DE29612259U1

DE29612259U1 - Lasthebevorrichtung

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Publication number: DE29612259U1
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Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2006-07-16

Description

Anmelder: Franz Ehrenleitner

Verfahrbare Lasthebevorrichtung

Die Neuerung betrifft eine verfahrbare Lasthebevorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Schutzansprüche 1 und 2. Solche Lasthebevorrichtungen werden bei vertikal verfahrbaren Gehängen bzw. Hubtischen, wie sie in der automatischen Fertigung eingesetzt werden, angewandt.

Eine Lasthebevorrichtung der eingangsgenannten Art ist aus der DE 35 32 073 Al oder der DE 42 36 206 Al bekannt.
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Die DE 35 32 073 Al zeigt einen hydraulischen Fahrzeugwagenheber mit einer handbetätigten Kolbenpumpe und einer Kolben/-Zylinderanordnung, die mit einem Hebearm gekoppelt ist. Diese Kolben/Zylinder-Anordnung dient somit als Arbeitszylinder. Um das Heran-0 führen und Positionieren zu beschleunigen ist ein gasbelasteter Flüssigkeitsspeicher vorgesehen, der über ein Ventil mit dem unter Druck stehenden Arbeitszylinder verbunden ist. Beim Absenken der Last wird dieses Ventil geöffnet und die Hydraulikflüssigkeit fließt von dem Arbeitszylinder in den Flüssigkeitsspeieher. Zum erneuten Anheben kann durch Betätigen dieses Ventiles die Hydraulikflüssigkeit von dem Flüssigkeitsspeicher in den Arbeitszylinder gefördert werden. Der Druck im Energiespeicher hängt damit von der Vorgeschichte ab, d. h. von der beim vorhergehenden Hebevorgang angehobenen Last. Wurde beispielsweise 0 beim vorhergehenden Hebevorgang eine sehr schwere Last angehoben, so ist der im Flüssigkeitsspeicher gespeicherte Druck sehr hoch. Wird nachfolgend eine demgegenüber kleinere Last angehoben, so steht eine dafür übermäßig große gespeicherte Energie zur Verfügung, was zur Folge hat, daß diese kleinere Last unerwünscht schnell angehoben wird, so daß es große Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit einer Bedienperson bedarf, das Anheben korrekt zu steuern. Auch kann beim Absenken der kleineren Last dann

der Energiespeicher nicht mehr aufgeladen werden, da die kleinere Last den dort noch gespeicherten Druck nicht überwinden könnte. Eine solche Arbeitsweise ist für Lasthebevorrichtungen, die bei Gehängen, Hubtischen oder ähnlichen in der automatischen Fertigung eingesetzt werden, unakzeptabel, da sie dem automatischen Betrieb zuwiderläuft. Auch aus Sicherheitsgründen kann eine Abhängigkeit der vom Energiespeicher ausgeübten Kraft von der Vorgeschichte der Bewegung nicht akzeptiert werden.

Die DE 42 36 206 zeigt eine ähnlich Anordnung, bei der als Energiespeicher ein Elastomer-Energiespeicher verwendet wird, wobei auch hier die gespeicherte Energie von der zuvor angehobenen Last abhängig ist. Dieser Energiespeicher wird daher für das Anheben und Absenken ein und derselben Last wie z. B.

einer Brücke oder Rampe eingesetzt.

Die DE 35 19 339 Al zeigt eine Schwimmgreiferanlage zur Sand- und Kiesgewinnung mit mechanischem oder hydraulischem Energiespeicher. Der mechanische Energiespeicher ist dabei ein Gegen-0 gewicht, das nicht nur eine relativ große Masse haben muß sondern auch einen großen Platzbedarf hat, was bei einer Schwimmgreiferanlage keine Rolle spielt. Bei der hydraulischen Ausführung wird die von einer Hebepumpe beim Anheben des Greifers erzeugte Energie während des Senkens des Greifers in hydraulische Energie 5 umgesetzt, womit wiederum die Abhängigkeit der gespeicherten Energie von der Vorgeschichte abhängt.

