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Lastaufnahmevorrichtung sowie ihre Verwendung
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in einer Hebevorrichtung Die Erfindung betrifft eine Lastaufnahmevorrichtung
zum Verschwenken einer Last aus einer ersten in eine zweite Stellung und umgekehrt,
im wesentlichen bestehend aus einem Tragkörper, einem Tragarm, einem Gelenk und
einer Lasthaltevorrichtung, wobei der Tragarm an seinem einen Ende um die Schwenkachse
des Gelenkes schwenkbar an dem Tragkörper gelagert ist und die Lasthaltevorrichtung
aufweist.
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Derartige Lastaufnahmevorrichtungen werden in verschiedenen Bereichen
der Technik eingesetzt und dienen zum Umsetzen von Lasten, wobei die Last aus einer
ersten Stellung in eine zweite, gegenüber der ersten gedrehten Stellung verbracht
wird.
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Beispielsweise werden in der Textilindustrie Lastaufnahmevorrichtungen
der eingangs genannten Art eingesetzt, mit denen größere, mit Textilfäden bewickelte
Spulen manipuliert werden, da diese relativ hohe Gewichte (z.B. 50 kg) aufweisen.
U.a. kommt es im Herstellungs- und Weiterverarbeitungsbereich relativ häufig vor,
daß derartige Spulen aus einer in einem Fertigungsvorgang innegehabten horizontalen
Stellung in eine, in einem weiteren Fertigungsvorgang notwendige vertikale Stellung
verbracht werden müssen.
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Hierzu weist die bekannte Lastaufnahmevorrichtung einen Tragarm auf,
der einendig um eine Schwenkachse schwenkbar an einem Tragkörper gehaltert ist.
Die Schwenkachse ist rechtwinklig zur Längsachse des Tragarms angeordnet. Im Bereich
des anderen Endes des Tragarmes befindet sich ein Spanndorn, dessen Mittelachse
sowohl senkrecht zur Schwenkachse als auch senkrecht zur Längsachse des Tragarmes
verläuft. Für das oben beschriebene Umsetzen einer Spule wird nun zunächst das freie
Ende des Spanndornes in eine axiale Durchgangsöffnung des Spulenkörpers der sich
in horizontaler Lage befindlichen Spule eingesteckt und anschließend von dem Spanndorn
mehrere, an seinem Umfang angeordnete Klemmbacken zum Haltern der Spule radial abgespreizt.
Daraufhin wird der Tragarm um die Schwenkachse um 90" verschwenkt, wodurch die auf
dem Spanndorn gehalterte Spule in die vertikale Stellung gelangt. Das Verschwenken
erfolgt manuell, indem eine Bedienperson beidhändig an an dem Tragarm angeordneten
Handgriffen anfaßt und diesen mittels Muskelkraft verschwenkt. Das Verschwenken
erfordert einen großen raftaufwand. Besonders große Kräfte müssen in der vertikalen
Stellung der Spule aufgebracht werden, da die Bedienperson in dieser Stellung des
gesamte Gewicht der Spule einschließlich das der verschwenkten Lastaufnahmevorrichtungsteile
halten muß. Insbesondere dann, wenn
viele Spulen nacheinander umgesetzt
werden müssen, wird das Verschwenken von der Bedienperson als "Knochenarbeit" empfunden.
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Um nicht nur ein Verschwenken einer Spule um 900 vornehmen zu können,
sondern auch ein Heben und Senken sowie einen Horizontaltranspo!rE der Spule vornehmen
zu können, ist es bekannt, die oben beschriebene Lastaufnahmevorrichtung an einem
Stahlseil zu befestigen, das von einer Wickelvorrichtung auf- bzw. abwickelbar ist.
Zur Betätigung der Wickelvorrichtung ist diese mit einem über eine Steuereinrichtung
steuerbaren Antrieb gekoppelt. Ferner ist bekannt, diese dann als Hebevorrichtung
bezeichnete Einrichtung für eine Horizontal fahrt der Spule nach Art einer Laufkatze
an einer Deckenschiene verschieblich zu haltern.
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An dem Tragarm der Haltevorrichtung sind in der Nähe der Handgriffe
ein Schalter und mehrere Drehknöpfe angeordnet.
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Diese Bedienorgane dienen zum Betätigen des Antriebes.
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Mittels der Bedienorgane kann der Antrieb über die Steuereinrichtung
derart angesteuert werden, daß er ein Drehmoment in einer Größe abgibt, das dem
Gewicht der Lastaufnahmevorrichtung entspricht, so daß sich diese an dem Drahtseil
in der Schwebe hält. Hierbei ist die Einstellung des Drehmoments je nach dem Belastungszustand
der Lastaufnahmevorrichtung vorzunehmen. Zum Anheben bzw. Absenken der Lastaufnahmevorrichtung
muß der Schalter jeweils in eine entsprechende Schaltstellunggebracht werden. Befindet
sich der Schalter in seiner Stellung "Heben",so wird ein gegenüber der Stellung
"Schweben" - entsprechend eines an den Bedienorganen eingestellten Wertes - größeres
Drehmoment ("Übermoment") erzeugt, so daß die Wickelvorrichtung das Drahtseil aufwickelt.
Entsprechendes gilt in der Schaltstellung "Senken", in der der Motor ein "Untermoment"
abgibt, so daß das Drahtseil nachgelängt wird.
