-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lasthalteanordnungen und
Lasthaltevorrichtungen, welche eine Last, wie etwa ein Werkstück, mittels
einer Mehrzahl von Halteelementen halten, um die so gehaltene Last
zu einem gewünschten
Ort zu tragen, und insbesondere eine verbesserte Lasthalteanordnung
und eine Lasthaltevorrichtung, welche es erlauben, die einzelnen
Halteelemente nach Wunsch in ihrer Position einzustellen. Speziell
betrifft die vorliegende Erfindung eine Lasthaltevorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspnuch 1.
-
Die
Druckschrift US-A-4 444 424 offenbart eine Lasthaltevorrichtung
gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1. Die bekannte Vorrichtung umfasst eine Lasthalteanordnung
mit zwei Lasthalteelementen, welche die Köpfe einer Mehrzahl von Flaschen ergreifen
können,
um diese zu halten. Um eine Anzahl von Flaschen umzuordnen, sind
die Halteelemente mit einer Hauptwelle der Lasthaltevorrichtung durch
Glieder verbunden, welche an einem Ende schwenkbar mit den Halteelementen
verbunden sind und an dem anderen Ende mit jeweiligen Schwenkarmen
verbunden sind, die an der Hauptwelle befestigt sind und sich von
dieser aus radial erstrecken. Wenn die Hauptwelle gedreht wird,
so werden die Halteelemente über
die jeweiligen Schwenkarme und Glieder in einer tangentialen Richtung
in Bezug auf die Hauptwelle jeweils gezogen oder geschoben. Um die Bewegung
der Halteelemente in eine Richtung aufeinander zu oder voneinander
weg zu zwingen, sind die Halteelemente verschiebbar auf zwei Schienen getragen.
Eine solche Konstruktion ist eher kompliziert und mit Reibungsverlusten
verbunden, da in Bezug auf die Schienen Querkräfte auf die Halteelemente wirken.
-
Eine
Lasthaltevorrichtung einer anderen Art ist in der EP-A-0 802 144
offenbart.
-
Diese
Haltevorrichtung umfasst vier Saugnäpfe, welche an jeweiligen Schwenkarmen
angebracht sind, die an vier Ecken eines mittleren Rahmens der Vorrichtung
schwenkbar angebracht sind. Ein Verschwenken der Schwenkarme innerhalb
einer gemeinsamen Ebene ermöglicht
es, die vier Saugnäpfe
an gewünschten
Positionen anzuordnen, um Glasplatten oder ähnliche Objekte mit unterschiedlichen
Abmessungen zu halten.
-
Ferner
offenbart die US-A-3 860 280 eine Lasthaltevorrichtung mit einer
Mehrzahl von Halteelementen, welche im gleichen Abstand voneinander und
in zwei Reihen angeordnet sind. Jede Reihe von Halteelementen ist
an einem länglichen
Element getragen, wobei der Abstand zwischen den beiden länglichen
Elementen veränderbar
ist. Die länglichen Elemente
sind jeweils durch eine expandierbare Gelenkanordnung gebildet,
welche expandiert oder komprimiert werden kann, um so den Zwischenraum zwischen
benachbarten Halteelementen in jeder Reihe von Halteelementen zu
verändern.
-
Es
sind verschiedene Vorrichtungen zum Halten einer Last mittels Saugnäpfen bekannt,
um die Last zu einem gewünschten
Ort zu tragen, wobei ein Beispiel dafür in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. Hei-7-206211 unter dem Titel „Lasttragevorrichtung" („Load Carrier
Apparatus") offenbart
ist. Die offenbarte Lasttragevorrichtung enthält einen balkenförmigen Trägerkörper sowie
ein Paar Halterahmen, welche an dem Trägerkörper derart angebracht sind,
dass die Halterahmen über
zugeordnete Elektromotoren entlang der Länge des Körpers bewegbar sind, um den
Abstand zwischen den beiden einzustellen. An jedem der Halterahmen
ist eine Saugnapfhalterung zur Verschiebungsbewegung an dem Halterahmen
und entlang desselben angebracht und ein scheibenförmiger Saugnapf
ist an jeder der Halterungen angebracht, um durch Saugwirkung an einer
Last zu haften und diese zu halten. Außerdem sind Antriebsmittel,
wie etwa Vorschubspindeln oder Motoren, an den Halterahmen vorgesehen,
um die jeweiligen Saugnapfhalterungen zu bewegen.
-
In
der offenbarten Tragevorrichtung, welche wie oben dargelegt eingerichtet
ist, sind die Halterahmen jedoch jeweils in ihrer Länge festgelegt
(d.h. sie weisen eine unveränderliche
Länge auf)
und die Halterahmen würden
in einem kleinen Arbeitsgebiet oftmals an einer Wand oder dergleichen
anschlagen, was die Lasttragevorgänge erheblich erschwert. Da ferner
die Antriebsmittel, wie etwa die Vorschubspindeln oder die Motoren,
zum Bewegen der Saugnapfhalterungen an den Halterahmen vorgesehen
sind und die Motoren zum Einstellen des Abstands zwischen den Halterahmen
an dem Trägerkörper angebracht
sind, weist die Tragevorrichtung ferner ein relativ großes Gesamtgewicht
auf, was zu einer sehr großen
Belastung auf die Antriebs- und Stützmechanismen der Vorrichtung
führen
würde.
-
Es
ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lasthalteanordnung
bereitzustellen, welche in ihrer Lasthaltespannweite in Abhängigkeit von
der Größe einer
daran zu haltenden Last einstellbar ist.