Beim Gegenstand nach der Neuerung sollen die Hebezeuge, die entlang von Bahnenverfahren werden, insgesamt eine möglichst 0 kleine Masse aufweisen und ein geringes Volumen beanspruchen

und darüber hinaus auch mit geringen Kosten herstellbar sein. Bei verfahrbaren Lasthebezeugen werden in einer Anlage oftmals dutzende bis zu hunderten eingesetzt, so daß die Kosten eine wesentliche Rolle spielen.
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Die DE 43 37 406 Al zeigt eine Antriebsvorrichtung für Greifer an Webmaschinen mit einem Energiespeicher, der nur über einen

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Teil des Greiferweges nutzbar ist und hauptsächlich aus dynamischen Erwägungen und nicht, weil das Antriebsmittel nicht stärker dimensioniert werden kann, vorgesehen ist. Dort wird als Energiespeicher eine sehr steife Torsionsfeder mit ausgesprochen kleinem Torsionswinkel als erstrebenswert dargestellt.

Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik ist die im Energiespeicher nach der Neuerung gespeicherte Energie unabhängig von der Vorgeschichte. Sie hängt nur von der relativen Lage der zueinander beweglichen Teile der Lasthebevorrichtung ab und ist somit von dem Antriebsmotor der Lasthebevorrichtung unabhängig, in der Weise, daß sie dessen Arbeit beim Anheben einer Last zwar unterstützt, von der Arbeit, die dieser Motor zum Anheben der Last zuvor aufgebracht hat, aber vollkommen unabhängig ist. Damit ist die von dem Energiespeicher gelieferte Zusatzkraft bei jedem Hebelvorgang gleich und unabhängig von der zu hebenden Last und unabhängig von der Vorgeschichte. Bei einer ersten Grundvariante der Neuerung ist der Energiespeicher ein rein pneumatisches Vorratsgefäß, das mit ausschließlich 0 mit mindestens einer Zylinder-Kolben-Einheit in Verbindung steht. Bei einer zweiten Grundvariante der Neuerung besteht der Energiespeicher aus zumindest einer Feder. In beiden Fällen ist der Energiespeicher jeweils mit den Bauteilen der Lasthebevorrichtung verbunden, die während des Absenkens bzw. Hebens ihre relative Lage zueinander ändern. Die von dem Energiespeicher auf diese Teile ausgeübte Kraft hängt somit ausschließlich von der relativen Lage dieser Bauteile zueinander ab.

Vorzugsweise ist der Energiespeicher so dimensioniert, daß 0 die mittlere von ihm aufgebrachte Kraft dem Gewicht der zu hebenden bzw. zu senkenden Last entspricht, gegebenenfalls vermehrt um das Gewicht der mit der Last mitbewegten Vorrichtungsteile. Vorzugsweise hat der Energiespeicher eine flache Kennlinie, d. h. die von ihm aufgebrachte Kraft ändert sich 5 beim Absenken des Werkstückes möglichst wenig.

Im Zuge der fortschreitenden Automatisierung der Fertigung werden die Werkstücke von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz verfahren, am jeweiligen Arbeitsplatz in Aufnahmen abgesenkt, um gegenüber dem Werkzeug in eine genau definierte Lage zu kommen, vom Werkzeug bearbeitet, aus den Aufnahmen angehoben und in der Folge zum nächsten Arbeitsplatz weiter transportiert.

Dabei bleibt das Werkstück mit dem Gehänge oder dem Hubtisch, auf dem es montiert ist, verbunden und muß daher nicht jedesmal neu ergriffen werden.