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Die Bedienung dieser bekannten Hebevorrichtung ist relativ umständlich,
da zum Verfahren der Last, je nach gewtänschter Richtung, der Schalter in entsprechender
Weise bedient werden muß.
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Ferner kommt es zu einer ungewollt heftigen Hub- bzw.
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Senkbewegung der Lastaufnahmevorrichtung, wenn z.B. nach Ablegen der
Last (Spule) von der Bedienperson vergessen wird, vor dem erneuten Betätigen des
Schalters ein dem Leergewicht der Lastaufnahmevorrichtung entsprechendes Drehmoment
einzustellen. Hierdurch ist eine erhöhte Unfallgefahr gegeben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lastaufnahmevorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, bei der bei einfachem Aufbau ein manuelles
Verschwenken einer Last aus einer ersten in eine zweite Stellung relativ wenig Kraft
erfordert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, bei Verwendung einer Lastaufnahmevorrichtung
in einer Hebevorrichtung letztere so auszubilden, daß diese unter Ausschluß einer
Fehlbedienung einfach zu bedienen ist. Mit Vorteil kommt hierbei die erfindungsgemäße
Lastaufnahmevorrichtung zum Einsatz.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkachse
schiefwinkelig zu der Längsachse des Tragarms verläuft. Mit einer derartigen erfindungsgemäßen
Lastaufnahmevorrichtung kann eine auf der Lasthaltevorrichtung gehalterte Last derart
aus einer ersten in eine zweite Stellung und umgekehrt verschwenkt werden, ohne
daß sich ihr Schwerpunkt wesentlich verlagert. Zum Verschwenken der Last sind deshalb
im wesentlichen nur die auftretenden Reibungskräfte zu überwinden. Diese sind jedoch
sehr klein, so daß die Bedienperson nur eine geringe Kraft aufzuwenden braucht.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schwenkachse
mit der Längsachse einen Winkel 0 von 45 einschließt. Diese Ausführung kennzeichnet
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
eine Verlängerung der Schwenkachse im wesentlichen durch den Schwerpunkt einer auf
der Lasthaltevorrichtung gehalterten Last verläuft. Dieses trägt dazu bei, daß sich
die Last während der Verschwenkbewegung aus der ersten in die zweite Stellung im
wesentlichen nur um ihren Schwerpunkt dreht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schwenkachse durch den Schwerpunkt
der Last verläuft, denn dann sind für die Verlagerung der Last die geringsten Schwenkkräfte
aufzubringen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lasthaltevorrichtung
als Spanndorn ausgebildet ist, der derart auf der der Last zugekehrten Seite des
Tragarmes angeordnet ist, daß seine Mittelachse senkrecht auf der Längsachse des
Tragarmes steht und im wesentlichen durch den Schwerpunkt der Last verläuft. Diese
Weiterbildung der Erfindung kommt mit Vorteil bei Lasten zum Einsatz, die eine dem
Spanndorn entsprechende, kreisförmige Aufnahmeöffnung aufweisen und bei denen die
Mittelachse der Aufnahmeöffnung durch den Lastschwerpunkt verläuft. Darüber hinaus
ermöglicht der Spanndorn ein besonders schnelles und einfaches Aufnehmen bzw. Ablegen
der Last. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittelachse des Spanndornes durch
den Schwerpunkt der Last verläuft.
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Nach einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Spanndorn
einen kreiszylindrischen Dornkörper mit mehreren über dessen Umfang verteilten Ausnehmungen
besitzt, in denen mittels einer Spannvorrichtung radial abspreizbare Spannbacken
angeordnet sind. Die Verwendung eines kreiszylindrischen Dornkörpers ermöglicht
einen besonders stabilen und robusten Aufbau der Lasthaltevorrichtung.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannvorrichtung
im wesentlichen aus einem an dem Tragkörper schwenkbeweglich angeordneten, arretierbaren
Handgriff o.dgl.,und aus am Handgriff angreifenden,
die Spannbacken
anlenkenden Kraftübertragungsmitteln besteht, und daß der Handgriff in seiner Arretierstellung
die Spannbacken über die Kraftübertragungsmittel derart anlenkt, daß diese sich
in ihrer abgespreizten Stellung befinden. Durch eine derartige Ausbildung übernimmt
der Handgriff eine Doppelfunktion, denn einerseits dient er zum Betätigen der Spannbacken
und andererseits zum Verschwenken des Tragarmes, indem nämlich die Bedienperson
zum Übertragen der Schwenkkräfte an ihm angreift.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Haltevorrichtung vorgesehen
ist, die den Tragarm in der ersten und der zweiten Stellung haltert. Hierdurch wird
erreicht, daß der Tragarm auch bei nicht ausbalancierter Gewichtsverteilung in diesen
