Verfahren zum Steuern von Unterdruck-Hebezeuαen und Lastsicherunqsvorrichtunq für Unterdruck-Hebezeuqe Method for controlling vacuum hoists and load safety device for vacuum hoists
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern von Unterdruck-Hebezeugen und auf eine Lastsicherung für Unterdruck-Hebezeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for controlling vacuum hoists and to a load safety device for vacuum hoists with the features of the preamble of patent claim 1.
Eine einschlägige Sicherheitseinrichtung für Unterdruck-Hebezeuge ist aus JP 06 270 086 A (Abstract) bekannt. Diese umfasst ein Pilot- oder Vorsteuerventil, das mithilfe einer Druckdifferenz und einer Gewichtserfassungseinheit beim Anheben einer Last steuerbar ist. Dieses Vor- Steuerventil verhindert, dass bei anhängender Last der Unterdruck versehentlich abgeschaltet werden kann.A relevant safety device for vacuum hoists is known from JP 06 270 086 A (abstract). This includes a pilot or pilot valve which is controllable by lifting a load by means of a pressure differential and a weight sensing unit. This pilot valve prevents the negative pressure from being accidentally switched off when the load is attached.
Solche Unterdruck-Hebezeuge sind in vielfältigem Einsatz zum Heben von großflächigen Gegenständen, z. B. von Blechen, Glasplatten etc, aber auch von Papiersäcken für Schüttgut. Sie umfassen in manchen Ausführungen eine Vielzahl von Membranhebern oder Saugnäpfen mit Lippendichtungen, die nach dem Aufsetzen auf den zu hebenden Gegenstand evakuierbar sind.Such vacuum hoists are widely used for lifting large objects, such. B. of sheets, glass plates etc, but also of paper bags for bulk material. In some embodiments, they comprise a multiplicity of diaphragm lifters or suction cups with lip seals which can be evacuated after being placed on the object to be lifted.
Unmittelbar nach dem Aufsetzen der besagten Saugnäpfe können diese bereits dichtend auf der Oberfläche aufsitzen. Während des Aufsetzens kann Luft aus dem Raum zwischen dem Saugnapf und der Last-Oberfläche verdrängt werden. Dadurch entsteht ein gewisser Verdrängungsunterdruck. Wenn dann die Last bereits vor dem Evakuieren bzw. vor dem Einschalten des Unterdrucks angehoben wird, wird sie bei horizontaler Ausrichtung möglicherweise sogar noch gehalten. Wird jedoch die Last in die Vertikale geschwenkt oder auch nur etwas schräg angestellt, kann es zum Absturz der Last kommen, wenn der Verdrängungsunterdruck nicht mehr ausreicht. Dieses betriebspraktische Problem tritt hauptsächlich bei Lasten auf, deren Gewicht deutlich unter der maximal anhebbaren Lastgrenze liegt. Gewichte nahe der Nennlast des Hebezeugs können in der Regel mit dem Verdrängungsunterdruck allein erst gar nicht angehoben werden. Gerade dieses zufällige Auftreten von herabfallenden Lasten erschwerte aber das Erkennen des Problems und die Abhilfe.Immediately after placing the said suction cups they can already sit sealingly on the surface. During placement, air may be displaced from the space between the suction cup and the load surface. This creates a certain displacement negative pressure. If the load is then lifted before evacuation or before the vacuum is turned on, it may even be held in the horizontal position. However, if the load is tilted to the vertical or even slightly inclined, it can cause the load to crash if the positive displacement is no longer sufficient. This operational problem occurs mainly in loads whose weight is well below the maximum liftable load limit. Weights near the rated load of the hoist can not be raised at all with the positive displacement pressure alone. However, it was precisely this accidental occurrence of falling loads that made it difficult to recognize the problem and remedy the problem.
EP 0 108 725 B1 beschreibt eine weitere pneumatische Hebevorrichtung mit Sicherheitsmerkmalen, bei der eine mechanische Lasterfassungseinrichtung (Taster) das Anliegen eines Unter- drucks steuern kann. Damit wird aber im Wesentlichen sichergestellt, dass der Unterdruck nicht vor dem Anliegen der Saugnäpfe auf einer Last-Oberfläche eingeschaltet wird.EP 0 108 725 B1 describes a further pneumatic lifting device with safety features, in which a mechanical load detection device (push button) can control the presence of a negative pressure. But this essentially ensures that the negative pressure is not turned on before the application of the suction cups on a load surface.
