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Titel: Hebetisch
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Die Erfindung betrifft einen Hebetisch mit einer von den Scherenhebeln
eines Scherengestänges getragenen Tischplatte und mit einem unterhalb der Tischplatte
im Grundrahmen angeordneten Scherenantrieb.
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Hebetische dieser Art, die ein nach Art der Nürnberger Schere ausgebildetes
Scherengestänge aufweisen, sind in zahlreichen Ausführungen seit langem bekannt.
Die bekannten Scherentische weisen zumeist einen hydraulischen Scherenantrieb auf,
bei dem die hydraulischen Schubkolbengetriebe über Kraftübertragungshebel mit dem
Scherengestänge gekoppelt sind (DE-GM 17 89 000, DE-OS 19 34 024). Andere bekannte
Hebetische verwenden als Scherenantrieb einen nach Art eines Tangentialnockens ausgebildeten
Hebel, der durch einen in der-Nockenachse angreifenden Antrieb waagerecht verschoben
wird, wobei sich seine Grundkreisscheibe parallel zur Tischebene abwälzt und sein
Tangentialteil an einer Rolle des Scherengestänges angreift. Mit dieser Ausgestaltung
des Scherenantriebs soll erreicht werden, daß der Tisch bei kontinuierlicher Änderung
des Übersetzungsverhältnisses zunächst mit größter Hubkraft langsam aus der Totpunktlage
angehoben, dann aber bei günstiger werdender Stellung der Scherenhebel schneller,
aber mit annähernd gleichbleibendem Drehmoment ganz ausgefahren wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hebetisch der genannten Art bezüglich
seines Scherenantriebs so auszugestalten, daß sich der Hebetisch von einer möglichst
niedrigen Grundhöhe über einen größeren Hubbereich in eine genau definierte Hubposition
anheben läßt, wobei die Genauigkeit der Ausfahrpositionierung vorzugsweise in der
Größenordnung von etwa + 1 mm liegen soll, d.h. in einem Bereich, der sich insbesondere
mit den herkömmlichen hydraulischen Antrieben nicht erreichen läßt.
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Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Scherenantrieb aus einem Spindelantrieb besteht, dessen Spindelmutter mit den Scherenhebeln
über eine Getriebekopplung gekoppelt ist, die im Totpunktbereich des Scherengestänges
einen Freihub aufweist, und daß zum anfänglichen Anheben der voll abgesenkten Tischplatte
um das durch den Freihub bestimmte Maß ein gesondertes Hubglied vorgesehen ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Hebetisch wird demgemäß als Scherenantrieb
ein elektrisch angetriebener Spindelantrieb, vorzugsweise mit Kugelumlaufspindel
verwendet, mit dem sich eine sehr genaue Hubpositionierung des Hebetisches erreichen
läßt und der vergleichsweise kompakt und flach baut, so daß er sich auch bei geringen
geforderten Grundhöhen des Hebetischs noch unterbringen läßt. Da sich das Scherengestänge
bei der angestrebten niedrigen Grundhöhe des Hebetischs im Bereich seiner Totpunktlage
befindet, aus der heraus es sich nur mit Hilfe eines überdimensioniert-leistungsstarken
Antriebs heben lassen würde, ist erfindungsgemäß das zusätzliche Hubglied vorgesehen,
dessen Aufgabe darin besteht, den auf die niedrige Grundhöhe abgesenkten Hebetisch
um ein, im Verhältnis zum Gesamthub, kleines Maß anzuheben und dadurch den Totpunktbereich
des Scherengestänges zu überwinden, so daß anschließend der Tisch über den Spindelantrieb
und seine mechanische Getriebekopplung
bis auf die gewünschte Höhe
angehoben werden kann. Da mit dem Hubglied nur ein vergleichsweise kleiner Anfangshub
des Hebetischs bewirkt wird, kann das Hubglied kleine Bauabmessungen erhalten und
so angeordnet werden, daß es mit günstigem Hebelarm auf das eingeschwenkte Scherengestänge,
direkt oder indirekt, zur Wirkung kommt. Es ist infolgedessen möglich, den Tisch
aus einer niedrigen Grundhöhe anzuheben, ohne daß hierfür ein übermäßig starker
und sperriger Antrieb benötigt wird.