Stellungen verbleibt, so daß ein unbeabsichtigtes Verschwenken der Last auszuschließen
ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Haltevorrichtung
einen am Tragarm angeordneten, federbeaufschlagten, längsverschieblich geführten
Stempel aufweist,der gegen eine kegelstumpfmantelförmig ausgebildete Anlagefläche
des Tragkörpers anliegt, an der in den Bereichen, an denen der Stempel in der ersten
und in der zweiten Stellung anliegt, jeweils eine Abflachung ausgebildet ist. Durch
die Abflachungen wird erreicht, daß der Stempel in der ersten und in der zweiten
Stellung seine am weitesten vorgeschobenen Positionen einnimmt, so daß sowohl beim
Verlassen der ersten als auch beim Verlassen der zweiten Stellung der Stempel gegen
die Vorspannung der Feder ein Teilstück zurückgeschoben wird, was einen erhöhten
Kraftaufwand beim Verschwenken des Tragarmes erfordert.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Tragkörper eine längliche Gestalt mit den
gleichen Querschnittsabmessungen
wie der Tragarm besitzt, und daß in der ersten Stellung die Tragkörperlängsachse
mit der Längsachse des Tragarmes fluchtet und in der zweiten Stellung die Tragkörperlängsachse
mit der Längsachse des Tragarmes einen Winkel von 900 einschließt. Vorzugsweise
ist der Tragkörper und der Tragarm als im Querschnitt rechteckiges Hohlprofil ausgebildet,
wodurch beide Teile bei geringem Gewicht einen verwindungssteifen Aufbau erhalten.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Hebevorrichtung, bestehend aus
einem über eine Steuereinrichtung steuerbaren Antrieb, der über eine Kraftübertragungseinrichtung
zum vertikalen Verfahren einer Lastaufnahmevorrichtung, vorzugsweise nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, mit dieser verbunden ist, wobei an der Lastaufnahmevorrichtung
eine Fühlervorrichtung angeordnet ist, die den belasteten bzw. unbelasteten Zustand
der Lastaufnahmevorrichtung erfaßt und im belasteten bzw. unbelasteten Zustand den
Antrieb über die Steuereinrichtung derart ansteuert, daß die Lastaufnahmevorrichtung
in der Schwebe gehalten wird. Die Lastaufnahmevorrichtung verbleibt somit immer
dann, wenn von außen auf sie keine Kräfte ausgeübt werden, d.h., die Bedienperson
keine manuellen Verschiebungskräfte auf sie ausübt, in der zuvor eingenommenen Stellung.
Auch dann, wenn die Last aufgenommen bzw. abgelegt wird, resultiert hieraus keine
örtliche Veränderung der Lastaufnahmevorrichtung, da die Fühlervorrichtung eine
Be- oder Entlastung der Lastaufnahmevorrichtung registriert und über die Steuereinrichtung
den Antrieb derart steuert, daß dieser eine der Belastung entsprechende Kraft aufbringt,
um die Lastaufnahmevorrichtung weiterhin in dem zuvor innegehabten Zustand zu halten.
Dat Verfahren der belasteten bzw. unbelasteten LastaufnahmeTroxr icht ung erfolgt
manuell,
indem die Bedienperson an einem entsprechenden Handgriff
der Lastaufnahmevorrichtung anfaßt und diese in die gewünschte Stellung verbringt.
Der hierzu notwendige Kraftaufwand ist sehr gering, da der Antrieb diesen Zustandsänderungen
keine große Gegenkraft entgegenstellt. Läßt die Bedienperson die Lastaufnahmevorrichtung
los, so verbleibt diese in der eingenommenen Lage. Da somit für die Bedienung der
Hubvorrichtung keine Bedienungsorgane betätigt werden müssen, wie dieses aus dem
Stand der Technik bekannt ist,ist die Handhabung sehr einfach und die Gefahr einer
Fehlbedienung gering. Insbesondere ist es nicht notwendig, beim Be- oder Entladen
der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung jeweils ein entsprechendes Drehmoment
manuell einzustellen, da diese Zustandsänderung automatisch erfaßt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fühlervorrichtung
zwei Taster aufweist, wovon der eine Taster in der Arretierstellung des Handgriffes
und der andere Taster über einen neben dem Spanndorn angeordneten, parallel zu diesem
verlaufenden, längsverschieblichen Betätigungsstift durch dessen Längsverschiebung
bei der Aufnahme bzw. beim Ablegen der Last betätigt wird.
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Die beiden Taster werden somit nur dann gemeinsam betätigt, wenn eine
Last an der Lastaufnahmevorrichtung gehaltert ist, denn einerseits ist es zum Haltern
der Last notwendig, den Handgriff in seine Arretierstellung zu verbringen, wodurch
dann der eine Taster betätigt wird, und andererseits wird durch Anlage der Last
an dem Betätigungsstift, der andere Taster betätigt. Da sich auch im unbelasteten
Zustand der Lastaufnahmevorrichtung der Handgriff in seiner Arretierstellung befinden
kann, ist es notwendig, zwei Taster einzusetzen, um einwandfrei erfassen zu können,
ob eine Last gehaltert ist oder nicht.
