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Vorrichtung zur gewichtsbelasteten Halterung und Verlagerung von
Montagewerkzeugen, insbesondere Motorschraubern.
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Die in der Industrie z.B. auftretenden Schraubmontagen werden heute
bereits zu einem geringen Teil vollautomatisch vorgenommen. Der überwiegende Teil
dieser Schraub-?4ontagearbeiten muß jedoch noch von Hand ausgeführt werden. Um ein
rationelles und kräftesparendes Arbeiten zu ermöglichen,
ist es
bereits bekannt, elektromotorisch oder druckluftbetriebene Motorschrauber zu verwenden.
Diese Motorschrauber sind in den Montagehallen an Gerüsten angeordnet, die sich
oberhalb der Ebene des Arbeitsplatzes erstrecken. Die Befestigung erfolgt hierbei
am freien Ende vom Gerüst herabhängender Zugfederelemente, welche so bemessen sind,
daß das Montagewerkzeug wie beispielsweise ein Motorschrauber, in der Ausgangsstellung
in Griffnähe frei über dem Arbeitsplatz hängt. Zur Benutzung muß das Montagewerkzeug
dann entgegen Federdruck herunter gezogen werden. Der Nachteil dieser federnden
Aufhängung besteht darin, daß die nach Benutzung wieder losgelassenen Montagewerkzeuge
nicht sofort in eine stabile Ausgangsstellung zurückfedern, sondern mehr oder weniger
raumgreifende Pendelbewegungen ausführen, bevor sie in der Lotrechten der Aufhängefeder
zum Stillstand kommen. Neben der Gefahr, daß der Monteur durch das unkontrollierbar
frei pendelnde Montagewerkzeug verletzt werden könnte, sind zeitraubende Handhabungen
zum erneuten Greifen des je nach Arbeitsrhytmus immer noch pendelnden Montagewerkzeuges
notwendig. Außerdem besteht durch die freie Aufhängung der erhebliche
Nachteil,
daß dem Monteur insbesondere bei Schraubmontagen mit hohen Drehmomenten zu schneller
Ermüdung führende Kräfte abverlangt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere, d.h. zusätzlich zu den
sich aus Beschreibung und Ansprüchen ergebenden Aufgabenstellungen, eine gattungsgemäße
Vorrichtung in herstellungstechnisch einfacher Weise gebrauchsvorteilhaft auszubilden,
derart, daß unter Vermeidung jeglicher Verletzungsgefahren nicht nur ein schnelleres,
sondern zudem ein kräftesparendes Arbeiten möglich ist.
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Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
dar.
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Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Vorrichtung
von erhöhtem Gebrauchswert geschaffen. Die Verlängerung des Montagewerkzeuges wird
zwar mittels Federkräften gesteuert, derart, daß ein Heranziehen zur Benutzung
entgegen
Federkraft und nach Loslassen ein Zurückschwenken in eine Ausgangsstellung erfolgt,
jedoch ist durch das Zusammenwirken der Gewichtsausgleichfeder mit dem Lenkerparallelogramm
und dem Anschlag ein unkontrollierbares freies Nachschwingen des fdontagewerkzeuges
verhindert. Die Gewichtsausgleichsfeder läßt sich so einstellen, daß bei Benutzung
das Gewicht jedes Montagewerkzeuges praktisch ausgeglichen werken kann. Durch die
Anordnung des Montagewerkzeuges an dem Lenkerparallelogranim ist nicht nur eine
Verlagerung unter geringstem Kraftaufwand möglich, sondern kreisende Pendelbewegungen
nach Loslassen und Zurückfedern sind in jedem Falle verhindert. Der einstellbare
Anschlag ermöglicht hierbei den Arbeitsweg, d.h. den Verlagertngsbereich des Montagewerkzeuges
für die jeweiligen Arbeiten entsprechend so gering wie möglich einzustellen, so
daß in Verbindung mit der pendelfreien Verlagerung zur jeweiligen Benutzung des
Montagewerkzeuges lediglich kurze und gezielte Handbewegungen nötig sind. Hierdurch
wird nicht nur ein rationelleres Arbeiten möglich, sondern die Kräfte des Monteurs
werden optimal geschont, wobei überdies sogar jegliche Verletzungsgefahr durch das
nach Loslassen in eine stabile
Ausgangsstellung zurückschwingende
Montagewerkzeug verhindert ist. Durch zwei kinematisch hintereinander geschaltete
Lenkerparallelogramme, welche hierbei jeweils einen eigenen einstellbaren Anschlag
besitzen, läßt sich ein erheblich vergrößerter Arbeitsbereich erzielen, welcher
trotzdem die Festlegung eines begrenzten Schwenkbereiches beim Zurückschwingen des
Montagewerkzeuges ermöglicht. Durch solche Ausgestaltung ist es sogar möglich, über
Einzelteil-Kästen hinweg ungestört zu arbeiten. Die Befestigung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung benötigt auch keine deckenseitig vorgesehenen Traggerüste, sondern kann
in einfacher Weise mittels üblicher Schraubzwingen oder Schrauben an der Arbeitsplatte
erfolgen.