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Für das Hubglied können unterschiedliche Vorrichtungen, z.B. kleine
Hubzylinder, Hilf s'spindelvorrichtungen, angetriebene Nocken, Hebel u.dgl. Verwendung
finden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das im Grundrahmen
gelagerte Hubglied von dem Spindelantrieb angetrçieben. Diese Ausgestaltungsform
hat vor allem den Vorteil, daß für das Hubglied, statt eines gesonderten Antriebs,
der Spindelantrieb verwendet werden kann. Die antriebsmäßige Verbindung des Spindelantriebs
mit dem Scherengestänge und mit dem Hubglied ist dabei so getroffen, daß erst nach
Durchführung des mit Hilfe des kleinen Hubgliedes bewirkten Anfangshubes die getriebliche
Kopplung des Spindel antriebs mit dem Scherengestänge zur Durchführung des eigentlichen
Hubes auf die endgültige Tischhöhe bewirkt wird.
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Eine besonders zweckmäßige und einfache Ausführungsform ergibt sich,
wenn für das genannte Hubglied ein Schwenkglied, insbesondere ein aus einer Absenklage
hochschwenkbarer Schwenkhebel od.dgl., verwendetwird, der über ein als Loslager
ausgebildetes Stützlager mit dem Scherengestänge gekoppelt bzw. koppelbar ist. Das
Stützlager besteht zweckmäßig aus einer am oberen Schwenkhebelende angeordneten
Lagerschale und einem am Scherengestänge angeordneten Gelenkbolzen, der sich in
die Lagerschale legt, solange die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schwenkhebel
und
dem Scherengestänge besteht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung trägt die Spindelmutter
einen Querbolzen od.dgl., an dem eine Zugstange gelenkig angeschlossen ist, die
über die den Freihub aufweisende Getriebekopplung mit dem Scherengestänge gekoppelt
ist. Vorzugsweise ist die Zugstange mit einem den Freihub bewirkenden axialen Bewegungsspiel
mit einem Hebelglied des Scherengestänges gekoppelt, das zweckmäßig an dem Scherengelenk
oder an einem in Nähe des Scherengelenks befindlichen Gelenkpunkt angreift. An dem
genannten Querbolzen der Spindelmutter wird vorteilhafterweise auch das als Schwenkhebel
od.dgl. ausgebildete Hubglied gelagert. Der Querbolzen wird zweckmäßig in Führungsbahnen
des Grundrahmens geführt. Die vorgenannte Zugstange greift vorteilhafterweise an
einer Traverse mit axialem Bewegungsspiel an, die mit dem Hebelglied des Scherengestänges
verbunden ist.
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Das axiale Bewegungsspiel bestimmt den Freihub der Getriebekopplung.
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Im allgemeinen besteht das Scherengestänge des Hebetischs aus zwei
parallelen Scheren. Es empfiehlt sich, die innenstetigen Scherenhebel der beiden
Scheren über eine Quertraverse zu verbinden, an der in Bolzengelenken zwei parallele
Hebelglieder angeschlossen sind, die an ihrem freien Ende über die Zugstangen-Traverse
verbunden sind und die mit ihren Enden in den zwischen den Scheren im Grundrahmen
befindlichen Führungsbahnen geführt werden. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen,
daß an der Traverse zwei Zugstangen mit axialem Freihub angreifen, die mit ihrem
anderen Ende am Querbolzen der Spindelmutter gelenkig angeschlossen sind. Mit dem
Querbolzen sind dabei beiderseits der Spindelmutter zwei von Schwenkhebeln od.dgl.
gebildete Hubglieder verbunden.