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Die Anordnung ist mit Vorteil so getroffen, daß die Kraftübertragungseinrichtung
eine mit dem Antrieb gekoppelte Wickelvorrichtung zum Auf- bzw. Abwickeln eines
Stahlseiles aufweist, an dessen freiem Ende die Lastaufnahmevorrichtung befestigt
ist. Alternativ kann die Anordnung jedoch auch so getroffen sein, daß die Kraftübertragungseinrichtung
als mehrgliedriger Haltearm ausgebildet ist.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung betrifft einen quer zur Tragkörperlängsachse
verlaufenden Auslegerarm, der einendig an dem Tragkörper gehaltert ist und an dem
anderendig das Stahlseil angreift, wobei der Auslegerarm derart an dem Tragkörper
angeordnet ist, daß sich bei alleiniger Einwirkung der Schwerkraft auf die belastete
Lastaufnahnievorrichtungein im wesentlichen vertikal er Verlauf der Tragkörperlängsachse
einstellt. Hierdurch wird in den "Schwebestellungen" der Lastaufnahmevorrichtung
erreicht, daß deren Tragkörper eine vertikale Stellung einnimmt, so daß ein "Schiefhängen"
vermieden wird. Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Auslegerarm längsverschieblich
an dem Tragkörper angeordnet und in vorwählbaren Verschiebestellungen arretierbar
ist. Die Längsverschiebung ermöglicht eine Anpassung des Stahlseilangriffspunktes
an die Lage des Schwerpunktes der Last, so daß der gewünschte vertikale Verlauf
der Tragkörperlängsachse bei Lasten mit unterschiedlicher Schwerpunktlage eingestellt
werden kann.
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Aus Sicherheitsgründen ist vorgesehen, daß mit der Wickelvorrichtung
eine Drehzahlüberwachungseinrichtung gekoppelt ist, die beim Überschreiten einer
vorgewählten Drehzahl der Wickelvorrichtung den Antrieb oder die Wickelvorrichtung
blockiert Hierdurch ist beispielsweise bei einem Stromausfall sichergestellt, daß
sich die Lastaufnahmevorrichtung
nicht unbeabsichtigt senkt.
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Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles,
und zwar zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung
mit gehalterter Last, Fig. 2 eine Rückansicht der Lastaufnahmevorrichtung gemäß
Fig 1; Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teilbereich der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hebevorrichtung, und Fig. 5 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, die sich in ihrer
entarretierten Stellung befindet.
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Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung 1
einen Tragkörper 2, einen Tragarm 3 und eine Lasthaltevorrichtung 4 auf. Der Tragarm
3 ist über ein Gelenk 5 schwenkbeweglich mit dem Tragkörper 2 verbunden.
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Die Lasthaltevorrichtung 4 ist als Spanndorn 6 ausgebildet, auf dem
eine Last 7 gehaltert ist. Bei der Last 7 handelt es sich gemäß der Fig. 1 um eine
Spule 8, die einen Spulenkörper 9 besitzt, auf dem Textilfäden 10 gewickelt sind.
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Die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung 1 ist jedoch auch bei
anderen Lasten:verwendbar. Zum manuellen Handhaben und Bedienen der Lastaufnahmevorrichtung
1 sind an dem Tragarm 3 ein Handgriff 15 und ein Arretierhebel 16 und an dem Tragkörper
2 ein weiterer Handgriff 17 angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung 1 dient zum Verschwenken
der Spule 8 aus einer ersten Stellung, die in den Fig. 1 und 2 mit durchgezogenen
Linien dargestellt ist, in eine zweite, gestrichelt gezeichnete Stellung.
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Durch das Verschwenken aus der ersten in die zweite Stellung wird
die Spulenmittelachse 18 um 900 versetzt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine
derartige 90°-Versetzung begrenzt, vielmehr können auch beliebige andere Schwenkwinkel
zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung der Last 7 durchlaufen werden.
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Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Längsachse 19 des Tragarms 3 mit der Schwenkachse
20 des Gelenks 5 einen Winkel 0< von 450 einschließt und daß die Schwenkachse
20 durch den Schwerpunkt S der Spule 8 verläuft. Unter der Voraussetzung eines ortsfesten
Tragkörpers 2 wird damit erreicht, daß der Schwerpunkt
S der Spule
8 beim Verschwenken des Tragarms 3 um die Schwenkachse 20 nicht verlagert wird.
Dieses bedeutet jedoch, daß zum Verschwenken nur eine sehr geringe Kraft (unter
anderem zur Überwindung der Reibung) aufgebracht zu werden braucht. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf 0 einen Winkel d von 45 beschränkt, sondern es sind auch andere
Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen eine 0 von 45 abweichende Winkellage zwischen
dem Tragarm und der Schwenkachse vorliegt. Ferner braucht die Schwenkachse auch
nicht unmittelbar durch den Schwerpunkt der zu verschwenkenden Last zu verlaufen,
sondern es ist durchaus auch denkbar, daß sich der Schwerpunkt der Last in der Nähe
der Schwenkachse befindet. Auch durch diese Ausbildung ist dann erreicht, daß das
Verschwenken der Last aus einer ersten in eine zweite Stellung wesentlich weniger
Kraftaufwand erfordert als dieses aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Wird die Spule 8 gemäß der Fig. 1 von der ersten Stellung in die zweite
Stellung verbracht, so muß dazu der Tragarm 3 um 1800 verschwenkt werden; dennoch
wird zwischen den beiden Stellungen die Längsachse 19 des Tragarms 3 nur um 900
versetzt. Dieses ist eine Eigenart des Erfindungsgegenstandes und resultiert aus
dem konstruktiven Aufbau. Ferner ergibt sich aus diesem Zusammenhang, daß die Last
beim Verbringen aus der ersten in die zweite Stellung nicht nur eine Drehung um
900 ausführt, sondern gleichzeitig (zusammengesetzte Bewegung) auch noch-um 1800
gedreht wird, so daß gemäß Fig. 1 die in der ersten Stellung sichtbare "Vorderseite"
der Spule 8 in der zweiten Stellung nicht mehr sichtbar ist. Vielmehr ist in dieser
Stellung die "Rückseite" der Spule 8 zu sehen.