DE 101 39 203 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Handhaben von Lasten mithilfe einer Saugnapf-Hubvorrichtung. Mittels einer im Hub-Kraftfluss liegenden Dehnmessstreifen-Messzellenanordnung wird das Gewicht jeder angehängten Last erfasst. Das sich aus dem aktuellen Ge-
wicht ergebende elektrische Signal wird in eine zum statischen Halten der angehängten Last hinreichende Hub- bzw. Haltekraft umgesetzt. In die Messzellenanordnung werden Betätigungskräfte eines Hand-Steuerhebels mechanisch derart eingeleitet, dass sie sich im Ergebnis dem gewichtsabhängigen Signal positiv oder negativ überlagern. Ein simuliertes Erhöhen der ange- hängten Last (Überlagerung eines positiven Signals) durch Hochdrücken des Steuerhebels in Hubrichtung führt zu einem weiteren Anheben der bereits aufgenommenen und gehaltenen Last, während diese durch scheinbares Reduzieren der Last mittels des Steuerhebels (Überlagerung eines negativen Signals beim Herunterdrücken des Hebels) wieder abgesenkt werden kann. Das vorgenannte Dokument äußert sich aber nicht zu einer Überwachung des eigentli- chen Anhebevorgangs.DE 101 39 203 A1 discloses a device for handling loads by means of a suction cup lifting device. By means of a lying in the stroke force flow strain gauge measuring cell arrangement, the weight of each attached load is detected. That results from the current weight resulting electrical signal is converted into a static holding the attached load sufficient lifting or holding force. Actuating forces of a manual control lever are mechanically introduced into the measuring cell arrangement in such a way that, as a result, they superimpose positively or negatively on the weight-dependent signal. A simulated increase of the suspended load (superimposition of a positive signal) by pushing up the control lever in the lifting direction leads to a further lifting of the already picked up and held load, while this by apparent reduction of the load by means of the control lever (superposition of a negative signal when pressing the Levers) can be lowered again. However, the abovementioned document does not comment on monitoring the actual lifting process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Steuern solcher Hebezeuge mit elastisch verformbaren Unterdruckhebern zu schaffen, mit dem deren Betrieb insbesondere beim anfänglichen Anheben von Lasten sicherer wird, sowie eine verbesserte Lastsicherung für solche Hebezeuge zu schaffen. Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale des Patentanspruchs 13 geben eine entsprechende Last- sicherungs-Vorrichtung an, mit der insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, und der Patentanspruch 19 ist auf ein Hebezeug gerichtet, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben und/oder mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Erfindung an.The invention is based on the object to provide a method for controlling such hoists with elastically deformable vacuum booster, with their operation is safer, especially during the initial lifting of loads, as well as to provide improved load protection for such lifting equipment. This object is achieved according to the invention with the features of claim 1. The features of claim 13 indicate a corresponding load securing device, with which in particular the inventive method is executable, and the claim 19 is directed to a hoist which operates according to the inventive method and / or is equipped with a device according to the invention. The features of the independent claims each subordinate claims indicate advantageous developments of this invention.
Die Erfindung bezieht sich in erster Linie, jedoch nicht ausschließlich, auf Handhabungs-Hebe- zeuge mit manueller Steuerung, die von Bedienpersonen in Industrie und Handwerk zum Umsetzen, Wenden und Transportieren von Gegenständen benutzt werden. Somit dient sie nicht nur der Lastsicherung, sondern insbesondere auch der Personensicherung und der Unfallverhütung. Sie kann aber bei Bedarf selbstverständlich auch bei voll- oder teilautomatischen Hebezeugen angewendet werden. Besonders interessant ist ihre Anwendung im Bereich der Glasherstellung und -Verarbeitung.The invention relates primarily but not exclusively to manual control handling hoists used by industrial and craft operators to transfer, turn and transport items. Thus, it serves not only the load protection, but in particular the personal security and accident prevention. Of course, it can also be used for fully or semi-automatic lifting equipment if required. Of particular interest is their application in the field of glass production and processing.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei jedem Anhebevorgang spätestens nach einem sehr kurzen Anfangshub des Unterdruck-Hebezeugs, also zeitlich unmittelbar nach oder zugleich mit dem Hubbeginn, jede anhängende Last erfasst, die höher ist als das Leergewicht oder Eigengewicht (Taragewicht) des unbelasteten Hebezeugs. Die Erfassungseinrichtung ist mit der Steuerung des Hebezeugs und der Unterdruck-Erzeugung signaltechnisch und / oder mechanisch so verknüpft, dass das Hebezeug bei anliegendem Lastsignal eine angehängte Last nur dann weiter anheben kann, wenn zugleich festgestellt wird, dass der Unterdruck vor-