-
Es
ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lasthaltevorrichtung
bereitzustellen, welche selbst in einem kleinen Arbeitsgebiet wirkungsvoll
verwendet werden kann.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Lasthaltevorrichtung mit wenigstens einer Lasthalteanordnung
gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
-
Da
die untere Platte schwenkend angetrieben wird, ermöglicht der
Umkehrmechanismus, welcher zwischen der unteren Platte und der oberen Platte
angeordnet ist, dass die obere Platte in entgegengesetzte Richtung
zur unteren Platte verschwenkt. Wenn die untere und die obere Platte
somit in entgegengesetzte Richtungen verschwenkt werden, so werden
die Glieder in eine zusammengeklappte oder auseinandergeklappte
Stellung bewegt, so dass das erste und das zweite Halteelement aufeinander
zu und voneinander weg bewegbar sind. Mit dieser Anordnung kann
der Arbeitsbereich oder die Lasthaltespannweite der Lasthalteanordnung
in Abhängigkeit
von der Größe einer
zu haltenden Last verändert
werden und somit kann die Lasthalteanordnung ohne Probleme selbst
in einem engen Arbeitsgebiet wirkungsvoll verwendet werden.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann die Lasthaltevorrichtung umfassen: eine
obere und eine untere Lasthalteanordnung, welche in Überlappungsbeziehung derart
aneinander zusammengekoppelt sind, dass insgesamt vier Halteelemente
der oberen und unteren Lasthalteanordnungen an vier Ecken einer
imaginären
rechteckigen Fläche
angeordnet sind, welche durch äußerste Enden
der oberen und unteren Lasthalteanordnungen definiert ist, sowie
einen Synchronisationsmechanismus, welcher zwischen der oberen und
der unteren Lasthalteanordnung angeordnet ist, um bei einem Schwenken
der oberen Lasthalteanordnung zu bewirken, dass die untere Lasthalteanordnung
in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Schwenkrichtung der oberen
Lasthalteanordnung schwenkt.
-
Durch
die Bereitstellung eines Synchronisationsmechanismus zwischen der
oberen und der unteren Lasthalteanordnung können die vier Halteelemente,
und somit die vier Saugnäpfe,
an vier Ecken einer imaginären
rechteckigen Fläche
gehalten werden, welche durch äußerste Enden
der oberen und unteren Lasthalteanordnungen definiert ist.
-
In
einer bevorzugten Ausführung
umfasst die Lasthaltevorrichtung ferner einen oberen Bremsmechanismus
zum Abbremsen der oberen Lasthalteanordnung gegenüber einer
Schwenkbewegung relativ zur Hauptwelle und einen unteren Bremsmechanismus
zum Abbremsen der unteren Lasthalteanordnung gegenüber einer
Schwenkbewegung relativ zur Hauptwelle. Somit können die vier Halteelemente, und
damit die vier Saugnäpfe
zuverlässig
an den vier Ecken der imaginären
rechteckigen Fläche
gehalten werden.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend lediglich beispielhaft
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines Lastträgerfahrzeugs ist, welches eine
Lasthaltevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält;
-
2 eine
perspektivische Ansicht ist, welche Details der Lasthaltevorrichtung
von 1 zeigt;
-
3 eine
perspektivische Ansicht der Lasthaltevorrichtung von 2 in
Explosionsdarstellung ist;
-
4 eine
Detailschnittansicht der Lasthaltevorrichtung von 2 ist;
-
5 eine
Draufsicht der Lasthaltevorrichtung von 2 ist;
-
6A und 6B eine
Schnittansicht und eine Draufsicht eines in 3 gezeigten
Synchronisationsmechanismus sind;
-
7A eine
Draufsicht der Lasthaltevorrichtung ist, welche zeigt, wie die erste
und die zweite Lasthalteanordnung aneinandergekoppelt sind;
-
7B und 7C schematische
Ansichten sind, welche den Betrieb der ersten und der zweiten Lasthalteanordnungen
erläutern;
-
8A eine
Draufsicht der Lasthalteanordnung in einer vollständig zusammengeklappten
Stellung ist;
-
8B und 8C schematische
Ansichten sind, welche den Betrieb der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung
in der vollständig
zusammengeklappten Stellung erläutern;
-
9A eine
Draufsicht der Lasthaltevorrichtung in einer auseinandergeklappten
Stellung ist;
-
9B und 9C schematische
Ansichten sind, welche den Betrieb der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung
in der auseinandergeklappten Stellung erläutern;
-
10A und 10B Ansichten
sind, welche die funktionelle Beziehung zwischen der ersten und
der zweiten Lasthalteanordnung und dem Synchronisationsmechanismus
erläutern;
-
11A und 11B Ansichten
sind, welche 10A und 10B entsprechen
und welche den Betrieb der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung
erläutern,
wenn die beiden Anordnungen horizontal aufeinander zu bewegt werden;
-
12A und 12B Ansichten
sind, welche 10A und 10B entsprechen
und einen Betrieb der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung
erläutern,
wenn die beiden Anordnungen vertikal aufeinander zu bewegt werden;
und
-
13 ein
Diagramm ist, welches eine Ablauffolge zeigt, die stattfindet, wenn
die Lasthaltevorrichtung zum Halten einer Last in die auseinandergeklappte
Stellung bewegt wird.
-
Die
folgende Beschreibung ist lediglich von beispielhafter Art und in
keiner Weise dazu vorgesehen, die Erfindung oder ihre Anwendungen
oder Verwendungen zu begrenzen.
-
1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Lastträgerfahrzeugs, welches eine
Lasthaltevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
Das Trägerfahrzeug 1 dient
zum Transportieren einer Last W, wie einem Werkstück, von
einem Container zu einem Lastkraftwagen 2 oder von dem
Lastkraftwagen 2 zu dem Container. Ein Paar linker und
rechter Trägerarme 3 sind
mit gegenüberliegenden
Seiten des Lastkraftwagens 2 verbunden. Jeder der linken
und rechten Trägerarme 3 weist einen
Gelenkabschnitt auf, so dass er in seinem etwa mittleren Abschnitt
nach oben und nach unten abgeknickt werden kann, und ein Ausgleichs-
oder Gegenausgleichsmechanismus 5 ist bereitgestellt, um
zu verhindern, dass der Arm ungewollt nach unten abstürzt. Ein
Querelement 7 ist zwischen den oberen Enden der zwei Trägerarme 3 verbunden
und ein bewegliches Element 8 ist für eine horizontale Bewegung
entlang der Länge
des Querelements 7 vorgesehen. An dem beweglichen Element 8 ist
ein mehrstufiger Verschiebungsarm 9 angebracht, welcher sich
in einer Richtung quer zu dem Querelement 7 verlängern und
zusammenziehen kann. Mit dem distalen Ende des Verschiebungsarms 9 ist
die Lasthaltevorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung
verbunden.