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Diese zusätzliche Verdrehung der Last ist jedoch in vielen
Anwendungsgebieten,
insbesondere dort, wo rotationssymmetrische Lasten auftreten, unbeachtlich.
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Der Spanridorn 6 ist gemäß Fig. 1 derart im unteren Bereich auf der
der Spule 8 zugekehrten Seite 21 des Tragarms 3 angeordnet, daß seine Mittelachse
22 senkrecht auf der Längsachse 19 des Tragarms 3 steht und ferner durch den Schwerpunkt
S der Spule 8 verläuft. Durch diese Lage des Spanndorns 6 ist gewährleistet, daß
der Schwerpunkt S der Spule 8 bei dem Verschwenken des Tragarms 3 nicht auswandert.
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Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Lastaufnahmevorrichtung
1 an ein Drahtseil 23 angehängt ist. Das Drahtseil 23 gehört - wie nachfolgend noch
näher beschrieben -zu einer Hebevorrichtung, bei der die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung
1 verwendet wird. Zunächst sei nur unterstellt, daß das obere Ende 24 (Fig. 1) des
Drahtseils 23 ortsfest gehaltert sei. Das untere Ende 25 des Drahtseils 23 ist an
einem Auslegerarm 26 der Lastaufnahmevorrichtung 1 befestigt. Der Auslegerarm 26
ist an dem oberen Ende 30 des Tragkörpers 2 quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zu
der Tragkörperlängsachse 31 verlaufend angeordnet. Einendig ist der Auslegerarm
26 in Richtung des Doppelpfeils 32 längsverschieblich an dem Tragkörper 2 gehaltert,
und anderendig greift an einem Angriffspunkt 35 das Drahtseil 23 an. Mittels nicht
dargestellter Arretiermittel kann die eingenommene Schiebestellung des Auslegerarms
26 arretiert werden. Der Auslegerarm 26 ist nun derart angeordnet, daß die Auslegerarmlängsachse
34 parallel zu der Mittelachse 22 des Spanndorns 6 verläuft und daß die Mittelachse
22, die Auslegerarmlängsachse 34 und die Längsachse 19 des Tragarms 3 sowohl in
der ersten als auch in der zweiten Stellung in der gleichen Ebene (Papierebene der
Fig. 1) liegen. Die
Aufgabe des Auslegerarms 26 ist es zu bewirken,
daß die mit einer Spule 8 belastete Lastaufnahmevorrichtung 1 mit einem im wesentlichen
vertikalen Verlauf der Tragkörperlängsachse 31 an dem Drahtseil 23 hängt. Dieses
wird nun dadurch erreicht,- daß der Auslegerarm 26 so verschoben wird, daß sich
der Gesamtschwerpunkt, der sich durch Überlagerung der Schwerpunkte von Spule 8
und Lastaufnahmevorrichtung 1 ergibt, lotrecht unterhalb des Angriffspunktes 35
des Drahtseils 23 befindet. Werden während des Einsatzes der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung
1 unterschiedlich schwere, jedoch gleich große Spulen an der Lastaufnahmevorrichtung
1 gehaltert, so kann der Auslegerarm26 derart verschoben werden, daß die Tragkörperlängsachse
31 senkrecht verläuft, wenn eine derartig belastete Lastaufnahmevorrichtung nur
der alleinigen Einwirkung der Schwerkraft ausgesetzt ist.
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Die Fig. 3 zeigt, daß sowohl der Tragkörper 2 als auch der Tragarm
3 als Hohlprofil 40 bzw. 40a ausgebildet ist.
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Der Tragkörper 2 besitzt dabei die gleichen Querschnittsabmessungen
wie der Tragarm 3. Die erste Stellung des Tragarms 3 ist in der Fig. 3 mit durchgezogenen
Linien und die zweite Stellung mit gestrichelten Linien dargestellt.
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Das Gelenk 5 weist einen Achsstutzen 41 und zwei voneinander beabstandet
an diesem angreifende Kugellager 42 auf.
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An die Innenseite 40b der Seite 21 des den Tragarm 3 bildenden Hohlprofils
40a sind einendig zwei Halteprofile 41a und 41b angeschweißt die anderendig an das
in der Fig. 3 untere Ende des Achsstutzens 41 angeschweißt sind und den Achsstutzen
41 derart halten, daß seine Mittelachse 41c mit der Längsachse 19 des Tragarms 3
einen Winkel c< von 450 einschließt. Da die Mittelachse 41c die Schwenkachse
20 des Gelenks 5 bildet, fallen diese beiden Achsen zusammen. Die beiden Kugellager
42 sind in einem Lagerflansch 43 gehaltert, der an die Innenseiten 40c und 40d des
Hohlprofils 40 des Tragkörpers 2 angeschweißt ist. Das in der Fig. 3 obere Ende
des Achsstutzens 41 weist ein Außengewinde 41d auf, auf das eine Mutter 41e oder
dergleichen geschraubt ist, um das axiale Spiel des Gelenks 5 zu begrenzen. Auf
der der Mutter 41e entgegengesetzten Seite des Achsstutzens 41 bildet ein Ringflansch
41f des Achsstutzens 41 einen Anschlag für das axiale Spiel des Gelenks 5.