schriftsmäßig eingeschaltet ist und/oder mit hinreichender Druckdifferenz verfügbar ist. Bei ansonsten ordnungsgemäßem technischem Zustand des Hebezeugs und korrektem Aufsetzen der Unterdruckheber auf die Lastfläche ist ein Herabfallen der Last damit praktisch nicht mehr möglich. Unter einem nicht hinreichenden Unterdruck sind auch solche Fälle zu verstehen, in denen ein Unterdruckheber im Bereich einer Bohrung oder auf eine unebene Fläche der zu hebenden Last aufgesetzt wird. Je nach Größe der Bohrung oder Unebenheit der Fläche kann es auch hier zu einem nur „schwachen" Anheben der Last kommen, obwohl die Unterdruckerzeugung an sich korrekt zugeschaltet ist, weil durch die Bohrung bzw. unter dem nicht völlig abgedichte- ten Rand des Unterdruckhebers beliebig Luft nachströmen kann. Um solche Fälle auszuschließen, ist die mechanische oder elektrische Lasterfassung in erfindungsgemäßer Weiterbildung mit einer Prüfung der realen Druckdifferenz verknüpfbar. Die im Einzelfall erforderliche (Mini- mal-)Druckdifferenz kann abhängig von der real anhängenden Last von der Steuerung des Hebezeugs ermittelt werden. Für die eigentliche Lasterfassungseinrichtung sind verschiedene Bauarten realisierbar. Bei nur indirekter Erfassung der anhängenden Last kommt die Erfassungseinrichtung nicht direkt mit der Last in Berührung. Sie muss dann genau auf das Eigengewicht / Taragewicht des Hebezeugs kalibriert werden, damit Fehl-Erfassungen ausgeschlossen werden können. Es kann aber zum Vermeiden von Fehlfunktionen eine bestimmte Ansprechschwelle vorgesehen werden, unterhalb deren die Sicherheitsabschaltung trotz einer geringfügig gegenüber dem Taragewicht erhöhten realen Last noch nicht anspricht.With the method according to the invention, every appending load, which is higher than the empty weight or dead weight (tare weight) of the unloaded hoist, is detected at the latest after a very short initial stroke of the vacuum hoist, ie immediately after or simultaneously with the start of lifting. The detection device is signal-technically and / or mechanically linked to the control of the hoist and the generation of negative pressure such that the hoist can only raise an attached load when the load signal is applied, if it is also determined that the negative pressure prevails. is switched on in writing and / or is available with sufficient pressure difference. With otherwise proper technical condition of the hoist and correct placement of the vacuum lift on the load surface dropping the load is thus virtually impossible. Under an insufficient negative pressure and those cases are to be understood in which a vacuum jack in the region of a bore or on an uneven surface of the load to be lifted is placed. Depending on the size of the bore or unevenness of the surface, the load may only "slightly" rise, although the negative pressure generation itself is correctly switched on, because it is arbitrary through the bore or under the not completely sealed edge of the vacuum lifter In order to exclude such cases, the mechanical or electrical load detection in a further development according to the invention can be linked to a test of the real pressure difference The (minimum) pressure difference required in the individual case can be determined by the controller of the hoist, depending on the actual load With only indirect detection of the attached load, the detection device does not come into direct contact with the load and must then be calibrated precisely to the weight / tare weight of the hoist so that false detection can be ruled out However, in order to avoid malfunctions, it is possible to provide a specific response threshold, below which the safety shutdown does not yet respond despite a slight increase in the real load compared to the tare weight.
Zur Realisierung sind unterschiedliche Methoden und Mittel möglich. Es können beispielsweise an sich bekannte und handelsübliche Verformungsmesseinrichtungen (Waagen, Dehnmessstreifen etc.) in den Kraftfluss des Hebezeugs eingebaut oder an dessen Bauteilen vorgesehen werden. Alternativ oder ergänzend kann man auch eine Lasterfassung am oder im Antrieb des Hebezeugs vorsehen, beispielsweise eine Erfassung des aufgenommenen Stroms eines elektrischen Antriebs oder des Arbeitsdrucks eines hydraulischen / pneumatischen Antriebs, der jeweils zusammen mit einer aufgenommenen Last höher sein wird als beim Anheben des bloßen Taragewichts. Es ist auch denkbar, eine direkte Lasterfassung z. B. mithilfe von mechanischen Tastern oder sonstigen Sensoren vorzusehen, welche eine unterhalb des Hebegeräts befindliche Last sowie den Kontakt zwischen der Last und dem Hebegerät sicher erfassen. Solche Varianten, die lediglich das Vorhandensein einer Last und nicht deren Gewicht erfassen, müssen jedoch so ausgelegt werden, dass das Abheben des Hebezeuges von einer soeben am Bestimmungsort abgelegten oder abgestapelten Last nicht blockiert wird. Das Lösen der Unterdruckheber wird
zumeist mit einem kurzen Druckstoß unterstützt, der ggf. einem weiterhin anliegenden Unterdruck überlagert werden kann.To realize different methods and means are possible. For example, conventional and commercially available deformation measuring devices (scales, strain gauges, etc.) can be incorporated into the power flow of the hoist or provided on its components. Alternatively or additionally, it is also possible to provide a load detection on or in the drive of the hoist, for example a detection of the absorbed current of an electric drive or the working pressure of a hydraulic / pneumatic drive, which will be higher together with a recorded load than when lifting the bare tare weight , It is also conceivable, a direct load detection z. B. using mechanical buttons or other sensors, which reliably detect a load located below the lifting device and the contact between the load and the lifting device. However, such variants, which only detect the presence of a load and not its weight, must be designed so that the lifting of the hoist is not blocked by a load just dropped or destacked at the destination. The release of the vacuum lift will usually supported by a short pressure surge, which can possibly be superimposed on a further applied negative pressure.