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Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hierdurch unabhängig
von einem bestimmten Arbeitsplatz und eigens ausgestalteten Montagehallen. Die fußseitige
Lenkerplatte des vorgeschalteten Lenkerparallelogrammes wird hierbei vorzugsweise
um eine vertikale Achse drehbar befestigt, wobei diese Achse jedoch feststellbar
ist. Sie kann überdies in der Höhe verstellbar sein. Dies bringt nicht nur einen
größeren Arbeitsbereich, sondern je nach Bedarf kann das Montagewerkzeug durch diese
Ausgestaltung
völlig aus dem Arbeitsbereich herausgeschwenkt und festgestellt werden. Hinsichtlich
der zur Verlagerung des Montagewerkzeuges verwendeten Gewichts-Ausgleichs federn
ist durch Umlenkung über an der fußseitigen Parallelogramm-Lenkerplatte sitzende
Umlenkrollen ein optimaler Kraftangriff erzielt. Der Winkel zwischen der einen Gewichtsausgleichfeder
und den vorgeschalteten Parallelogrammlenkern bleibt in jeder Stellung der Vorrichtung
groß genug, um ein freies Zurückschwenken nach Loslassen in die gewünschte Richtung
zu gewährleisten. Das Montagewerkzeug ist günstigst an der endständigen Parallelogrammlenkerplatte
angeordnet und zwar durch eine starre, jedoch lösbare Verbindung zum Austausch gegen
beliebige andere Montagewerkzeuge. Diese starre Anlenkung bringt in Verbindung mit
den Parallelogrammlenkern nicht nur den Vorteil, daß die beim Schraubvorgang auftretenden
Drehkräfte selbst bei hohen Drehmomenten nicht vom onteur gehalten werden müssen,
sondern sich auf das Parallelogrammgestänge übertragen. Es ist praktisch nur die
kaum nennenswerte Druckkraft notwendig, um die Verbindung zwischen dem Montagewerkzeug
und beispielsweise einer
Schraube aufrecht zu erhalten. Hierdurch
können sogar Personen mit geringen Körperkräften selbst schwerste Schraubarbeiten
ausführen. Auch bringt die starre Anordnung des Montagewerkzeuges überdies den Vorteil,
daß das Werkzeug stets senkrecht zum Arbeitsplatz steht und beispielsweise bei Motorschraubern
selbst bei ungeübten Arbeitern verhindert ist, daß Schrauben beschädigt oder schräg
eingedreht werden.