-
2 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Details der Lasthaltevorrichtung
von 1 zeigt. Die Lasthaltevorrichtung 10 enthält eine
erste oder obere Lasthalteanordnung 20, welche schwenkbar an
einem oberen Endabschnitt einer motorbetriebenen Hauptwelle 11 angebracht
ist, sowie eine zweite oder untere Lasthalteanordnung 30,
welche schwenkbar an einem unteren Endabschnitt der Hauptwelle 11 angebracht
ist. Zwischen der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30 ist
ein Synchronisationsmechanismus 40 angeordnet, welcher
die Bewegung dieser Lasthalteanordnungen 20 und 30 synchronisiert.
Ferner sind ein oberer und ein unterer Bremsmechanismus 50A und 50B an
dem oberen bzw. dem unteren Endabschnitt der Hauptwelle 11 vorgesehen.
Der mehrstufige Verschiebungsarm 9 und die Hauptwelle 11 sind
mittels einer Aufhängungseinheit 60 miteinander
verbunden.
-
Wie
vollständiger
in 3 gezeigt ist, enthält die oben erwähnte erste
Lasthalteanordnung 20 eine untere Platte 21, welche über den
Synchronisationsmechanismus 40 schwenkbar an der Hauptwelle 11 angebracht
ist, sowie eine obere Platte 22, welche über den
Synchronisationsmechanismus 40 in Parallelbeziehung zur
unteren Platte 21 schwenkbar an der Hauptwelle 11 angebracht
ist. Zwischen der unteren und der oberen Platte 21 und 22 ist
ein Umkehrmechanismus 23 vorgesehen. Ein Glied 25a ist
drehbar mit einem Ende der unteren Platte 21 verbunden, während ein
Glied 25b drehbar mit einem Ende der oberen Platte 22 verbunden
ist. Die anderen Enden dieser Glieder 25a und 25b sind
drehbar mit einem Halteelement 26 verbunden. Ferner ist
ein Glied 27a drehbar mit einem Ende der unteren Platte 21 verbunden,
während
ein Glied 27b drehbar mit einem Ende der oberen Platte 22 verbunden
ist. Die anderen Enden dieser Glieder 27a und 27b sind
drehbar mit einem anderen Halteelement 28 verbunden. Bezugszeichen 26a bezeichnet
einen Saugnapf, welcher an dem Halteelement 26 angebracht
ist, um eine Last W durch Saugwirkung zu halten, und 28a bezeichnet
einen anderen Saugnapf, welcher an dem anderen Halteelement 28 angebracht
ist.
-
Die
untere Platte 21 der ersten Lasthalteanordnung 20 enthält einen
Plattenabschnitt 21a, welcher an der Hauptwelle 11 angebracht
ist, sowie ein Paar Schwenkarme 21c und 21d, welche
sich radial von dem Plattenabschnitt 21a in entgegengesetzte Richtungen
erstrecken. Ein Kegelrad 21b ist an dem Plattenabschnitt 21a befestigt,
um die untere Platte 21 mit der oberen Platte 22 zu
synchronisieren.
-
Die
obere Platte 22 der ersten Lasthalteanordnung 20 enthält einen
Plattenabschnitt 22a, welcher schwenkbar an der Hauptwelle 11 angebracht ist,
sowie ein Paar Schwenkarme 22c und 22d, welche
sich von dem Plattenabschnitt 22a aus radial in entgegengesetzte
Richtungen erstrecken. Ein Kegelrad 22b ist an dem Plattenabschnitt 22a befestigt,
um die obere Platte 22 mit der unteren Platte 21 zu
synchronisieren.
-
Das
eine Ende des Glieds 25a ist drehbar mit dem Schwenkarm 21c der
unteren Platte 21 verbunden und das eine Ende des Glieds 25b ist
drehbar mit dem Schwenkarm 22c der oberen Platte 22 verbunden.
Auf ähnliche
Weise ist das eine Ende des Glieds 27a drehbar mit dem
Schwenkarm 21d der unteren Platte 21 verbunden
und das eine Ende des Glieds 27b ist drehbar mit dem Schwenkarm 22d der
oberen Platte 22 verbunden.
-
Der
Umkehrmechanismus 23 der ersten Lasthalteanordnung 20 umfasst
ein drehbar mit dem Synchronisationsmechanismus 40 verbundenes
Kegelrad 23a, das an der unteren Platte 21 angebrachte Kegelrad 21b und
das an der oberen Platte 22 angebrachte Kegelrad 22b.
In diesem Umkehrmechanismus 23 sind die Kegelräder 21b und 22b über das Kegelrad 23a miteinander
gekoppelt, so dass eine Schwenkbewegung der unteren Platte 21 in
eine Richtung eine Schwenkbewegung der oberen Platte 22 in
die entgegengesetzte Richtung synchron mit der unteren Platte 21 bewirkt.