In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Last bei Ansprechen der Lastsicherung nach einem sehr kurzen Anfangshub alsbald wieder auf ihre Ablage abge- senkt, um die Gefahr des Herabfallens der Last zu minimieren. In einer anderen Variante wird zusätzlich zur Unterbrechung des Hebevorgangs der Unterdruck eingeschaltet oder die Druckdifferenz erhöht, um die Last zusätzlich gegen Herabfallen zu sichern. Vorteilhaft kann es auch sein, nach einer dritten Weiterbildung ein Warnsignal zu aktivieren, das die Bedienperson auf den fehlenden oder unzureichenden Unterdruck aufmerksam macht. Eine Erhöhung der wirksamen Druckdifferenz zur Absicherung kann beispielsweise durch Zuschalten einer zusätzlichen Pumpe oder kurzfristiges Anschließen eines zuvor evakuierten Behälters an das Unterdruck-System des Hebezeugs erreicht werden.In a first development of the method according to the invention, the load is immediately lowered back to its deposit upon response of the load safety device after a very short initial stroke in order to minimize the risk of the load dropping. In another variant, in addition to interrupting the lifting process, the negative pressure is switched on or the pressure difference is increased in order to additionally secure the load against falling down. It may also be advantageous, according to a third development, to activate a warning signal which draws the operator's attention to the missing or insufficient negative pressure. An increase in the effective pressure difference for protection can be achieved for example by connecting an additional pump or short-term connection of a previously evacuated container to the vacuum system of the hoist.
Grundsätzlich kann die einmal vorgesehene Lasterfassungseinrichtung auch zum Erfassen einer Überlastung des Hebezeugs genutzt werden, indem ihr auch eine obere Lastschwelle vor- gegeben wird, die in keinem Fall, auch nicht bei hinreichendem Unterdruck, überschritten werden darf und ebenfalls zum automatischen Verweigern eines Hebevorgangs führt. Ein solcher Überlastfall könnte ggf. mit einem eigenen Warnsignal einhergehen, das sich vorzugsweise von dem Signal bei fehlendem Unterdruck deutlich unterscheidet. Umgekehrt kann eine zu anderen Zwecken bereits vorgesehen Lasterfassungseinrichtung nach entsprechender Anpassung der Steuerung auch zu dem erfindungsgemäßen Zweck genutzt werden.In principle, the load detection device once provided can also be used to detect an overloading of the hoist by also giving it an upper load threshold which in no case, even with sufficient negative pressure, may be exceeded and likewise leads to the automatic refusal of a lifting operation. Such an overload case could possibly be accompanied by a separate warning signal, which preferably differs significantly from the signal in the absence of negative pressure. Conversely, a load detection device already provided for other purposes can also be used for the purpose according to the invention after appropriate adaptation of the control.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.Further details and advantages of the subject of the invention will become apparent from the drawing of an embodiment and its subsequent detailed description below.
Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung Fig. 1 ein Unterdruck-Hebezeug mit aufgenommener Last in Form einer Platte in einer ersten Stellung;In a simplified, not to scale representation of Figure 1 shows a vacuum hoist with recorded load in the form of a plate in a first position.
Fig. 2 das Unterdruck-Hebezeug mit der Platte in einer aus der horizontalen Lage geschwenkten Stellung;Figure 2 shows the vacuum hoist with the plate in a pivoted position from the horizontal position.
Fig. 3 ein Funktionsdiagramm der Lastsicherung. Gemäß Fig. 1 ist ein Hebezeug 1 in nicht näher gezeigter Weise mit einem Hebeantrieb 2 verbunden. Die Bewegbarkeit des Hebezeugs 1 in vertikaler Richtung nach oben / unten ist durch einen Doppelpfeil angedeutet. Der Hebeantrieb 2 selbst ist darüber hinaus in der üblichen Weise verfahrbar, so dass eine aufgenommene plattenförmige Last 3 sowohl angehoben als auch horizontal verlagert werden kann. Er wird mithilfe einer Steuerung 2S ein- und ausgeschaltet. In
der Regel werden die (nicht dargestellten) Schalter der Steuerung 2S manuell von einer Bedienperson betätigt.Fig. 3 is a functional diagram of the load protection. 1, a hoist 1 is connected in a manner not shown in detail with a lifting drive 2. The mobility of the hoist 1 in the vertical direction up / down is indicated by a double arrow. The lifting drive 2 itself is also movable in the usual way, so that a recorded plate-shaped load 3 can be both raised and moved horizontally. It is switched on and off by means of a 2S control. In Typically, the switches (not shown) of the controller 2S are manually operated by an operator.
Zur Vereinfachung sind hier die zugehörigen elektrischen und pneumatischen Leitungssysteme sowie das System der Unterdruckerzeugung nicht gezeigt. Das Hebezeug 1 umfasst mindestens einen, in der Regel jedoch eine Mehrzahl von Unterdruckhebern 4 in Gestalt von Saugnapf-Hebern mit elastisch verformbaren Dichtkanten, die auf eine glatte Oberfläche der Last 3 aufsetzbar sind und sodann mithilfe einer nicht dargestellten Unterdruck-Erzeugungsvorrichtung (Venturi-Düse, Saugpumpe oder dgl.) evakuierbar sind.For simplicity, the associated electrical and pneumatic line systems and the system of negative pressure generation are not shown here. The hoist 1 comprises at least one, but usually a plurality of vacuum levers 4 in the form of suction cup lifters with elastically deformable sealing edges, which are placed on a smooth surface of the load 3 and then by means of a vacuum generating device (Venturi nozzle, not shown , Suction pump or the like.) Are evacuated.