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Wie bereits erwähnt, sind die Gewichts-Ausgleichsfedern je nach Gewicht
des verwendeten Montagewerkzeuges einstellbar, so daß die beim Zurückfedern nach
Loslassen auftretenden Aufschlagkräfte auf den Anschlag stets annähernd gleich groß
sind. Jedoch ist es günstig, den Anschlag als Block auszubilden und ebenfalls verstellbar
in einem Bogenschlitz der Parallelogramm-Lenkerplatte anzuordnen. Der Anschlagblock
gewährleistet in jedem Falle ein sicheres Auftreffen des einen Parallelogrammlenkerendes
und ermöglicht außerdem eine günstige Ausgestaltung für einen möglichst weichen
Aufprall. Der Anschlagblock kann sogar hierzu mit einem Pufferstift ausgerüstet
werden, welcher unter Vermeidung von Geräuschbildungen den Aufschlag des einen Parallelogrammlenkerendes
weich auffängt. Es ist jedoch nicht nur möglich, die aufschlagenden Parallelogrammlenkerenden
weich
abzufangen, sondern dies sogar unter Vermeidung jeglicher
Nachfederwirkung. Diese vorteilhafte Vermeidung von Erschütterungen und Geräuschentwicklung
wird in einfacher Weise durch einen speziell ausgebildeten Anschlagblock erzielt,
dessen Pufferstift mit am rückwärtigen Ende in einen mit plastischer Masse gefüllten
Hohlraum des Anschlagblockes ragt. Unter Zwischenschaltung der plastischen Masse
überträgt sich die Ausweichbewegung des Pufferstiftes bei Beaufschlagung durch die
Parallelogrammlenker auf einen anderenends des Hohlraumes angeordneten, abgefederten
Kolben. Durch diese Maßnahme kann der Pufferstift bei Beaufschlagung schnell und
unter bremsender Wirkung ausweichen, jedoch wird die Rückstellbewegung durch den
abgefederten Kolben zufolge der Trägheit der plastischen Masse verzögert; ein Nachfedern
des zurückgeschwungenen Montagewerkzeuges ist sicher verhindert. Der Pufferstift
besitzt hierbei vorzugsweise an seinem rückwärtigen, in den Hohlraum ragenden Ende
einen Ringbund, welcher den Anschlag für die Rückstellbewegung bildet und in seiner
Form so zum Querschnitt des Hohlraum bemessen ist, daß der Querschnitt für eine
günstige Kraftverteilung optimal ausgenutzt ist. Dadurch findet ein die Dämpfung
erheblich begünstigendes Umströmen des Ringbundes bei Einwärtsverlagerung des Kolbens
statt. Die Bewegungsverzögerung
beim Auffangen der zurückschwingenden
Parallelogrammlenker kann durch Umlenkung der auftretenden Kräfte noch verbessert
werden, wobei die Verwendung der plastischen Masse hierbei insbesondere von Vorteil
ist, da eine sichere Kraftübertragung auch in den abgewinkelten Bewegungsrichtungen
gegeben ist.
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Außerdem bringt diese abgewinkelte Bewegungsrichtung die Möglichkeit
mit sich, trotz großem Auffangbereich zwischen Kolben und Pufferstift den Anschlablock
räumlich relativ klein zu halten. Die Kleinhaltung des Anschlagblockes wird noch
dadurch unterstützt, daß die Druckfeder des Kolbens in eine Sackbohrung dessen ragt.
Die Kolbenlänge kann hierdurch zur Erzielung einer großen, eine verkantungsfreie
Verlagerung gewährleistenden Mantelfläche günstig gewählt sein, ohne die Bauhöhe
durch die Notwendigkeit der beaufschlagenden Druckfeder zu vergrößern. Die Verlagerungsbewegungs
ist trotz der Beaufschlagung durch die Druckfeder hierbei in günstiger Weise so
begrenzt, daß ein zu tiefes Absinken und somit eine ungünstige Verlagerung der Druck-Angriffsfläche
verhindert ist. Die Hohlrauin-Füllschraube wird hierbei in einfacher Weise gleichzeitig
als Anschlag für die Stirnfläche des Kolbens benutzt. Der Anschlagblock
selbst
sitzt hierbei in günstiger Weise an einem Auslegerarm, welcher drehbar auf dem gleichen
Lenker-Gelenkzapfen sitzt wie der auf den Block aufschlagende Parallelogrammlenker.
Bei Verstellung des Anschlagblockes in den konzentrisch zum Drehpunkt des Auslegerarmes
liegenden Bogenschlitz zur Verstellung der Verlagerungsbewegung der Parallelogrammlenker
ist in jedem Fall eine Parallellage zwischen Parallelogrammlenkerende und Anschlagblockoberseite
im Moment der Beaufschlagung gegeben.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch
veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit einem Montagewerkzeug in einer Arbeitsstellung, Fig. 2 eine andere
Arbeitsstellung der Vorrichtung,
Fig. 3 die zwischen den beiden
Parallelogrammlenkern angeordnete Lenkerplatte, teilweise aufgebrochen, Fig. 4 den
Schnitt gemäß Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Anschlagblockes
in vergrößertem Maßstab und Fig. 6 den Anschlagblock bei Verlagerung des Pufferstiftes.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt zwei Parallelogrammlenker
1,2, welche an Parallelogrammlenker-Platten 3,4,5 angelenkt sind.