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Mit der Erfindung wird insgesamt ein Scherenantrieb für einen
Hebetisch
verwirklicht, der kompakt und vor allem sehr niedrig baut und der daher auch eine
vergleichsweise geringe Grundhöhe des Hebetischs zuläßt. Von der Grundhöhe läßt
sich der Tisch mit hoher Genauigkeit auf die gewünschte Höhe heben, ohne daß im
unteren Hubbereich, d.h.
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im Totpunktbereich des Scherengestänges, übermäßig hohe Kräfte vom
Spindelantrieb aufgebracht werden müssen.
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Weitere vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen
Hebetischs sind in den einzelnen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend im
Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen
Hebetisch im abgesenkten Zustand im Längsschnitt nach Linie I-I der Fig. 3; Fig.
2 den Hebetisch gemäß Fig. 1 ebenfalls im Längsschnitt, jedoch nach Linie II-II
der Fig. 3; Fig. 3 eine Draufsicht auf den Hebetisch nach den Fig. 1 und 2, wobei
die Tischplatte zur Darstellung des Scherenantriebs aufgebrochen ist und wobei Teile
des Scherenantriebs im Horizontal schnitt gezeigt sind; Fig. 4 den Hebetisch nach
den Fig. 1 bis 3 in einem Vertikalschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1, wobei die
angehobene Position des Hebetischs strichpunktiert angedeutet ist; Fig. 5 und 6
jeweils im Längsschnitt den Hebetisch nach den Fig. 1 bis 4 in unterschiedlichen
Hubpositionen, wobei zur Vereinfachung Teile des Scherenantriebs fortgelassen sind.
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Der dargestellte Hebetisch besteht in seinen Hauptteilen aus einem
Grundrahmen 1, einer heb- und senkbaren Tischplatte 2, welche die zu hebende Last,
hier z.B. eine Kraftfahrzeugkarosserie 3 trägt, ein nach Art einer Nürnberger Schere
ausgebildetes Scherengestänge 4 und den unterhalb der Tischplatte 2 am Grundrahmen
1 angeordneten Scherenantrieb 5.
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Der Grundrahmen 1 ist im wesentlichen von einer Grundplatte 6 und
hiermit verbundenen uiaufenden Rahmenträgern 7 gebildet. Das Scherengestänge 4 besteht
aus zwei parallelen Scheren 8 und 9 (Fig. 3 und 4), deren beide Scherenhebel jeweils
mit 10 und 11 bezeichnet sind. Das Scherengelenk, in dem die beiden Scherenhebel
10 und 11 einer jeden Schere 8 und 9 verbunden sind, ist in den Fig. 5 und 6 bei
12 angedeutet. Die Scherenhebel 10 und 11 sind, wie bekannt, jeweils in einem ortsfesten
Gelenk 13 bzw. 14 an der Tischplatte 2 bzw. am Grundrahmen 1 angeschlossen und an
ihren anderen Enden über bewegliche Gelenke 15 und 16 mit der Tischplatte 2 bzw.
dem Grundrahmen 1 verbunden. Die beweglichen Gelenke 15 und 16 werden von an der
Tischplatte bzw.
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am Grundrahmen angeordneten U-förmigen Führungsschienen 17 gebildet,
in denen sich an den Enden der Scherenhebel 10 und 11 gelagerte Laufrollen 18 führen.
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Die innenliegenden Scherenhebel 10 der beiden Scheren 8 und 9 sind
in Nähe des Scherengelenks 12 über eine stabile Quertraverse 19 starr miteinander
verbunden. Der Scherenantrieb 5 wirkt über die Quertraverse 19 auf das Scherengestänge
4, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird.