Die Unterdruckheber 4 sind über einen starren Tragrahmen 5 mit einer Schwenkeinrichtung 6 verbunden. Ein geschwungener Doppelpfeil deutet deren (kugelgelenkige) Beweglichkeit an. Sie hängt an einem vertikalen Lastarm 7 des Hebezeugs.The vacuum lift 4 are connected via a rigid support frame 5 with a pivoting device 6. A curved double arrow indicates their (ball-jointed) mobility. It hangs on a vertical load arm 7 of the hoist.
Diese Unterdruckheber 4 verformen sich beim Aufsetzen auf eine Last-Oberfläche (hier die Oberfläche der Platte 3) in geringem Maße elastisch so weit, dass zwischen ihnen und der besagten Oberfläche eingeschlossene Luft wenigstens teilweise verdrängt wird. Bei einem darauf folgenden Anheben kann die verdrängte Luft nicht schnell wieder einströmen, so dass sich auch ohne Einschalten der Unterdruckerzeugung bzw. Evakuieren der Unterdruckheber wirksame Druckdifferenz (Saugnapf-Effekt oder Verdrängungsunterdruck) einstellt, die für das Anheben einer nicht übermäßig schweren Last noch ausreichen kann.These vacuum lifters 4 deform elastically when placed on a load surface (here the surface of the plate 3) to a small extent so that air trapped between them and the said surface is at least partially displaced. In a subsequent lifting, the displaced air can not quickly re-flow, so that even without switching on the vacuum generation or evacuation of the vacuum lifter effective pressure difference (suction cup effect or displacement negative pressure) sets, which may still be sufficient for lifting a not excessively heavy load ,
Eine Lasterfassungseinrichtung 8 ist hier schematisch als Kasten in den Lastarm 7 gezeichnet. Dies ist jedoch nur eine mögliche Variante ihrer funktionalen Anordnung. Sie kann auch näher an dem Antrieb 2 oder in dem Tragrahmen 5 angeordnet, oder auch in die Schwenkeinrichtung 6 integriert sein. Sie kann beispielsweise als elektromechanische Wäge-Einrichtung mit Federn und lastabhängig ansprechenden Kontakten ausgeführt sein. Eine andere denkbare Ausführung ist eine mit Dehnungsmessstreifen ausgestattete Kraftmesseinrichtung, die als gesondertes Bauteil ausgeführt sein kann. Wahlweise könnten die Dehnungsmessstreifen oder äquivalente Signalgeber aber auch unmittelbar am Lastarm 7, an der Schwenkeinrichtung 6 oder dem Tragrahmen 5 des Hebezeugs 1 angebracht sein.A load detection device 8 is shown here schematically as a box in the load arm 7. However, this is only one possible variant of their functional arrangement. It can also be arranged closer to the drive 2 or in the support frame 5, or be integrated into the pivoting device 6. It can for example be designed as an electromechanical weighing device with springs and load-dependent responsive contacts. Another conceivable embodiment is a force measuring device equipped with strain gauges, which can be designed as a separate component. Optionally, the strain gauges or equivalent signal generator but could also be attached directly to the load arm 7, on the pivoting device 6 or the support frame 5 of the hoist 1.
Die Lasterfassungseinrichtung könnte aber auch noch oberhalb des Antriebs 2 zwischen diesem und dem Traggestell des Hebezeugs angeordnet werden, wobei in diesem Fall auch der Antrieb dem Taragewicht zuzurechnen ist.The load detection device could also be arranged above the drive 2 between this and the support frame of the hoist, in which case, the drive is attributable to the tare weight.
Schließlich kann die Lasterfassungseinrichtung auch im Antrieb selbst oder in dessen Steuerung in Form einer Einrichtung zur Messung der Leistungsaufnahme (Laststrom) vorgesehen werden.
Eine hohe Robustheit der Lasterfassungseinrichtung 8 für rauen Arbeitseinsatz, insbesondere Schlag- und Stoßfestigkeit, ist wichtig. Auch sollte eine Kompensation für Lastfälle vorgesehen werden, die von einer reinen Zugbelastung des Lastarms 7 abweichen, insbesondere für Drehoder Biegemomente. Es kommt in allen Varianten wesentlich darauf an, dass die Lasterfassungseinrichtung 8 unabhängig von ihrer konkreten Einbausituation und Bauweise das Gewicht des Hebezeugs oder jedenfalls des Tragrahmens 5 mit den Unterdruckhebern 4 exakt erfasst, und auch jede Veränderung dieses Gewichts infolge einer angehängten Last.Finally, the load detection device can also be provided in the drive itself or in its control in the form of a device for measuring the power consumption (load current). A high robustness of the load detection device 8 for rough working, in particular impact and shock resistance, is important. A compensation for load cases should be provided, which differ from a pure tensile load of the load arm 7, in particular for turning or bending moments. It comes in all variants essential to the fact that the load detecting device 8 regardless of their concrete installation situation and design, the weight of the hoist or at least the support frame 5 with the vacuum levers 4 detected exactly, and also any change in this weight due to an attached load.