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Die fußseitig angeordnete Parallelogrammlenkerplatte 5 besitzt hierbei
eine vertikal abwärts gerichtete Achse 6, welche von einem Tragfuß 7 aufgenommen
wird.
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Die Achse 6 ist in diesem Tragfuß 7 drehbar und mittels einer Stellschraube
8 in jeder Drehstellung fixierbar, Die Vorrichtung kann mittels einer vom Fuß 7
ausgehenden Schraubzwinge 9 beispielsweise an einer Arbeitsplatte 10 befestigt werden.
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Der vorgeschaltete Parallelogrammlenker 2 ist mittels Schwenkachsen
11 schwenkbar an der fußseitigen Parallelogrammlenkerplatte 5 befestigt. Anderends
erfolgt die Befestigung an Schwenkzapfen 12 der zwischengeschalteten Parallelogrammlenkerplatte
4, welche gleichzeitig die freien Enden 1' der Parallelogrammlenker 1 mittels Gelenkzapfen
13 lagert.
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Die anderenends der Parallelogrammlenker 1 ebenfalls mittels Zapfen
14 schwenkbar angeordnete endständige Parallelogrammlenkerplatte 3 ist starr mit
dem Montagewerkzeug 15 verbunden.
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Das Montagewerkzeug bleibt in jeder Stellung der Parallelogrammlenker
senkrecht und kippstabil ausgerichtet-.
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Die Schwenkbewegung der Parallellogrammlenker d.h. speziell die Rückschwenkbewegung
ist federkraftgesteuert. Hierzu sind Gewichts-Ausgleichfedern 16,17 vorgesehen,
wobei die Feder 16 von einem Zapfen 18 der mittleren Parallelogrammlenkerplatte
4 ausgehend an dem einen Zapfen 14 der endständigen Parallelogrammlenkerplatte 3
angreift und den Parallelogrammlenker 1 somit in Pfeilrichtung x um den Schwenkpunkt
der Achsen 13 belastet. Nach Loslassen des Montagewerkzeuges beispielsweise aus
der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung schwingt das Montagewerkzeug zufolge dieser
Federbelastung in die strichpunktiert veranschaulichte Stellung S in eine nicht
störende Lage zurück. Jedes Lenkerparallelogramm 1,2 besitzt paarig zu beiden Seiten
angedrückte Federn 16 bzw. 17.
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Die andere Gewichts-Ausgleichfeder 17 belastet das vorgeschaltete
Lenkerparallelogramm 2 in Pfeilrichtung z. Die Feder 17 ist hierbei ausgehend von
einem Zapfen 19 der fußseitigen Lenkerplatte 5 unter Zwischenschaltung einer oberseitig
dieser Platte 5 angeordneten Umlenkrolle 20 mit der mittleren Lenkerplatte 4 durch
Angriff an einen der Zapfen 12 verbunden.
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Zum Auffangen der beim Zurückschwingen des Montagewerkzeuges auftretenden
Bewegung sowie zur Verstellung bzw. Begrenzung des Schwenkbereiches der Paralle-logrammlenker
besitzen die mittlere und die fußseitige Lenkerplatte 4 bzw. 5 je einen Anschlagblock
21. Die Lenkerplatten 4 bzw. 5 sind als Doppelplatten ausgebildet, wobei die Einzelplatten
4' bzw. 5' unter Zwischenschaltung von Distanzstücken 22 stabil auf Abstand zueinander
gehalten werden und die freien Enden der Parallelogrammlenker sowie den Anschlagblock
zwischen sich tragen.
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Die Funktion des jeweiligen Anschlagblockes 21 ist in Fig. 3 am Beispiel
der mittleren Lenkerplatte 4 verdeutlicht.
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Der Anschlagblock 21 ist so angeordnet, daß das über den Anlenkzapfen
13 des einen Lenkers 1 hinausragende freie Ende 1" in Parallellage zur Oberseite
21' des Anschlagblockes auf diesen auftritt.