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Der Scherenantrieb 5 liegt im Grundrahmen 1 zwischen den beiden Scheren
8 und 9, wie dies insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen. Er besteht aus einem Spindelantrieb
20, der gemäß Fig. 3 an einer etwa U-förmigen Trageinheit 21 gelagert ist. Der Spindelantrieb
weist einen Elektromotor 23
mit Getriebe 24 auf, mit dessen Ausgangswelle
eine Spindel 25 verbunden ist, die über ein an der Trageinheit 21 angeordnetes Axiallager
26 vom Motor 23 angetrieben wird.
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Mit 27 ist die Spindelmutter mit integriertem Kugeldrehtrieb bezeichnet,
die sich bei der Drehbewegung der Spindel 25 in deren Längsrichtung bewegt. Die
Spindelmutter 27 trägt einen rechtwinklig zur Spindelachse angeordneten horizontalen
Querbolzen 28 od.dgl., der an seinen beiden Enden jeweils eine Laufrolle 29 trägt,
die sich in einer Führungsbahn 30 führt, die von einer U-förmigen Führungsschiene
gebildet ist. Die beiden am Grundrahmen 1 angeordneten Führungsbahnen 30 liegen
gemäß Fig. 3 zwischen den Führungsschienen 17; sie verlaufen in Längsrichtung der
Führungsschienen, jedoch in Richtung auf den Spindelantrieb 20 leicht ansteigend,
wie dies vor allem die Fig.
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1, 2, 5 und 6 zeigen.
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Das Scherengestänge 4 ist über eine Getriebekopplung mit der Spindelmutter
27 gekoppelt, wobei die Getriebekopplung einen Freihub aufweist. Die Getriebekopplung
besteht aus zwei parallelen Zugstangen 31, die am Querbolzen 28 der Spindelmutter
27, um die Achse des Querbolzens schwenkbar, angeschlossen sind, ferner aus einer
Traverse 32, die sich mit an ihren beiden Enden angeordneten Laufrollen 33 in bzw.
an den Führungsbahnen 30 führt, und zwei parallelen langen Hebelgliedern 34, die
mit ihrem einen Ende an der gemeinsamen Traverse 32 bei 36 schwenkbar angeschlossen
sind, während sie mit ihrem anderen Ende in einem Bolzengelenk 37 mit der Quertraverse
19 des Scherengestänges verbunden sind. Wie vor allem Fig. 5 zeigt, liegen die beiden
Bolzengelenke 37 etwas oberhalb des Scherengelenks 12.Die beiden parallelen Hebelglieder
34 sind gemäß den Fig. 1, 2, 5 und 6 etwas abgewinkelt, so daß sie bei auf die Grundhöhe
des Hebetisch abgesenkter Tischplatte 2 unter dieser im Grund-I~ala en 1 Platz finden.
Die beiden Zugstangen 31 weisen im
Durchmesser abgesetzte Stangenenden
38 auf, die Stangenöffnungen 39 der Traverse 32 durchfassen. Die Stangen 38 sind
mit einem Gewinde versehen, auf das eine Mutter als verstellbarer Stangenanschlag
40 aufgeschraubt ist. Die Kopplung der beiden Zugstangen 31 mit der Traverse 32
und damit mit den Hebelgliedern 34 und dem Scherengestänge 4 weist einen von der
Stellung der Stangenanschläge 40 abhängigen Freihub auf, da die Traverse 32 von
den mit der Spindelmutter 27 verbundenen Zugstangen 31 erst dann mitgenommen und
die antriebsmäßige Verbindung mit dem Scherengestänge 4 über die Hebelglieder 34
erst dann hergestellt wird, wenn die Stangenanschläge 40 in Anschlag mit der Traverse
32 gelangen.
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Das Scherengestänge4 befindet sich bei voll abgesenkter Tischplatte
2, also in der niedrigen Grundhöhe des Hebetischs in oder zumindest im Bereich seiner
Totpunktlage.