-
Die
zweite Lasthalteanordnung 30 ist in ähnlicher Weise wie die oben
beschriebene erste Lasthalteanordnung 20 aufgebaut. Die
zweite Lasthalteanordnung 30 enthält nämlich eine schwenkbar an der Hauptwelle 11 angebrachte
untere Platte 31 und eine schwenkbar an der Hauptwelle 11 in
Parallelbeziehung zur unteren Platte 31 angebrachte obere
Platte 32. Ein Umkehrmechanismus 33 ist zwischen
der unteren und der oberen Platte 31 und 32 vorgesehen. Ein
Glied 35a ist drehbar mit einem Ende der unteren Platte 31 verbunden,
während
ein Glied 35b drehbar mit einem Ende der oberen Platte 32 verbunden
ist. Die anderen Enden dieser Glieder 35a und 35b sind drehbar
mit einem Halteelement 36 verbunden. Ferner ist ein Glied 37a drehbar
mit einem Ende der unteren Platte 31 verbunden, während ein
Glied 37b drehbar mit einem Ende der oberen Platte 32 verbunden
ist. Die anderen Enden dieser Glieder 37a und 37b sind
drehbar mit einem anderen Halteelement 38 verbunden. Bezugszeichen 36a bezeichnet
einen Saugnapf, welcher an dem Halteelement 36 angebracht
ist, um eine Last durch Saugwirkung zu halten, und 38a bezeichnet
einen anderen Saugnapf, welcher an dem Halteelement 38 angebracht
ist.
-
Die
untere Platte 31 der zweiten Lasthalteanordnung 30 enthält einen
Plattenabschnitt 31a, welcher an der Hauptwelle 11 angebracht
ist, sowie ein Paar Schwenkarme 31c und 31d, welche
sich radial von dem Plattenabschnitt 31a aus in entgegengesetzte
Richtungen erstrecken. Ein Kegelrad 31b ist an dem Plattenabschnitt 31a befestigt,
um die untere Platte 31 mit der oberen Platte 32 zu
synchronisieren.
-
Die
obere Platte 32 der zweiten Lasthalteanordnung 30 enthält einen
an der Hauptwelle 11 angebrachten Plattenabschnitt 32a sowie
ein Paar Schwenkarme 32c und 32d, welche sich
von dem Plattenabschnitt 32a aus radial in entgegengesetzte Richtungen
erstrecken. Ein Kegelrad 32b ist an dem Plattenabschnitt 32a befestigt,
um die obere Platte 32 mit der unteren Platte 31 zu
synchronisieren.
-
Das
eine Ende des Glieds 25a ist drehbar mit dem Schwenkarm 31c der
unteren Platte 31 verbunden und das eine Ende des Glieds 35b ist
drehbar mit dem Schwenkarm 32c der oberen Platte 32 verbunden.
Auf ähnliche
Weise ist das eine Ende des Glieds 37a drehbar mit dem
Schwenkarm 31d der unteren Platte 31 verbunden
und das eine Ende des Glieds 37b ist drehbar mit dem Schwenkarm 32d der
oberen Platte 32 verbunden.
-
Der
Umkehrmechanismus 33 umfasst ein drehbar mit dem Synchronisationsmechanismus 40 verbundenes
Kegelrad 33a, das an der unteren Platte 31 angebrachte
Kegelrad 31b und das an der oberen Platte 32 angebrachte
Kegelrad 32b. In diesem Umkehrmechanismus 33 sind
die Kegelräder 31b und 32b über ein
Kegelrad 33a miteinander gekoppelt, so dass eine Schwenkbewegung
der unteren Platte 31 in eine Richtung eine Schwenkbewegung der
oberen Platte 32 in die entgegengesetzte Richtung synchron
mit der unteren Platte 31 bewirkt.
-
Wie
weiter in 3 gezeigt ist, enthält der Synchronisationsmechanismus 40 ein
erstes Umschaltelement 41, welches schwenkbar an einem oberen
Endabschnitt der Hauptwelle 11 angebracht ist, ein zweites
Umschaltelement 42, welches schwenkbar an einem unteren
Endabschnitt der Hauptwelle angebracht ist, ein Synchronisationselement 43,
welches an der Hauptwelle 11 befestigt ist, sowie ein Paar
beweglicher Verbindungsstücke 44, welche
das erste und das zweite Umschaltelement 41 und 42 sowie
das Synchronisationselement 43 miteinander verbinden.
-
Das
erste Umschaltelement 41 des Synchronisationsmechanismus 40 weist
einen rechteckigen Plattenabschnitt 41a auf, in welchem
ein Paar bogenförmiger
Ausnehmungen 41b ausgebildet sind (nur eine davon ist in
der Figur gezeigt), welche exzentrisch zur Hauptwelle 11 sind.
Das erste Umschaltelement 41 weist außerdem einen zylindrischen
Abschnitt 41c auf, welcher sich von einem mittleren Abschnitt
desselben nach oben erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 41c ist
drehbar über
die Hauptwelle 11 geschoben und das oben erwähnte Kegelrad 23a des
Umkehrmechanismus 23 ist an dem Außenumfang des zylindrischen
Abschnitts 41c getragen. Die bogenförmigen Ausnehmungen 41b bewirken,
dass die Verbindungsstücke 44 sich
entlang länglicher Durchgangslöcher 43a verschieben,
die durch gabelförmige
Endabschnitte des Synchronisationselements 43 definiert
sind.
-
Auf ähnliche
Weise weist das zweite Umschaltelement 42 des Synchronisationsmechanismus 40 einen
rechteckigen Plattenabschnitt 42a auf, in welchem ein Paar
bogenförmiger
Ausnehmungen 42b exzentrisch zur Hauptwelle 11 ausgebildet
sind. Die exzentrischen bogenförmigen
Ausnehmungen 41b des ersten Umschaltelements 41 und
die exzentrischen bogenförmigen
Ausnehmungen 42b des zweiten Umschaltelements 42 sind
bei Betrachtung in Draufsicht so ausgebildet, dass sie sich im Wesentlichen
kreuzartig miteinander in im Wesentlichen symmetrischer Beziehung
zueinander überlappen, wie
später
in Bezug auf 6B beschrieben wird. Das zweite
Umschaltelement 42 weist ebenfalls einen zylindrischen
Abschnitt 42c auf, welcher sich von einem mittleren Abschnitt
desselben aus nach unten erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 42c ist
drehbar über
die Hauptwelle 11 geschoben und das oben erwähnte Kegelrad 33a des
Umkehrmechanismus 33 ist an dem Außenumfang des zylindrischen
Abschnitts 42c getragen. Die bogenförmigen Ausnehmungen 42b bewirken,
dass die Verbindungsstücke 44 entlang
der oben erwähnten
länglichen
Durchgangslöcher 43a verschieben.