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Unterhalb des Gelenks 5 (Fig. 3) ist eine Führungshülse 44 angeordnet,
in der ein Stempel 45 zur Längsachse 19 des Tragarms 3 verschieblich gelagert ist.
Die eine Stirnfläche 46 des Stempels 45 liegt gegen eine kegelstumpfmantelförmig
ausgebildete Anlagefläche 47 des Lagerflansches 43 an. An die andere Stirnfläche
48 des Stempels 45 greift das Ende einer Spiraldruckfeder 49 an.
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Anderendig stützt sich die Spiraldrllckfeder 49 an dem Arretierhebel
16 ab. Der Arretierhebel 16 ist einendig um eine senkrecht zu der Längsachse 19
verlaufende Achse 50 gelagert. Anderendig weist er einen Handgriff 51 auf, der endseitig
einen kegelstumpfförmigen Anschlag 52 besitzt.
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Die Abstützung der Spiraldruckfeder 49 erfolgt zwischen dem Handgriff
51 und der Achse 50. Nicht dargestellte Anschlagmittel verhindern, daß der Arretierhebel
16 nicht weiter als in die in der Fig. 3 gezeigte Stellung in Richtung des Pfeiles
53 um die Achse 50 verschwenkt werden kann; es ist lediglich ein Verschwenken in
entgegengesetzter Richtung des Pfeiles 53 möglich.
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Unterhalb des Arretierhebels 16 (Fig. 3i ist ein Handgriff 15 um eine
senkrecht zu der Längsachse 19 verlaufende Achse 60 schwenkbeweglich angeordnet.
Der Handgriff 15 ist in der Fig. 3 in seiner Arretierstellung dargestellt (durchgehende
Linien). Die Endarretierstellung wird durch Verschwenken um die Achse 60 eingenommen
und ist gestrichelt dargestellt. Der Handgriff 15 weist einen an ihm befestigten
Anlenkblock 61 auf, der mit Abstand von der Achse 60 angeordnet ist. Der Anlenkblock
61 ist mit Kraftübertragungsmitteln 62 verbunden, die in der Fig. 3 nur schematisch
als gestrichelte Linie dargestellt sind und auf Spannbacken 63 des Spanndorns 6
wirken, der auf der dem Handgriff 15 gegenüberliegenden Seite 21 des Tragarms 3
angeordnet ist. Der Spanndorn 6 besteht aus einem kreiszylindrischen Dornkörper
64, der mehrere, über seinen Umfang verteilte Ausnehmungen 65 besitzt, in denen
jeweils eine Spannbacke 63 radial verschieblich angeordnet ist.
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Das Haltern und Verschwenken einer Spule 8 mit der erfindungsgemäßen
Lastaufnahmevorrichtung 1 erfolgt nun folgendermaßen:
Es sei vorausgesetzt,
daß sich der Tragarm 3 in der in der Fig. 3 mit durchgezogenen Strichen dargestellten
Stellung befinde und daß der Handgriff 15 in seiner Entarretierstellung steht, wodurch
sich die Spannbacken 63 in ihrer zurückgezogenen, den Dornkörper 64 radial nach
außen nicht überragenden Stellung (gestrichelt dargestellt) befinden.
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Zunächst wird nun der Spanndorn 6 in eine entsprechend ausgebildete,
axiale Aufnahmeöffnung 70 des Spulenkörpers 9 eingeführt (Fig. 1). Anschließend
verschwenkt die Bedienperson den Handgriff 15 in Richtung des Pfeiles 71 (Fig. 3),
bis er sich in seiner Arretierstellung befindet.
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Während dieses Verschwenkens stößt die Kante 72 des Handgriffs 15
gegen die Außenwandung 75 des Anschlags 52 an, wodurch dieser aufgrund der Kegelstumpfform
nach oben (Fig. 3) ausgelenkt wird, so daß eine Verschwenkung des Arretierhebels
16 entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles 53 erfolgt. Befindet sich der Handgriff
15 in seiner Arretierstellung, so wird der Arretierhebel 16 aufgrund der Federkraft
der Spiraldruckfeder 49 wieder in seine in der Fig. 3 dargestellte Stellung zurückgeschwenkt.
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In der Arretierstellung des Handgriffes 15 wirkt sein Anlenkblock
61 derart auf die Kraftübertragungsmittel 62, daß die Spannbacken 63 radial abgespreizt
werden (in der Fig. 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt), wodurch die Spule
8 an dem Spanndorn 6 festgeklemmt wird.
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Anschließend kann die Spule 8 durch Schwenkung des Tragarms 3 um die
Schwenkachse 20 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verbracht werden.
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Da der Stempel 45 mittels der Spiraldruckfeder 49 mit seiner Stirnfläche
46 gegen die Anlagefläche 47 des Lagerflansches 43 gepreßt wird und in der kegelstumpfmantelförmig
ausgebildeten Anlagefläche 47 in den Bereichen, an denen die Stirnfläche 46 des
Stempels 45 anliegt, wenn sich der Tragarm 3 in der ersten bzw. in der zweiten Stellung
(Fig. 3) befindet, jeweils eine nicht dargestellte Abflachung ausgebildet ist, wird
bewirkt, daß ein Herausdrehen des Tragarms 3 aus der ersten bzw.