Im Zuge der Fertigung großer Teile, insbesondere bei der Fertigung von Automobilen sind die Hub- bzw- Absenkwege groß und können im Bereich von mehreren Metern liegen. Die Zeit, die während des Absenkens bzw. Anhebens verstreicht, ist für den Arbeitsplatz, an dem dies erfolgt, eine reine Standzeit, die aus ökonomischen Gründen so kurz wie möglich gehalten werden muß. Aus diesem Grund versucht man, die Geschwindigkeit beim Anheben bzw. Absenken zu erhöhen und auch die Beschleunigung beim Anfahren bzw. Abbremsen möglichst groß zu halten.

Da die transportierten Werkstücke u.U. Massen im Bereich von einer Tonne und bei der LKW-Fertigung auch mehr haben können, macht dies starke Motoren notwendig, die wiederum einen hohen Energieverbrauch haben. Der Einbau derartig starker Motoren und der damit verbundenene Energieverbrauch ist jedenfalls nachteilig, wozu noch kommt, daß in vielen Fällen die Energiezufuhr entlang der Bewegungsbahn der Tranporthacken bzw. Hubtische für die Übertragung derartiger Energiemengen nicht ausreichend dimensioniert ist, so daß nicht nur ein Umrüsten der eigentlichen Hebezeuge,

sondern auch ein vollständiger Umbau der Bewegungsbahnen notwendig wäre, was praktisch undurchführbar ist.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, C-Haken und Hubtische mit größerer Beschleunigung und größerer Maximalgeschwindigkeit zu heben und zu senken als bisher üblich und dabei ohne wesentliche Steigerung des Kraft- bzw. Energieverbrauches des Antriebsmotors auszukommen.

Erfindungsgemäß werden diese Ziele dadurch erreicht, daß während des Absenkens des Werkstückes ein Energiespeicher geladen wird, der während des Hebens des Werkstückes die in ihm gespeicherte Energie abgibt und so das Heben des Werkstückes unterstützt.

Es kann der Energiespeicher die unterschiedlichsten Formen annehmen, so kann es sich beispielsweise um ein Gegengewicht handeln, was aber wegen der damit verbundenen, zumeist erheblichen, Vergrößerung der Masse, die das Hebezeug zu tragen hat, nicht bevorzugt wird.

Bevorzugte Energiespeicher sind Druckbehälter, die mit einer Kolben-Zylinder-Einheit in Verbindung stehen und in denen der Druck beim Absenken des Werkstückes erhöht und beim Anheben verringert wird oder mechanische Federn, deren Spannungszustand beim Absenken des Werkstückes erhöht und beim Anheben verringert wird.

Prinzipiell ist es vorteilhaft, die Energiespeicher unter einem solchen Druck bzw. einer solchen Vorspannung im Falle des vollständig angehobenen Werkstückes vorliegen zu haben, daß sich der Spannungszustand beim Absenken des Werkstückes möglichst wenig ändert, mit anderen Worten, es wird eine flache Kennlinie bevorzugt, da dadurch der Gewichtsausgleich für das Werkstück am besten erreicht werden kann und für den Motor kraftmäßig die Hubbewegung der Absenkbewegung bestmöglich entspricht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen die Erfindung rein schematisch an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele:

Fig. 1 zeigt einen C-Haken, der erfindungsgemäß mit Zugfedern im Inneren der Teleskop-Profile ausgestattet ist, Fig. 2 zeigt einen C-Haken gemäß Fig. 1 mit einer anderen erfindungsgemäßen Anordnung nur einer Zugfeder, Fig. 3 zeigt schematisch das Grundgerüst eines Hebezeuges mit einer erfindungsgemäßen Druckfeder, Fig. 4 zeigt ein Hebezeug gemäß Fig. 3, allerdings mit einer erfindungsgemäß angeordneten Zugfeder, Fig. 5 zeigt ein Hebezeug analog zu Fig. 3 und 4, allerdings mit einer erfindungsgemäßen Blattfeder, Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Hubtisches und eine mögliche Einbausituation für eine Drehstabfeder, Fig. 7 zeigt einen Hubtisch analog Fig. 6 in Draufsicht mit einer schematisch eingezeichneten erfindungsgemäßen Spiralfeder,