-
Die
oben erwähnten
unteren und oberen Platten 21 und 22 der ersten Lasthalteanordnung 20 sind über den
zylindrischen Abschnitt 41c des ersten Umschaltelements 41 schwenkbar
an der Hauptwelle 11 angebracht. Auf ähnliche Weise sind die oben
erwähnten
unteren und oberen Platten 31 und 32 der zweiten
Lasthalteanordnung 30 über
den zylindrischen Abschnitt 42c des zweiten Umschaltelements 42 schwenkbar
an der Hauptwelle 11 angebracht. Das Kegelrad 23a des
Umkehrmechanismus 23 ist drehbar an dem zylindrischen Abschnitt 41c angebracht
und das Kegelrad 33a des Umkehrmechanismus 33 ist
drehbar an dem zylindrischen Abschnitt 42c angebracht.
-
Das
Synchronisationselement 43, welches an der Hauptwelle 11 zwischen
der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30 angebracht ist,
umfasst eine längliche
Platte, welche sich seitlich quer zur Achse der Hauptwelle 11 erstreckt.
Die durch die gabelförmigen
Endabschnitte definierten Durchgangslöcher 43a sind nach
außen,
d.h. von der Hauptwelle 11 weg, geöffnet.
-
Jedes
der beweglichen Verbindungsstücke 44 ist
im Wesentlichen von der Form einer Säule und weist einen mittleren
ausgesparten Abschnitt 44a um den Außenumfang der Säule herum
auf und der mittlere ausgesparte Abschnitt 44a ist in eines
der Durchgangslöcher 43a des
Synchronisationselements 43 eingesetzt. Jedes der beweglichen
Verbindungsstücke 44 weist
außerdem
einen oberen und einen unteren Vorsprung 44b und 44c auf,
wobei der obere Vorsprung 44b in die bogenförmige Ausnehmung 41b eingesetzt
ist, die in dem ersten Umschaltelement 41 des Synchronisationsmechanismus 40 ausgebildet
ist, während
der untere Vorsprung 44c in die bogenförmige Ausnehmung 42b eingesetzt
ist, die in dem zweiten Umschaltelement 42 ausgebildet
ist.
-
4 ist
eine detaillierte Schnittansicht der Lasthaltevorrichtung von 2.
Wie gezeigt, enthält ein
oberer Bremsmechanismus 50A eine kreisförmige Abdeckung 51,
welche mit einem oberen Endabschnitt der Hauptwelle 11 in
Keilwelleneingriffsverbindung steht, sowie ein Paar an der kreisförmigen Abdeckung 51 angebrachter
Bremszylinder 52. Ähnlich
enthält
der untere Bremsmechanismus 50B eine kreisförmige Abdeckung 53,
welche mit einem unteren Endabschnitt der Hauptwelle 11 in
Keilwelleneingriffsverbindung steht, sowie ein Paar an der kreisförmigen Abdeckung 53 angebrachter
Bremszylinder 54. Der obere Bremsmechanismus 50A kann die
obere Platte 22 der ersten Lasthalteanordnung 20 gegenüber einer
Schwenkbewegung relativ zur Hauptwelle 22 abbremsen, indem
den Bremszylindern 42 Luft zugeführt wird, und der untere Bremsmechanismus 50B kann
die untere Platte 31 der zweiten Lasthalteanordnung 30 gegenüber einer Schwenkbewegung
relativ zur Hauptwelle 22 abbremsen, indem den Bremszylindern 54 Luft
zugeführt
wird. Speziell bremst die Aktivierung des oberen und des unteren
Bremsmechanismus 50A und 50B die ersten und zweiten
Lasthalteanordnungen 20 und 30 in solcher Weise
ab, dass bewirkt wird, dass die Anordnungen 20 und 30 zusammen
mit der Drehung der Hauptwelle 11 verschwenken. Durch die
Aktivierung des oberen und des unteren Bremsmechanismus 50A und 50B werden
somit die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 an
speziellen Orten gehalten, welche durch die vorbestimmte Kopplung
zwischen den Anordnungen 20 und 30 bestimmt sind.
-
5 ist
eine Draufsicht der Lasthalteanordnung von 2. In 4 und 5 enthält die Aufhängungseinheit 60 ein
Sektorrad 61, welches in Keilwelleneingriffsverbindung
mit der Hauptwelle 11 steht, sowie eine Aufhängungshalterung 63,
welche über
Kugellager 62 drehbar mit dem Sektorrad 61 verbunden
ist, um die Hauptwelle 11 zu tragen. Die Aufhängungseinheit 60 enthält außerdem einen
an der Aufhängungshalterung 63 befestigten
Anbau 64, ein die Oberseite der Aufhängungshalterung 63 abdeckendes
Deckenelement 65, einen an dem Deckenelement 65 angebrachten
umkehrbaren Motor 66 sowie ein mit der Drehwelle des Motors 66 verbundenes
Rad 67.
-
Der
Anbau 64 der Aufhängungseinheit 60 ist mit
dem mehrstufigen Verschiebungsarm 9 gekoppelt, wie in 2 gezeigt
ist. Durch die Drehung des Motors 66 wird bewirkt, dass
sich über
das Rad 67 und das Sektorrad 61 die Hauptwelle 11 einen
gewünschten
Winkel dreht. Eine solche Drehung der Hauptwelle 11 bewirkt,
dass sich die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 über den
Synchronisationsmechanismus 43 und die Verbindungsstücke 44 verschwenken.
Wenn die Last W relativ zu den Saugnäpfen 26a und 36a nicht
richtig positioniert ist, so erlaubt es die Schwenkbewegung der
ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30,
dass die Saugnäpfe 26a und 36a sich
in ihre jeweiligen geeigneten Positionen zum Halten der Last W bewegen.