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Die Beaufschlagung erfolgt hierbei jedoch nicht direkt auf den fest
angeordneten Anschlagblock, sondern auf einen aus dessen Oberseite 21' herausragenden
Pufferstift 23. Der Pufferstift
23 ragt durch eine Bohrung 24
des Anschlagblockes 21 in einen abgewinkelten Hohlraum 25 und besitzt an seinem
in den Hohlraum hineinragenden Ende einen gegenüber der Querschnittsform des Hohlraumes
kleineren Ringbund 26, der das dämpfungsgünstige Umströmen der plastischen Masse
gestattet. Das freie Ende des einen Winkelabschnittes A des Hohlraumes 25 mündet
an der einen Seitenwand 21" des Anschlagblockes und ist mittels einer Hohlraum-Füllschraube
27 verschlossen.
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In den Hohlraum 25 ist eine plastische Masse 4 eingefüllt worden,
welche zwischen dem Ringbund 26 des Pufferstiftes und der Schraube 27 raumausfüllend
eingelagert ist. Im Bereich des einen Winkelabschnittes A des Hohlraumes 25 ist
an der Oberseite des Hohlraumes eine aufwärts weisende Bohrung 28 vorgesehen, welche
einen verschieblichen Kolben 29 führt.
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Der Kolben 29 ist mittels einer Druckfeder 30 federbelastet, welche
Druckfeder 30 in eine Sackbohrung 29' des Kolbens 29 ragt und sich anderenends in
einer Sackbohrung 31 einer Verschlußschraube 32 abstützt, welche Verschlußschraube
mit Gewinde versehen ist und durch Einschrauben in die Bohrung 28 diese oberseitig
verschließt und eine stabile Abstützung der Feder 30 bringt.
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In Fig. 5 ist die Normalstellung des Pufferstiftes 23 des Anschlagblockes
21 gezeigt.
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Wenn nach Benutzung des Montagewerkzeuges dieses wieder losgelassen
wird und in die mit S bezeichnete Stellung zurückschwingt, schlägt das freie Ende
1" des einen Parallelogrammlenkers 1 auf den Pufferstift 23 auf und verlagert diesen
in Pfeilrichtung y. Der Pufferstift 23 weicht, wie in Fig. 6 gezeigt, unter Verlagerung
der plastischen Masse M in den Hohlraum 25 aus, wobei die plastische Masse anderenends
den Kolben 29 in Pfeilrichtung a entgegen Federdruck der Feder 30 aufwärts verlagert.
Die rückläufige Bewegung des Kolbens zufolge der Federkraft bzw. die daraus resultierende
Rückverlagerung des Pufferstiftes 23 erfolgt durch Zwischenschaltung der plastischen
Masse M unter starker Verzögerung, so daß ein Nachfedern des aufgeschlagenen Parallelogrammlenkers
verhindert ist.
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Die Rückfederbewegung des anderen Lenkerparallelogrammes 2 erfolgt
in gleicher Weise wie vorstehend geschildert durch den Anschlagblock 21 der Lenkerplatte
5.
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Wie bereits erwähnt, dient der Anschlagblock 21 nicht nur zum Auffangen
der zurückschwingenden Lenkerparallelogramme, sondern auch zur Verstellung bzw.
Begrenzung des Schwenkbereiches. Hierzu ist sowohl der Anschlagblock 21 der Platte
4 als auch der Anschlagblock 21 der Platte 5 in gleicher Weise verstellbar zwischen
den beiden Einzelplatten 4' bzw.
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5' angeordnet. Der jeweilige Anschlagblock 21 besitzt hierbei einen
Gewindezapfen der in einem konzentrisch zur Anlenkstelle des jeweiligen Parallelogrammlenkers
ausge.
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richteten Bogenschlitz 33,34 der Lenkerplatte angeordnet ist. Dieser
Zapfen trägt außenseitig der Platten 4 bzw. 5 eine gerändelte Spannmutter 35,36.
Der Anschlagblock ist nach Lösen dieser gerändelten Mutter im Bogenschlitz verschieblich
und kann durch Festziehen der Mutter in der jeweiligen Stellung wieder fixiert werden.
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Um zu gewährleisten, daß die Oberseite 21' des Anschlagblockes 21
in jeder Ausrichtung relativ zum Bogenschlitz im iToment des Aufschlages des freien
Lenkerendes parallel zu diesem liegt, sitzt der Anschlagblock 21 fest an einem Auslegerarm
37, welcher anderends schwenkbar an dem gleichen Zapfen 13 bzw. 11 wie der entsprechende
Parallelgromammlenker befestigt ist.