Fig. 8 zeigt schematisch einen pneumatischen Energiespeicher, der an Stelle einer Druckfeder verwendet werden kann,
Fig. 9 zeigt eine beispielshafte Anordnung für eine Schraubfeder, die durch die Drehbewegung einer Seilwinde gespannt wird und

Fig. 10 zeigt eine im Inneren einer Seiltrommel angeordnete Spiralfeder, die erfindungsgemäß verwendet werden kann.

Der in Fig. 1 dargestellte C-Haken weist drei Teleskopabschnitte auf, die zueinander in Richtung ihrer Längsachse verfahrbar sind und so das Werkstück, das am unteren (nicht dargestellten) Lastträger befestigt ist, der Höhe nach verfahren. Im Zuge des Verfahrens werden die im Inneren der Teleskop-Profile angeordneten Zugfedern 1, 2 gespannt bzw. entspannt, wodurch sie dem Gewicht des

Werkstückes entgegenwirken und so beim Absenken der Last das Abbremsen und beim Anheben der Last das Beschleunigen unterstützen, wodurch sowohl größere Beschleunigungen als auch höhere Maximalgeschwindigkeiten erzielt werden können, ohne daß die Motorleistung verändert werden muß.

In Fig. 2 ist statt der beiden im Inneren der Profile vorgesehenen Zugfedern eine auf die äußersten Profilabschnitte wirkende Zugfeder 3 vorgesehen.

Es kann selbstverständlich jede dieser Federn in zwei Einzelfedern aufgelöst werden um den verschiedenen Sicherheitsvorschriften Rechnung zu tragen. In diesem Fall ist eine zur Lasthakenmittelebene symmetrische Anordnung der Einzelfedern bevorzugt.

Fig. 3 zeigt die Hebe- bzw. Senkvorrichtung eines Traggehänges. Dieses Traggehänge funktioniert nach der Art eines Scherenmechanismus und wird über Seile abgesenkt bzw. angehoben. Gemäß der Erfindung wird zwischen zwei Teilen des Scherenmechanismus eine Druckfeder 4 vorgesehen, die beim Absenken des Scherenmechanismus komprimiert wird. Um ein Auslenken zu verhindern,. ist eine teleskopartige Innenführung oder Außenführung vorgesehen, die die Druckfeder stabilisiert.

Fig. 4 zeigt den gleichen Scherenmechanismus wie Fig. 3, doch ist hier eine Zugfeder 5 zwischen den zwei zusammenwirkenden Teilen des Scherenmechanismus vorgesehen, so daß auf eine Führung für die Feder verzichtet werden kann.

In Fig. 5 ist ebenfalls zwischen zwei zusammenwirkenden Teilen der Scherenmechanismus eine Blattfeder 6 angeordnet, die beim Absenken gebogen (elastisch deformiert) und damit gespannt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, am Kreuzungspunkt der beiden Teile des Scherenmechanismus eine Torsionsstabfeder im Gelenk vorzusehen.

Schließlich ist es auch möglich, entsprechende Torsionsfedern in den Anlenkpunkten der einzelnen Stäbe des Scherenmechanismus an der unteren Tragplatte vorzusehen, doch macht dies eine sehr genaue Abgleichung der einzelnen Federn notwendig, um den Mechanismus nicht mit inneren Kräften, wie Biegekräften, zu beaufschlagen.

Die Fig. 6 zeigt schließlich einen Hubtisch, der, wie die zuletzt besprochene Tragvorrichtung auf einem Scherenmechanismus basiert. Demgemäß bieten sich auch hier die gleichen Angriffspunkte für die Anordnung von Federn an, wobei wegen der größeren Erstreckung in der Querrichtung zur Schere die Verwendung einer Drehstabfeder 7 im Scherengelenk besonders bevorzugt wird. Damit unterstützend können noch Drehstabfedern an den Anlenkpunkten der Scherenschenkel am Grund- bzw. Deckrahmen vorgesehen sein.