Zwei Muttern 68 sind an dem oberen und dem unteren Ende
der Hauptwelle 11 befestigt.
-
6A und 6B zeigen
Details des Synchronisationsmechanismus 40. In 6A sind
das erste oder obere Umschaltelement 41 und das zweite oder
untere Umschaltelement 42 des Synchronisationsmechanismus 40 beide
an der Hauptwelle 11 zur Schwenkbewegung relativ zur Welle 11 angebracht, wobei
jedoch das Synchronisationselement 43 fest an der Hauptwelle 11 zwischen
dem ersten und dem zweiten Umschaltelement 41 und 42 angebracht
ist, so dass es sich nicht relativ zur Welle 11 dreht (d.h. derart,
dass es sich gemeinsam mit der Welle 11 dreht). An dem
ersten Umschaltelement 41 ist ein Kegelrad 23a des
Umkehrmechanismus 23 getragen und es ist mit der ersten
Lasthalteanordnung 20 mittels des Kegelrads 23a gekoppelt.
Auf ähnliche
Weise ist an dem zweiten Umschaltelement 42 das Kegelrad 33a des
Umkehrmechanismus 33 getragen. Es ist mit der zweiten Lasthalteanordnung 30 mittels des
Kegelrads 33a gekoppelt. Wie zuvor angemerkt wurde, ist
bei jedem der beweglichen Verbindungsstücke 44 der ausgesparte
Abschnitt 44a verschiebbar in einem der in dem Synchronisationselement 43 ausgebildeten
Durchgangslöcher 43a eingesetzt,
der obere Vorsprung 44b ist in eine der in dem ersten Umschaltelement 41 ausgebildeten
bogenförmigen Ausnehmungen 41b eingesetzt
und der untere Vorsprung 44c ist in eine der in dem zweiten
Umschaltelement 42 ausgebildeten bogenförmigen Ausnehmungen 42b eingesetzt.
-
Wenn
das erste Umschaltelement 41 in eine durch einen Pfeil
a in 6B bezeichnete Richtung geschwenkt wird, so wird
jedes der Verbindungsstücke 44 an
seinem oberen Vorsprung 44b durch die die bogenförmige Ausnehmung 41b exzentrisch
zur Hauptwelle 11 definierende Kante nach innen gedrückt und
somit entlang des entsprechenden Durchgangslochs 43a nach
innen zur Hauptwelle 11 hin in eine durch einen Pfeil b
bezeichnete Richtung verschoben. Wird eine solche Einwärts-Verschiebungsbewegung
der Verbindungsstücke 44 entlang
der Durchgangslöcher 43a fortgesetzt,
so wird jedes Verbindungsstück 44,
dessen unterer Vorsprung 44a in die bogenförmige Ausnehmung 42b eingesetzt
ist, entlang des entsprechenden Durchgangslochs 43a nach
innen zur Hauptwelle 11 hin verschoben, so dass das zweite
Umschaltelement 42 in eine durch einen Pfeil c bezeichnete
Richtung verschwenkt wird, welche der Schwenkrichtung des ersten
Umschaltelements 41 entgegengesetzt ist.
-
In
dem illustrierten Beispiel sind nämlich das erste und das zweite
Umschaltelement 41 und 42 so angeordnet, dass
sie relativ zu einer „X"-Achse in entgegengesetzte
Richtungen schwenken, so dass dann, wenn das erste Umschaltelement 41 um
einen Winkel θ in
eine Richtung geschwenkt wird, aufgrund der kreuzartigen Überlappungsbeziehung
zwischen den exzentrischen bogenförmigen Ausnehmungen 41b des
ersten Umschaltelements 41 und den exzentrischen bogenförmigen Ausnehmungen 42b des zweiten
Umschaltelements 42 eine Schwenkbewegung des zweiten Umschaltelements 42 um
denselben Winkel θ in
die entgegengesetzte Richtung verursacht wird.
-
Die
Verhaltensweise der ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30 der
Lasthaltevorrichtung 10 werden nun unter Bezugnahme auf 7A bis 9C beschrieben.
-
7A zeigt
eine erste und eine zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 in
einer auseinandergeklappten Stellung, wobei die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 einander
im rechten Winkel überschneiden
und insgesamt vier Halteelemente 26, 28 und 36, 38 dieser
Lasthalteanordnungen 20 und 30 an vier Ecken,
und zwar eins an jeder Ecke, einer imaginären quadratischen Fläche angeordnet
sind, die durch die äußersten
Enden der Anordnungen 20 und 30 definiert ist.
-
Wenn
das Halteelement 26 der ersten Lasthalteanordnung 20 zur
Hauptwelle 11 hin bewegt wird, wie dies durch den Pfeil
b1 in 7B gezeigt ist, so wird die
untere Platte 21 der ersten Lasthalteanordnung 20 in
eine durch einen Pfeil b2 bezeichnete Richtung verschwenkt. In Reaktion
auf eine solche Schwenkbewegung der unteren Platte 21 wird über den
Umkehrmechanismus 23 (siehe 3) bewirkt, dass
die obere Platte 22 in die zur Schwenkrichtung der unteren
Platte 21 entgegengesetzte Richtung synchron mit der unteren
Platte 21 verschwenkt, wie durch Pfeil b3 gezeigt ist.
Somit wird das andere Halteelement 28 der ersten Lasthalteanordnung 20 ebenfalls
in Richtung der Hauptwelle 11 bewegt, wie durch den Pfeil
b4 gezeigt ist.
