet werden. Das Antriebsmodul mit aktiven Steuer Mechanismen wird erfindungsgemäß mit rein mechanischen Sicherheitsfunktionen kombiniert. So kann in jedem Systemzustand eine maximale Unterstützung, sowie eine maximale Sicherheit gewährleistet werden. Der aktive Hebemechanismus wird nur bereitgestellt, wenn die Position und Lage des Bedieners in einem zugelassenen und unbedenklichen Bereich ist. Befindet sich der Bediener in einem nicht zugelassenen Bereich, wird der elektrische Antrieb als Unterstützung nicht bereitgestellt und somit ein Negativ Effekt verhindert. Bei der Abschaltung des Antriebs wird über die angekoppelte passive Dämpfereinrichtung (9) verhindert, dass eine Überlastung stattfindet.
Die Anbindungsplatte (6) ist die Schnittstelle, zur Anbindung der arbeitsspezifischen Unterstützungsmodule. Je nach Aufgabenstellung, wird hier ein anderes Modul verbunden. (7) dient zur räumlichen Führung der Zugseele. Diese ist Druck und verformungsfest ausgeführt und ermöglicht so eine sichere Führung. Die Antriebspindel (8) bewegt den Zugschlitten (19). Je nach Drehrichtung der Spindel gleitet dieser auf den Führungsschienen (21) auf und ab. Durch die Eigenschaften der Spindel können hohe Zugkräfte erzeugt werden. Mittels des Aktuators (17) wir die Antriebsspindel in eine Rotation versetzt. Die Zugseele (11) wird an der Umlenkrolle (16) sowie an der Seelenumlenkung (18) umgelenkt und ist in der Seelen Endanbindung (13) verankert. Das Zusammenspiel zwischen aktives und passives Element spielt hier im System eine besonders wichtige Rolle. Jeder aktive Zustand wird durch einen passiven Gegenspieler begleitet. Der innere Aufbau sorgt dafür, dass der Hebemechanismuss aktiv ausgeführt und geregelt und gesteuert wird, der Sicherheitsrat Mechanismus aber durch ein passives Element ausgeführt ist. Das heißt der Mensch aktiviert die Unterstützung bewusst, durch das passive Element, kann er aber steht's das System intuitiv überbrücken. Dies bringt in Fehlerzuständen eine besondere Sicherheit und ermöglicht es dem Menschen steht's Herr über alle Bedienzustände zu sein. Selbst bei dem totalen Energieverlust wird durch den Aufbau nie ein kritischer Systemzustand erreicht
Das Dämpfermagazin (9) beinhaltet mehrere Sicherungsdämpfer (10), die für eine Dämpfung der Umlenkrolle zuständig sind. Das Dämpfermagazin ist modular gestaltet und kann je nach Anwendung angepasst/ gewechselt werden. Geführt wird alles im Führungsmodul (12). Der Schnittstellenadapter (22) ermöglicht eine Verbindung zwischen dem arbeitsspezifischen Unterstützungsmodulen. Hier findet eine Verbindung von Signal, Energie und der Zugseele statt. Die aktiv regelbare Strecke (A), welche für adaptierbare Systeme verwendet wird, kann steht's durch die passive Dämpferstrecke (B) eliminiert werden. Die passive Dämpfervorrichtung kann Anwendungsspezifisch gewählt werden. Bei Schwerkraft Szenarien entspricht der Eindämpfbereich den maximal erlaubten Belastungsgrenzen. So kann eine Überlastung des Systems vermieden und schlagartiges Bauteilversagen verhindert werden. Der ständige Schutz des Trägers hat oberste Priorität. Dieser Schutz muss unabhängig von Ladezustand oder der verbauten Elektronik gewährleistet sein. Ebenfalls schütz dieser vor bewusster Fehlbedienung. Beispielsweise durch das bewusste und unsachgemäße Einhängen von Lasten. Der Träger ist steht's dazu verpflichtet am Hebeprozess teilzunehmen beim Heben von Lasten, ohne dass dies der Träger aktiv durch seine Hände durch eigenes Zutun unterstützt, wird nicht erlaubt sein.
Das Führungsmodul (12) besteht aus der Oberen Gleitplatte (23) der Seitenführung (24) und der Unteren Gleitplatte (25). Im Führungsmodul (12) werden die Dämpfer mit der verbundenen Umlenkrolle (16) geführt. Das Modul ist besonders robust ausgelegt, um die durch die Zugseele entstehenden Kräfte aufnehmen zu können. Je nach Ausführung des arbeitsspezifischen Unterstützungsmoduls, sind die Dämpfereigenschaften unterschiedlich. Der Führungsstift (26) sorgt für eine gleichmäßige und parallele Führung der Umlenkrolle.
Bezugszeichenliste

6.: Anbindungsplatte
7.: Seelenführung
8.: Antriebsspindel
9.: Dämpfermagazin
10.: Sicherungsdämpfer
11.: Zugseele
12.: Führungsmodul
13.: Seelen Endanbindung
15.: Lagerbuchse
16.: Umlenkrolle
17.: Aktuator
18.: Seelenumlenkung
19.: Zugschlitten
21.: Führungsschiene
22.: Schnittstellenadapter

Claims

Vorrichtung als Antriebsmodul zur Anbindung von arbeitsspezifischen Modulen zur mobilen Unterstützung eines Hebens und Tragens von Lasten, dass einen elektrisch gesteuerten Antrieb und eine mechanische Sicherung gegen Herunterfallen beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein neuartiges System von Antriebsspindeln, Dämpfermagazinen und um ein Tragesystemen handelt, dass ein besonders sicheres Arbeiten erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spindel zur Steuerung der Einzugslänge verwendet wird, wodurch der Antriebsweg selbstständig begrenzt ist und selbst im absoluten Notfall (Motor hört nicht auf zu drehen und überdrückt alles was es gibt) keine weitere Kraftübertragung möglich ist, weil die Betriebsstrecke zu Ende ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass Dämpfer verwendet werden, die in einem Überlastfall das Antriebssystem überbrücken und die Last unter Dämpfung durch Dämpfungsmagazine gefahrlos ablegen kann und die Länge, die durch den Motor eingezogen werden kann, entlastet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein teilaktives System handelt und nur bei dem Hebevorgang aktiv Energie aufgewendet wird, dagegen bei allen anderen Systemzuständen das System passiv ohne Energie bleibt, weil die Sicherheitsfunktionen mechanisch und passiv sind und somit nicht an eine Sicherheitselektronik gebunden sind. Somit ist der Bediener steht's über den Systemzustand erhaben.