Eine zusätzlich oder auch allein zu verwendende Federanordnung ist in Fig. 7 gezeigt, wo schematisch die Anordnung von Spiralfedern 8, die auf den Antriebsmechanismus des Hubtisches wirken, eingezeichnet sind.

An Stelle von Druckfedern kann die Pneumatikanordnung gemäß Fig. 8 verwendet werden, wobei insbesonders beim Vorsehen mehrerer Kolben-Zylinder-Einheiten durch deren Anschließen an einen gemeinsamen Speicher Vorteile wegen des systemimmanent übereinstimmenden Druckes und damit immer gegebener gleicher Federkraft bei symmetrischer Anordnung der Kolben-Zylinder-Einheiten gegeben ist. Im Falle des Vorsehenes von Zugfedern kann im allgemeinen durch Umlenken der Relativbewegung mittels eines Seilzuges eine Umwandlung in eine Druckfedervorrichtung vorgenommen werden, so daß auch in diesem Falle die pneumatische Lösung anwendbar ist.

Da die pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheiten über eine im allgemeinen ausreichende Biegesteifigkeit verfügen, was

bei Schraubfedern nicht der Fall ist, bietet sich diese Lösung aber besonders für Druckfederanwendungen an.

Fig. 9 zeigt beispielshaft und schematisch die Anordnung einer Druckfeder 10, die durch die Drehung einer Seiltrommel gespannt bzw. entspannt wird und Fig. 10 die Anordnung einer Torsionsfeder 11 mit Spiralquerschnxtt im Inneren einer Seiltrommel, die ebenfalls durch die Verdrehung der Seiltrommel bezüglich der unverdrehbaren Innenwelle gespannt bzw. entspannt wird.

Claims

1 Schutzansprüche:

1. Verfahrbare Lasthebevorrichtung, wie Gehänge bzw. Hubtisch, wie sie in der automatisierten Fertigung eingesetzt werden, mit einem Energiespeicher, der während des Absenkens des Werkstückes geladen wird und der während des Hebens des Werkstückes die in ihm gespeicherte Energie abgibt und so das Heben des Werkstückes unterstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher ein rein pneumatisches Vorratsgefäß aufweist, das ausschließlich mit mindestens einer Zylinder-Kolben-Einheit in Verbindung steht, wobei der Zylinder und der Kolben jeweils mit Bauteilen der Lasthebevorrichtung verbunden sind, die während des Absenkens bzw. Hebens ihre Lage zueinander ändern.

2. Verfahrbare Lasthebevorrichtung, wie Gehänge bzw. Hubtisch, wie sie in der automatisierten Fertigung eingesetzt werden,. mit einem Energiespeicher, der während des Absenkens des Werkstückes geladen wird und der während des Hebens des Werkstückes die in ihm gespeicherte Energie abgibt und so das Heben des Werkstückes unterstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher zumindest eine Feder aufweist, die mit ihren Enden jeweils mit Bauteilen der Lasthebevorrichtung verbunden ist, die während des Absenkens bzw. Hebens ihr Lage zueinander ändern.

3. Lasthebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Kraft des Energiespeichers dem Gewicht der zu hebenden bzw. zu senkenden 0 Last, gegebenenfalls vermehrt um das Gewicht der mit der Last mitbewegten Vorrichtungsteile, im wesentlichen entspricht.

4. Lasthebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 dadurch gekennzeichnet, daß die im Energiespeicher gespeicherte Energie nur von der relativen Lage der Bauteile der Lasthebevorrichtung, die während des Absenkens bzw. Hebens ihre Lage zueinander ändern, abhängig ist.