Sie wird also auf ein Taragewicht zu kalibrieren sein, das dem unbeladenen Zustand des Hebe- zeugs bzw. des gesamten Teils des Laststrangs entspricht, der ihr in Schwerkraftrichtung nachgeordnet ist. Wird dieses Taragewicht bei einem Anhebevorgang nicht überschritten, so beein- flusst die Lasterfassungseinrichtung 8 die Funktion des Hebezeugs 1 nicht.It will therefore have to be calibrated to a tare weight that corresponds to the unloaded condition of the hoist or the entire part of the load line downstream of it in the direction of gravity. If this tare weight is not exceeded during a lifting operation, then the load detection device 8 does not affect the function of the hoist 1.
Wie ein Vergleich mit Fig. 2 zeigt, ist einerseits die Funktion der Lasterfassungseinrichtung 8 auch bei geschwenkter Laststellung (Schwenkbewegung um die Achse der Schwenkeinrichtung 6) sicherzustellen. Es kann nämlich auch beim Abnehmen von Platten aus einem Stapellager, in dem sie auf einer Kante stehend verweilen, zu unkorrekten Ladevorgängen der eingangs erörterten Art ohne ausreichende Druckdifferenz über die Platte oder Last kommen. Die Saugnapf-Unterdruckheber werden stets mit sanftem Druck auf die Last-Oberfläche aufgesetzt, damit ihre Dichtlippen satt darauf zu liegen kommen. Zum zweiten verdeutlicht die Fig. 2 das Gefahrenpotenzial bei zu geringem oder fehlendem Unterdruck in den Unterdruckhebern 4 - die Platte 3 würde spätestens in einer solchen Steilstellung zu Boden rutschen, weil die Wirkfläche der niedrigen Druckdifferenz in der senkrechten Komponente zu gering wird und die Reibung der Membranlippen der Unterdruckheber 4 allein sie nicht mehr halten könnte. Die Fig. 3 zeigt in einem Flussdiagramm eine mögliche Ausgestaltung der Funktion der Lasterfassungseinrichtung 8 im Zusammenwirken mit der Steuerung 2S des in Fig. 1 und 2 dargestellten Hebezeugs 1. Mit dem Start (Schritt 100) wird der Hebeantrieb 2 im Schritt 101 mithilfe der Steuerung 2S in Heberichtung (nach oben gerichteter Pfeil) eingeschaltet und beginnt im Schritt 102 einen Hubvorgang. Zugleich mit dem folgenden Anheben des Tragrahmens 5 erfasst die Lasterfassungseinrichtung 8 im Schritt 103 jedes das Hebezeug, ggf. auch sie selbst belastende Gewicht. Sie erzeugt daraufhin ein Lasterfassungssignal L, das einer Vergleicherstufe zugeführt und von dieser im Schritt 104 ausgewertet wird. Als feste Vergleichsgröße benutzt die Vergleicherstufe das Taragewicht T, das nach dem Kalibrieren gespeichert ist. Ist nun L nicht größer als T (Zweig „N";
keine aufgenommene Last erfasst), so liegt kein Grund zum Eingreifen vor, und der Hebeantrieb 2 kann mit dem Anheben des Tragrahmens 5 (ohne Last) fortfahren.As a comparison with Fig. 2 shows, on the one hand, the function of the load detection device 8 even with pivoted load position (pivotal movement about the axis of the pivoting device 6) to ensure. Namely, it can also come when removing plates from a stacking warehouse in which they dwell on an edge, incorrect charging operations of the type discussed without sufficient pressure difference across the plate or load. The suction cup vacuum lifters are always placed on the load surface with gentle pressure, so that their sealing lips come to rest on them. Secondly, Fig. 2 illustrates the potential hazard with insufficient or insufficient negative pressure in the vacuum levers 4 - the plate 3 would slide at the latest in such a steep position to the ground, because the effective area of the low pressure difference in the vertical component is too low and the friction of the Membrane lips of the vacuum lift 4 alone could not hold them. 3 shows in a flow chart a possible embodiment of the function of the load detecting device 8 in cooperation with the controller 2S of the hoist 1 shown in FIGS. 1 and 2. With the start (step 100), the lifting drive 2 in step 101 by means of the controller 2S in the lifting direction (upward arrow) turned on and starts in step 102 a lifting operation. At the same time as the following lifting of the support frame 5, the load detection device 8 detects in step 103 each of the hoist, possibly even weight itself burdening. It then generates a load detection signal L, which is fed to a comparator stage and evaluated by the latter in step 104. As a fixed comparison variable, the comparator stage uses the tare weight T, which is stored after calibration. If L is not greater than T (branch "N"; no picked up load is detected), there is no reason to intervene, and the lift drive 2 can continue to lift the support frame 5 (no load).