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Um dennoch das Scherengestänge 4 unter Anheben der Tischplatte 2 ausfahren
zu können, ist dem Spindelantrieb 20 eine zusätzliche Hubvorrichtung zugeordnet,
mit deren Hilfe der in der voll abgesenkten Position befindlichen Tischplatte 2
ein Anfangshub erteilt werden kann, bei welchem das Scherengestänge 4 sich aus seiner
Totpunktlage bzw. dem Totpunktbereich so weit anhebt, daß es im weiteren Verlauf
durch den Spindelantrieb und die beschriebene Getriebekopplung über die Zugstangen
31, die Traverse 32 und die Hebelglieder 34 bis in die gewünschte Hubposition angehoben
werden kann. Die Hubhöhe dieses Anfangshubs ist im Verhältnis zum Gesamthub des
Hebetischs klein. Sie wird bestimmt durch die Größe des Freihubs in der vorgenannten
Getriebekopplung, d.h. von dem Abstand des Stangenanschlags 40 von der Traverse
32 bei voll abgesenkter Tischplatte 2.
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Bei dem dargestellten Hebetisch besteht die Hubvorrichtung aus zwei
parallelen Hubgliedern in Gestalt von Schwenkhebeln 41, deren Länge erheblich kleiner
ist als diejenige der Hebelglieder 34. Die beiden Schwenkhebel 41 sind mit
ihrem
unteren Ende am Querbolzen 28 beiderseits der Spindelmutter 27, um die Querbolzenachse
schwenkbeweglich, angeschlossen. Dieses Hebelende ist als Gelenkauge 42 ausgebildet,
welches von dem Querbolzen 28 durchgriffen ist.
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Das andere Ende der beiden Schwenkhebel 41 ist nach Art einer Lagerschale
43 ausgebildet, in die sich der betreffende Gelenkbolzen des Bolzengelenks 37 hineinlegen
kann.
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Dieses Ende der Schwenkhebel 41 stellt demgemäß ein als Loslager ausgebildetes
Stützlager dar, über welches die Schwenkhebel 41 während des vorgenannten Anfangshubes
des Scherengestänges 4 mit diesem gekoppelt sind.
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Die beiden Schwenkhebel 41 werden von dem Spindelantrieb 20 angetrieben.
Die beiden Schwenkhebel 41 weisen in Nähe ihres das Fußgelenk bildenden Gelenkauges
42 einen Gleitwulst 44 auf. An der Grundplatte 6 sind beiderseits der zentralen
Spindel 25 Führungsbahnen 45 angeordnet, die, wie die Fig. 1, 2 und 5 zeigen, in
Längsrichtung der Spindel 25 in Richtung auf den Spindelantrieb 20 ansteigen.
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Die Fig. 1 bis 4 zeigen den in die Grundposition abgesenkten Hebetisch
mit den verschiedenen Antriebs- und Getriebeteilen des Scherenantriebs. Die Spindelmutter
befindet sich am linken freien Ende der Spindel 25. Die kurzen Schwenkhebel 41 befinden
sich in geneigter Lage zwischen der Grundplatte 6 und der Tischplatte 2. Die Gelenkbolzen
37 liegen in den Lagerschalen 43 der Schwenkhebel 41. Wie Fig. 3, oben im Bild zeigt,
sind die Hebelglieder 34 geschlitzt oder doppelwangig so ausgebildet, daß sie die
Schwenkhebel 41 in ihren Schlitzen bzw. zwischen ihren Wangen aufnehmen können.