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der zweiten Stellung einen erhöhten Kraftaufwand erfordert. In der
ersten und in der zweiten Stellung ist somit der Tragarm 3 entsprechend wirkungsvoll
festgestellt, so daß er nicht selbsttätig diese "Vorzugsstellungen" verlassen kann.
Ein unbeabsichtigtes Verschwenken ist somit ausgeschlossen.
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Eine Arretierung des Handgriffes 15 wird durch die Rückwandung 73
des Anschlages 52 erreicht, gegen die die Kante 74 des Handgriffes 15 anschlägt,
wenn dieser aus seiner Arretierstellung heraus in entgegengesetzte Richtung des
Pfeiles 71 verdreht werden soll. Erst durch Schwenken des Arretierhebels 16 in entgegengesetzter
Richtung des Pfeiles 53 kann der Handgriff 15 seine Arretierstellung verlassen.
Durch diese Arretiermöglichkeit ist sichergestellt, daß der Handgriff 15 während
des Verbringens einer Last nicht unbeabsichtigt verschwenkt wird, wodurch sich die
Spannbacken 63 zurückziehen würden, was ein Herunterfallen der Last zur Folge haben
könnte.
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Die Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung 80, bestehend
aus einem an einer Aufhängevorrichtung 81 befestigten Antrieb 82, der über eine
nicht dargestellte Steuereinrichtung angesteuert wird. Der Antrieb 82 ist mit einer
nicht dargestellten Wickelvorrichtung gekoppelt, die zum Auf- bzw.Abwickeln des
Drahtseil es 23 dient. Am unteren Ende 25 des Drahtseil es 23 ist die erfindungsgemäße
Lastaufnahmevorrichtung 1 befestigt.
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An der Lastaufnahmevorrichtung 1 ist eine Fühlervorrichtung 83 angeordnet,
die zwei Taster aufweist (nicht dargestellt), wobei der eine Taster in der Arretierstellung
des Handgriffes 15 und der andere Taster über einen längsverschieblichen Betätigungsstift
84 betätigbar ist. Der Betätigungsstift 84 ist in unmittelbarer Nähe des Spanndornes
6 parallel zu dessen Mittelachse 22 verlaufend angeordnet (Fig. 4). Wird eine Last
7 ( Spule) an dem Spanndorn 6 gehaltert, so wird der Betätigungsstift 84 durch Anlage
an diesem in Richtung des Pfeiles 86 verschoben, wobei der zugehörige Taster betätigt
wird.
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Ist die Lastaufnahmevorrichtung 1 unbelastet (ohne Spule 8), so wird
dieses von den beiden Tastern registriert, denn einerseits ist es dann nicht notwendig,
daß sich der Handgriff 15 in seiner Arretierstellung befindet und andererseits erfolgt
kein Niederdrücken es Betätigungsstiftes 84. Doch selbst dann, wenn sich der Handgriff
15 in der Arretierstellung befindet und somit der zugehörige Taster betätigt wird,
wird dennoch registriert, daß keine Last an der Lastaufnahmevorrichtung 1 gehaltert
ist, denn der dem Betätigungsstift 84 zugeordnete Taster wird ja nicht betätigt.
Die Verwendung von zwei Tastern erfolgt, um die Möglichkeit einer Fehlregistrierung
auszuschalten. Erst wenn eine Last ordnungsgemäß an der Lastaufnahmevorrichtung
1 gehaltert ist, d.h., der Betätigungsstift niedergedrückt ist (Betätigung des einen
Tasters) und sich der Handgriff 15 in Arretierstellung befindet (Betätigung des
anderen Tasters) wird der Steuereinrichtung ein Signal zugeführt, die dann den Antrieb
82 derart ansteuert, daß dieser ein Drehmoment (100 %) abgibt, das dem Gewicht der
belasteten Lastaufnahmevorrichtung 1 entspricht, so daß diese an dem Drahtseil 23
in der Schwebe gehalten wird. Dieses 100 %-Drehmoment wird an Einstellmitteln der
Steuereinrichtung entsprechend dem Summengewicht von Last und Lastaufnahmevorrichtung
als Grundeinstellung eingestellt. Außerdem gehört zu der Grundeinstellung der Einstellmittel,
daß diese so eingestellt werden, daß dann, wenn keine Last an der Lastaufnahmevorrichtung
1 gehaltert ist, ein derartiges Drehmoment (0 %) von dem Antrieb 82 aufgebracht
wird, daß die unbelastete Lastaufnahmevorrichtung 1 an dem Drahtseil 23 in der Schwebe
gehalten wird. Der unbelastete Zustand wird hierbei von den beiden Tastern erfaßt,
die dann ein entsprechendes Signal der Steuereinrichtung zuführen.
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Soll die Lastaufnahmevorrichtung 1 im belasteten oder unbelasteten
Zustand vertikal verfahren werden (Heben oder Senken), so wird dieses dadurch erreicht,
daß die Bedienperson an mindestens einen der Handgriffe 15, 16 anfaßt und die Lastaufnahmevorrichtung
1 in die gewünschte Stellung bewegt. Der hierfür notwendige Kraftaufwand ist gering,
denn es handelt sich bei dem Antrieb 82 um einen sogenannten "Balancierantrieb",
der die aufgebrachten manuellen Kräfte registriert und eine entsprechende Steuerung
seine Drehmoments vornimmt, so daß die Lastaufnahmevorrichtung in die gewünschte
Stellung verbracht werden kann. Übt die Bedienperson keine Kräfte auf die Lastaufnahmevorrichtung
1 aus, so verbleibt diese in der gerade eingenommenen Stellung (Schwebestellung).