Ist L größer als T („J"-Zweig des Schritts 104), so wird im nächsten Schritt 105 das Anliegen eines hinreichenden Unterdrucks Vmιn an den Unterdruckhebern 4 überprüft. Dies kann einerseits mithilfe des Schaltzustands von Ventilen und/oder anhand von Signalen von Drucksensoren im Leitungssystem für die Evakuierung der Unterdruckheber verifiziert werden, andererseits auch unmittelbar an den Unterdruckhebern selbst mithilfe von Positions- oder Verformungssensoren. Letztere können z. B. als Taster ausgeführt sein, die eine mehr oder minder starke Eindrückung der Membran jedes elastischen Unterdruckhebers 4 erfassen. Man kann davon ausgehen, dass beim Anheben einer Last ohne anliegenden Unterdruck diese Membran zwar dicht abschließen und mit dem schon erwähnten Verdrängungsunterdruck auch eine gewisse Hebeleistung bringen wird, dass sie aber nicht so stark eingedrückt ist wie im aufgesetzten Zustand bei ruhender Last und nach Anheben unter dem vollen Betriebsunterdruck.If L is greater than T ("J" branch of step 104), then in the next step 105 the presence of a sufficient negative pressure Vmin on the vacuum levers 4 is checked This can be done on the one hand by means of the switching state of valves and / or on the basis of signals from On the other hand, they can also be implemented directly on the vacuum regulators themselves by means of position or deformation sensors, which can be designed as push buttons, for example, which detect a more or less pronounced indentation of the membrane of each elastic vacuum lifter 4 It can be assumed that, when lifting a load without applied negative pressure, this membrane will seal tightly and will also bring about a certain lifting capacity with the already mentioned negative displacement, but that it will not be pushed in as strongly as in the mounted state with a resting load and after lifting under full operating vacuum.
Im Hinblick auf den erwähnten Fall des Aufsetzens eines Unterdruckhebers auf eine Bohrung in der Last (Platte) ist eine Erfassung des realen Unterdrucks bzw. der Druckdifferenz sehr vorteilhaft. Dieser kann von der Steuerung mit einem lastabhängig ermittelten Minimal-Unterdruck Vmιn verglichen werden. Letzterer bildet dann den Vergleichswert Vmm im Schritt 105.In view of the mentioned case of putting a vacuum lifter on a hole in the load (plate), a detection of the real negative pressure or the pressure difference is very advantageous. This can be compared by the controller with a load-dependent determined minimum negative pressure V min . The latter then forms the comparison value V mm in step 105.
Geeignete Unterdruck-Erfassungsmittel werden als an sich bekannt vorausgesetzt, so dass hier nicht näher auf deren Bauart und Funktionsweise eingegangen werden soll. Ergibt die Prüfung anhand der im Schritt 105 ausgewerteten Signale, dass ein hinreichender Unterdruck sichergestellt ist (,,J"-Zweig), so muss die Sicherheitseinrichtung nicht eingreifen, und der Ablauf springt zurück zum Schritt 102.Suitable negative-pressure detection means are assumed to be known per se, so that will not be discussed in more detail here on their design and operation. If the test on the basis of the signals evaluated in step 105 indicates that a sufficient vacuum is ensured ("J" branch), then the safety device does not have to intervene and the process returns to step 102.
Alternativ kann der Ablauf an diesem Punkt bzw. nach dem Schritt 104 im N-Zweig auch schlicht enden, da an sich die hier beschriebene Sicherheitsprüfung jeweils nur einmal zu Be- ginn eines jeden Hubvorgangs durchgeführt werden muss. Der Hubvorgang wird fortgesetzt.Alternatively, the sequence at this point or after step 104 in the N branch can also simply end, since the safety check described here in each case only has to be performed once at the beginning of each lifting operation. The lifting process continues.
Ergibt die Prüfung im Schritt 105 jedoch, dass kein hinreichender Unterdruck anliegt („N"- Zweig), so greift das resultierende Sicherungssignal im Schritt 107.1 in die Steuerung 2S ein und schaltet den Hebeantrieb 2 ab, stoppt also den Hebevorgang. Zugleich kann optional in einem Schritt 107.2 ein Signalgeber 9 (akustisch / Hupe, optisch / Warnlampe, haptisch / z. B. ein Vibrator an der Handsteuerung) aktiviert werden. Die Bedienperson wird dadurch eindringlich gewarnt und aufgefordert, den Unterdruck und/oder die Anbringung der Vakuumheber zu überprüfen und ggf. einzuschalten. Im Schritt 108 endet der Ablauf.If, however, the test in step 105 indicates that there is no sufficient negative pressure ("N" branch), the resulting safety signal intervenes in the controller 2S in step 107.1 and switches off the lifting drive 2, thus stopping the lifting operation a signal generator 9 (acoustic / horn, optical / warning lamp, haptic / eg a vibrator on the manual control) is activated in step 107.2 The operator is thereby urgently warned and asked to check the vacuum and / or the attachment of the vacuum lifter and, if necessary, turn on. In step 108, the process ends.