-
Auf ähnliche
Weise wird bei einer Bewegung des Halteelements 36 der
zweiten Lasthalteanordnung 30 in Richtung zur Hauptwelle 11 hin,
wie durch einen Pfeil c1 in 7C gezeigt,
ein Verschwenken der unteren Platte 31 der zweiten Lasthalteanordnung 30 in
eine durch einen Pfeil c2 bezeichnete Richtung bewirkt. In Reaktion
auf eine solche Schwenkbewegung der unteren Platte 31 wird über den
Umkehrmechanismus 33 (siehe 3) bewirkt, dass
die obere Platte 32 in die zur Schwenkrichtung der unteren
Platte 31 entgegengesetzte Richtung synchron mit der unteren
Platte 31 verschwenkt, wie durch einen Pfeil c3 gezeigt
ist. Somit wird das andere Halteelement 38 der zweiten
Lasthalteanordnung 30 ebenfalls zur Hauptwelle 11 hin
bewegt, wie durch einen Pfeil c4 gezeigt ist.
-
Durch
die gemeinsame Bewegung der Halteelemente 26, 28 und 36, 38 der
ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30 zur
Hauptwelle 11 hin in der oben beschriebenen Art kann die
Lasthaltevorrichtung 10 von der auseinandergeklappten Position
von 7A in eine vollständig zusammengeklappte Position
von 8A verkleinert werden.
-
Wenn
das Halteelement 26 der ersten Lasthalteanordnung 20 in
der vollständig
zusammengeklappten Position von 8B von
der Hauptwelle 11 weg bewegt wird, wie durch einen Pfeil
d1 gezeigt ist, so wird die untere Platte 21 der ersten
Lasthalteanordnung 20 in eine durch einen Pfeil d2 bezeichnete Richtung
verschwenkt. In Reaktion auf eine solche Schwenkbewegung der unteren
Platte 21 wird über den
Umkehrmechanismus 23 bewirkt, dass die obere Platte 22 in
die zur Schwenkrichtung der unteren Platte 21 entgegengesetzte
Richtung synchron mit der unteren Platte 21 verschwenkt,
wie durch einen Pfeil b3 gezeigt ist. Somit wird das andere Halteelement 28 der
ersten Lasthalteanordnung 20 ebenfalls von der Hauptwelle 11 weg
bewegt, wie durch einen Pfeil d4 gezeigt ist.
-
Auf ähnliche
Weise wird bei einer Bewegung des Halteelements 36 der
zweiten Lasthalteanordnung 30 in der vollständig zusammengeklappten Stellung
von 8C von der Hauptwelle 11 weg, wie durch
einen Pfeil e1 gezeigt, ein Verschwenken der unteren Platte 31 der
zweiten Lasthalteanordnung 30 in eine durch einen Pfeil
e2 bezeichnete Richtung bewirkt. In Reaktion auf eine solche Schwenkbewegung der
unteren Platte 31 wird über
den Umkehrmechanismus 23 bewirkt, dass die obere Platte 32 in
die zur Schwenkrichtung der unteren Platte 31 entgegengesetzte
Richtung synchron mit der unteren Platte 31 verschwenkt,
wie durch eine Pfeil e3 gezeigt ist. Somit wird das andere Halteelement 38 der
zweiten Lasthalteanordnung 30 ebenfalls von der Hauptwelle 11 weg
bewegt, wie durch einen Pfeil e4 gezeigt ist.
-
Durch
die gemeinsame Bewegung der Halteelemente 26, 28 und 36, 38 der
ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30 von
der Hauptwelle 11 weg in der oben beschriebenen Art kann
die Lasthaltevorrichtung 10 von der zusammengeklappten
Stellung in eine vollständig
auseinandergeklappte Stellung von 9A vergrößert werden.
In dieser vollständig
auseinandergeklappten Stellung befinden sich die Halteelemente 26, 28 und 36, 38 der
ersten und der zweiten Lasthalteanordnung 20 und 30 am weitesten
entfernt von der Hauptwelle 11, wie in 9B und 9C jeweils
gezeigt ist; die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 überschneiden
sich somit einander im rechten Winkel und die vier Halteelemente 26, 28, 36, 38 befinden sich
in gleichen Abständen
von der Hauptwelle 11 und somit an den vier Ecken der imaginären quadratischen
Fläche,
die durch die äußersten
Enden der Anordnungen 20 und 30 definiert ist.
-
Die
folgenden Absätze
beschreiben den Betrieb des Synchronisationsmechanismus 40 unter Bezugnahme
auf 10A bis 12B.
-
10A entspricht 9A und
zeigt die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 in der
vollständig
auseinandergeklappten Stellung und 10B zeigt
den Betrieb des Synchronisationsmechanismus 40, wenn sich
die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 in
der vollständig
auseinandergeklappten Stellung befinden. In 10B befindet
sich jedes der Verbindungsstücke 44 im
Wesentlichen mittig in den zugeordneten bogenförmigen Ausnehmungen 41b und 42b und
dem zugehörigen länglichen
Durchgangsloch 43a des ersten und des zweiten Umschaltelements 41 und 42 sowie
des Synchronisationselements 43 und das erste und das zweite
Umschaltelement 41 und 42 überlappen einander nahezu vollständig.
-
Wenn
die erste Lasthalteanordnung 20 aus der vollständig zusammengeklappten
Stellung heraus gedreht wird, wie durch einen Pfeil ➀ bezeichnet ist,
so wird über
den Synchronisationsmechanismus 40 bewirkt, dass die zweite
Lasthalteanordnung 30 in die entgegengesetzte Richtung
synchron mit der ersten Lasthalteanordnung 20 verschwenkt,
wie durch einen Pfeil ➁ gezeigt ist, so dass die erste
und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 einander überschneiden,
um eine im Wesentlichen rechteckige Form zu bilden, wie in 11A gezeigt ist.