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Die Bedienung der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung 80 ist somit sehr
einfach und erfordert keine Betätigungsorgane.
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Um das von dem Antrieb 82 abgegebene Drehmoment auch an Lasten anpassen
zu können, die nicht dem eingestellten 100 %-Drehmomentwertes entsprechen, ist an
dem Tragkörper 2 ein Einstellknopf 85 angeordnet, der eine Einstellung des Drehmomentes
für den belasteten Zustand der Lastaufnahmevorrichtung 1 zwischen dem 0- und dem
100 %-Wert gestattet.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung 80 liegt
darin, daß automatisch erfaßt wird, ob eine Last gehaltert ist oder nicht, und daß
dementsprechend von dem Antrieb ein dem jeweiligen Belastungszustand entsprechendes
Drehmoment abgegeben wird. Ferner ist es aufgrund des Balancierantriebes bei dem
vertikalen Verfahren der Lastaufnahmevorrichtung auch nicht mehr erforderlich, einen
Schalter zu bedienen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Bedienorgane können
somit entfallen.
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In der Fig. 5 ist eine Spannvorrichtung 90 dargestellt, die aus dem
Handgriff 15 und Kraftübertragungsmitteln 62 besteht. Die Spannvorrichtung 90 dient
zum Betätigen der Spannbacken 63 des Spanndorns 6. Die Kraftübertragungsmittel 62
werden aus einem den Anlenkblock 61 bildenden, dreieckförmigen Anlenkhebel 91, einem
Übertragungshebel 92, einem Stößel 93 und zwei Kugeln 94 gebildet. Der Stößel 93
ist in Richtung des Doppelpfeils 96 längsverschieblich in einem axialen Kanal 95
des Spanndorns 6 geführt.
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Der Kanal verläuft senkrecht zur Längsachse 19 des Tragarms 3. In
den Ausnehmungen 65, in denen die Spannbacken 63 verschieblich gelagert sind und
die in den Kanal 95 übergehen, befindet sich jeweils eine einer Spannbacke 63 zugehörige
Kugel 94, die einerseits an die entsprechende Spannbacke 63 und auch andererseits
an dem zugespitzten rechten Ende 97 (Fig. 5) des Stößels 93 anliegt.
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Die Kugeln 94 sind radial verschieblich in den Ausnehmungen 65 des
Spanndorns 6 geführt. Der Anlenkhebel 91 ist um eine Achse 98, die senkrecht auf
der Längsachse 19 steht und ortsfest an dem Tragarm 3 angeordnet ist, schwenkbar
gelagert. Ein Stift 99, der senkrecht zu der Längsachse 19 verläuft, ist einendig
in einer unterhalb der Achse 98 gelegenen Bohrung 100 des Anlenkhebels 91 drehbar
gelagert und anderendig mit dem Handgriff 15 oberhalb der Achse 60, um die der Handgriff
15 verschwenkbar ist, verbunden (Fig. 5). An seiner in der Fig. 5 rechten Ecke des
dreieckförmigen Anlenkhebels 91 ist mittels eines Stiftes 102 einendig der Übertragungshebel
92 schwenkbeweglich angelenkt. Anderendig ist der Übertragungshebel 92 mittels eines
Stiftes 103 schwenkbeweglich mit dem dem Handgriff 15 zugewandten Ende des Stößels
93 verbunden.
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Wird nun der Handgriff 15 um die Achse 60 in Richtung des Pfeils 71
verschwenkt, so wird der Anlenkhebel 91 um die Achse 98 in Richtung des Pfeiles
101 verdreht.
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Hierdurch bewegt sich der Stift 102 auf einer Kreisbahn nach oben
(Fig. 5), wodurch der Übertragungshebel 92 um den Stift 103 verschwenkt und der
Stößel 93 in Richtung der Kugeln 94 geschoben wird. Da die Kugeln 94 an dem abgeschrägten
Ende des Stößels 93 anliegen, werden diese radial nach außen verschoben und nehmen
dabei die jeweils zugehörigen Spannbacken 63 mit, so daß diese den Dornkörper 64
radial nach außen überragen. Die Spannbacken werden hierdurch an die Innenwandung
einer Aufnahmeöffnung der Last gepreßt, so daß diese auf dem-Spanndorn 6 gehaltert
ist (nicht dargestellt). Wird der Handgriff 15 entgegengesetzt der Richtung des
Pfeils 71 um die Achse 60 geschwenkt, so wird der Stößel 93 in Richtung des Pfeiles
104 bewegt, wodurch die Spannbacken 63 zurückgezogen werden und die Last freigeben.
Die Spannbacken 63 können radial nach innen gerichtet federbeaufschlagt sein, so
daß sie einerseits fest gegen die entsprechenden Kugeln 94 anliegen und auch die
Kugeln 94 fest gegen das abgeschrägte Ende 97 des Stößels 93 anliegen (nicht dargestellt).
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