Wird der Spindel antrieb 20 eingeschaltet, so dreht sich die Spindel 25 in einer
solchen Richtung, daß die Spindelmutter 27 sich in
Richtung auf
den Antrieb 23, also in Pfeilrichtung 46 bewegt. Bei der Bewegung der Spindelmutter
27 in Pfeilrichtung 46 werden die beiden Schwenkhebel 41 mitgenommen. Da die beiden
Führungsbahnen 30, in denen sich der Querbolzen 28 der Spindelmutter 27 führt, in
Pfeilrichtung 46 ansteigt, und da ferner die Schwenkhebel 41 in kraftschlüssiger
Verbindung mit den in ihren Lagerschalen 43 liegenden Bolzen 37 stehen, führen die
Schwenkhebel 41 bei ihrer Bewegung in Pfeilrichtung 46 zugleich eine Schwenkbewegung
im Gegenuhrzeigersinn aus, wobei sie sich stärker aufrichten und dabei das Scherengestänge
4 über die Bolzen 37 um ein bestimmtes Maß anheben. Bei diesem Anfangshub des Hebetischs
besteht aufgrund des oben erwähnten Freihubes keine getriebliche Kopplung zwischen
dem Spindelantrieb und dem Scherengestänge über die Getriebeteile 31, 32 und 34.
Erst wenn mit Hilfe der beiden Schwenkhebel 41 der Anfangshub durchgeführt worden
ist und das Scherengestänge sich um ein vorgegebenes Maß aus seiner Totpunktlage
aufgerichtet hat, gelangen die Stangenanschläge 40 in Anschlag an der Traverse 32,
so daß beim Weiterlauf der Spindelmutter 27 in Pfeilrichtung 46 das Scherengestänge
4 nunmehr über die Zugstangen 31, die Traverse 32 und die langen Hebelglieder 34
bis in die gewünschte Höhe hochgefahren wird. Fig. 5 zeigt die Situation bei Erschöpfung
des Freihubes, d.h. im Augenblick des Anschlags'der Stangenanschläge 40 an der Traverse
32.
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Die Schwenkhebel 41 liegen mit ihren Gleitwülsten 44 am Anfang der
rampenförmig ansteigenden Führungsbahnen 45.
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Beim weiteren Aufrichten des Scherengestänges über die Getriebekopplung
31, 32, 34 bewegen sich die Gelenkbolzen 37 gemäß Fig. 6 nach oben aus den Lagerschalen
43 der Schwenkhebel 41. Die Schwenkhebel 41 laufen über die Führungsbahnen 45 hinweg,
da sie mit der Spindelmutter gekoppelt sind. Die Führungsbahnen 45 halten die Schwenkhebel
41 in der aufrecht geneigten Lage.
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Beim Absenken der Tischplatte 32 wird der Spindel 25 eine gegenläufige
Drehbewegung erteilt, so daß die Spindelmutter 27 entgegen der Pfeilrichtung 46
läuft. Hierbei wird die Tischplatte 2 unter Einfahren des Scherengestänges 4 mit
Hilfe des Spindelantriebs 20 über die Getriebekopplung 31, 32, 34 abgesenkt. Zugleich
laufen die Schwenkhebel 41 unter Beibehaltung ihrer Schwenkposition über die Führungsbahnen
45 in die Position nach Fig. 5 zurück. Bei einer vorbestimmten Hubhöhe legen sich
die Gelenkbolzen 32 wieder in die Lagerschalen 43 der Schwenkhebel 41, so daß die
kraftschlüssige Verbindung des Scherengestänges mit den Schwenkhebeln 41 wieder
hergestelltwird. Beim Weiterlauf der Spindelmutter 27 gelangt der Hebetisch wieder
in die tiefste Absenkposition. Bei diesem Weiterlauf bleibt die Kupplung des Scherengestänges
mit den Schwenkhebeln 41 über die Gelenkbolzen 37 erhalten.
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Zur seitlichen Abdeckung des Zwischenraumes zwischen der Tischplatte
2 und der Grundplatte 6 sind im Umfangsbereich dieser Platten Faltenbälge 47 angeordnet.
Außerdem können gemäß Fig. 4 Potentiometer 48 zur Erfassung der jeweiligen Hubhöhe
des Hebetischs vorgesehen sein. Der Spindelantrieb ermöglicht eine sehr genaue Hubpositionierung
der Tischplatte 2. Der Scherenantrieb baut flach, so daß sich die Tischplatte 2
auf eine niedrige Grundhöhe absenken läßt.
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