-
Genauer
wird durch Drehen der ersten Lasthalteanordnung 20 aus
der vollständig
zusammengeklappten Stellung heraus, wie durch den Pfeil ➀ bezeichnet
ist, das erste Umschaltelement 41 des Synchronisationsmechanismus 40 im
Uhrzeigersinn um die Hauptwelle 11 verschwenkt, wie in 11B gezeigt ist. In Reaktion auf die Schwenkbewegung
des ersten Umschaltelements 41 bewegt sich der obere Vorsprung
eines jeden der Verbindungsstücke 44 entlang
der zugeordneten exzentrischen bogenförmigen Ausnehmung 41b zum äußersten
Ende der Ausnehmung 41b hin, das von der Hauptwelle 11 am weitesten
entfernt liegt, und bewegt sich gleichzeitig zu dem äußeren Ende
des länglichen
Durchgangslochs 43a in dem Synchronisationselement 43 hin. Durch
eine solche Bewegung der Verbindungsstücke 44 wird das zweite
Umschaltelement 42, welches durch die exzentrischen bogenförmigen Ausnehmungen 42b mit
den Verbindungsstücken 44 gekoppelt ist,
in eine zur Schwenkrichtung der ersten Lasthalteanordnung 20 entgegengesetzte
Richtung verschwenkt, da die Verbindungsstücke 44 jeweils an dem
unteren Vorsprung in eine Richtung zum von der Hauptwelle 11 am
entferntesten liegenden äußeren Ende
der Ausnehmungen 42b hin geführt werden. Die Verbindungsstücke 44 bewegen
sich nämlich
zu den äußeren Enden
der bogenförmigen
Ausnehmungen 41b und 42b des ersten und des zweiten
Umschaltelements 41 und 42, wobei sie sich während dieser
Zeit in die Nähe
der äußeren Enden
der länglichen
Durchgangslöcher 43a bewegen.
In dieser Stellung betragen der Winkel der ersten Lasthalteanordnung 20 relativ
zur X-Achse und der Winkel der zweiten Lasthalteanordnung 30 relativ
zur X-Achse beide θ1, wie in 11A gezeigt
ist.
-
Wenn
dann die erste Lasthalteanordnung 20 gedreht wird, wie
durch einen Pfeil ➂ in 11A gezeigt
ist, so wird die zweite Lasthalteanordnung 30 in die zur
ersten Lasthalteanordnung 20 entgegengesetzte Richtung
verschwenkt, wie durch einen Pfeil ➃ gezeigt ist, so dass
die erste und die zweite Lasthalteanordnung 20 und 30 einander
so überschneiden, dass
sie eine vertikale rechteckige Form bilden, wie in 12A gezeigt ist.
-
Durch
Drehen der ersten Lasthalteanordnung 20, wie durch den
Pfeil ➂ gezeigt, in dem Zustand von 11A wird
nämlich
das erste Umschaltelement 41 des Synchronisationsmechanismus 40 durch
die mit Pfeilen in 12B gezeigte Richtung entgegen
dem Uhrzeigersinn verschwenkt. In Reaktion auf eine solche Schwenkbewegung
des ersten Umschaltelements 41 bewegt sich jedes der Verbindungsstücke 44 zu
dem anderen, der Hauptwelle 11 am nächsten liegenden Ende der zugeordneten
bogenförmigen
Ausnehmung 41b und gleichzeitig zum innersten, der Hauptwelle 11 nahe
liegenden Ende des zugeordneten länglichen Durchgangslochs 43a. Durch
eine solche Bewegung der Verbindungsstücke 44 in Richtung
zur Hauptwelle 11 hin wird das zweite Umschaltelement 42 in
die zum ersten Umschaltelement 41 entgegengesetzte Richtung
verschwenkt, während
es durch die exzentrischen bogenförmigen Ausnehmungen 42b geführt wird.
In dieser Stellung betragen der Winkel der ersten Lasthalteanordnung 20 relativ
zur Y-Achse und der Winkel der zweiten Lasthalteanordnung 30 relativ
zur Y-Achse beide θ2, wie in 12A gezeigt
ist.
-
Wenn
die erste Lasthalteanordnung 20 in eine Richtung gedreht
wird, so ermöglicht
es der Synchronisationsmechanismus 40 in der oben beschriebenen
Weise, dass die zweite Lasthalteanordnung 30 in entgegengesetzte
Richtung und synchron mit der Schwenkbewegung der ersten Lasthalteanordnung
verschwenkt.
-
13 ist
ein Diagramm, welches eine Ablauffolge zeigt, welche stattfindet,
wenn die Lasthaltevorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung
zum Halten einer Last W auseinandergeklappt werden soll. Im ersten
Schritt ST01 wird die Lasthaltevorrichtung 10 in die vollständig zusammengeklappte
Stellung versetzt, wie oben in Bezug auf 8A beschrieben wurde,
und der Saugnapf 26a wird an einem Eckabschnitt der Last
W positioniert.
-
In
einem zweiten Schritt ST02 werden von den vier Saugnäpfen der
Vorrichtung 10 zwei Saugnäpfe 26a und 36a aktiviert,
um an der Last W durch Saugwirkung anzuhaften, und danach wird der
mehrstufige Verschiebungsarm 9 seitlich bewegt, wie durch
Pfeil ➄ gezeigt.
-
Im
dritten Schritt ST03 werden die anderen Saugnäpfe 38a und 28a bis
zu einer Kante W2 der Last W ausgebreitet, woraufhin die laterale
Bewegung des Verschiebungsarms 9 unterbrochen wird.
-
Im
vierten Schritt ST04 wird die Last W von der Saughaftung durch den
Saugnapf 36a gelöst
und der Verschiebungsarm 9 wird nach von bewegt, wie durch
einen Pfeil ➅ gezeigt ist, wobei die Saugnäpfe 26a und 38a an
der Last W haften. Die Saugnäpfe 28a und 36a werden
dann zu einer anderen Kante W3 der Last W ausgebreitet, woraufhin
die Vorwärtsbewegung
des Verschiebungsarms 9 unterbrochen wird.
-
Im
fünften
Schritt ST05 werden die Saugnäpfe 28a und 36a aktiviert,
um an der Last W zu haften, so dass das Werkstück W mittels der vier Saugnäpfe 26a, 28a, 36a und 38a aufgehängt wird.