Als Variante kann im Schritt 107.1 statt einer Abschaltung auch bewirkt werden, dass der Hebeantrieb 2 die soeben aufgenommene Last 3 wieder absetzt, also aus der einsetzenden Hebebe-
wegung in eine Ablassbewegung umgesteuert wird. Ein solches Absetzen der Last wäre vergleichbar mit dem automatischen Zurückfahren beispielsweise von elektrisch angetriebenen Fensterscheiben in Automobilen, wenn von den zugehörigen Sicherungen das Einklemmen eines Gegenstands zwischen Fensterkante und Rahmen erfasst wird. Da sich dieser Lastsiche- rungsvorgang schnell und im Millimeter- oder allenfalls Zentimeterbereich abspielt, ist die Last also unmittelbar nach dem Erfassen eines regelwidrigen Anhebens wieder sicher dort abgesetzt, wo sie aufgenommen wurde. Damit wird ein zusätzlicher Beitrag zur Verbesserung der Sicherheit geleistet.As a variant, in step 107.1, instead of a shutdown, it can also be effected that the lifting drive 2 resets the load 3 which has just been picked up, that is to say from the lifting lifting device which has just started. movement is reversed in a Ablassbewegung. Such a settling of the load would be comparable to the automatic retraction, for example, of electrically driven window panes in automobiles when the associated fuses detect the trapping of an object between the edge of the window and the frame. Since this load-securing operation takes place quickly and in the millimeter or, if appropriate, centimeter range, the load is thus safely deposited again immediately after it has been detected, where it was picked up. This will make an additional contribution to improving safety.
Als zusätzliche Funktion der Lasterfassungseinrichtung 8, die nur gestrichelt angedeutet ist, kann nach dem J-Zweig des Schritts 105 statt der Rückkehr zum Schritt 102 oder dem Ende des Prüfablaufs in einem Zwischenschritt 106 eine Überlast-Prüfung durchgeführt werden, unabhängig davon, ob ein hinreichender Unterdruck vorliegt oder nicht. In diesem Schritt wird die erfasste Last mit einer vorgegebenen und/oder zulässigen Maximallast M verglichen. Ist die erfasste Last nicht größer als der Wert M, so wird der Ablauf beendet. Es wird nicht in die Steu- erung des Hebezeugs eingegriffen. Soll aber die Last nicht nur im Moment des Anhebens, sondern während des gesamten Hebe- und Umsetzvorgangs laufend überwacht werden, so empfiehlt sich ein Rücklauf zum Schritt 102, damit bis zum manuellen Abschalten des Hebezeugs ein Schleifenlauf des Systems möglich ist.As an additional function of the load detection device 8, which is indicated only by dashed lines, after the J branch of step 105 instead of the return to step 102 or the end of the test procedure in an intermediate step 106, an overload test can be performed, regardless of whether a sufficient Negative pressure is present or not. In this step, the detected load is compared with a predetermined and / or permissible maximum load M. If the detected load is not greater than the value M, the process is terminated. There is no intervention in the control of the hoist. If, however, the load is to be continuously monitored not only at the moment of lifting, but during the entire lifting and transfer process, it is advisable to return to step 102, so that looping of the system is possible until the hoist is switched off manually.
Ist die Maximallast gemäß Schritt 106 erreicht oder überschritten, so wird ebenso wie bei feh- lendem oder unzureichendem Unterdruck mit Schritt 107.1 der begonnene (oder laufende) Hebevorgang unterbrochen, und ein Warnsignal im Schritt 107.2 ausgelöst. Letzteres könnte sich vorteilhaft von dem Signal bei fehlendem oder ungenügendem Unterdruck unterscheiden.If the maximum load has been reached or exceeded in accordance with step 106, then, just as in the case of a lack of or insufficient vacuum with step 107.1, the started (or ongoing) lifting operation is interrupted and a warning signal is triggered in step 107.2. The latter could advantageously differ from the signal in the absence or insufficient negative pressure.
Als weitere Variante könnte auch noch ein automatisches Einschalten oder ggf. Erhöhen des Unterdrucks gesteuert werden, jedoch behält auch damit die Unterbrechung oder Umsteuerung des Anhebevorgangs Vorrang. Es soll nicht der Steuerung allein überlassen werden zu beurteilen, ob der Hebevorgang mit aufgenommener Last nach Einschalten des Unterdrucks fortgesetzt werden kann oder nicht, sondern eine Überprüfung durch die Bedienperson wird verlangt. Damit wird nicht nur eine erhöhte Sicherheit erreicht, sondern auch eine stärkerer Lerneffekt beim Bedienpersonal angestrebt. Das in Fig. 3 dargestellte Flussdiagramm kann funktional mittels geeigneter Signalgeber und diskreter Schaltelemente oder auch in Programmgestalt (Mikrochip-Programmierung) realisiert werden.As a further variant, it would also be possible to control an automatic switch-on or, if necessary, an increase in the negative pressure, but this also maintains the interruption or reversal of the lifting process priority. It should not be left to the controller alone to judge whether or not the lifting operation can be continued with the load picked up after the vacuum is turned on, but a check by the operator is required. This not only achieves increased safety, but also strives for a stronger learning effect among operating personnel. The flowchart shown in FIG. 3 can be realized functionally by means of suitable signal transmitters and discrete switching elements or also in the form of a program (microchip programming).
Es sind selbstverständlich auch Varianten des hier beispielhaft gezeigten Ablaufs möglich, ohne damit die erfindungsgemäße Betriebsweise zu verlassen. Es wäre beispielsweise denkbar und zweckmäßig, im Ablaufdiagramm die Überwachung der realen Last in einem Band zwischen
den Werten T und M (T < L < M) vorzusehen und daran die Unterdruckprüfung nur für den Fall anzuschließen, dass zwar L größer als T, jedoch kleiner als M ist.Of course, variants of the procedure shown here by way of example are also possible, without leaving the mode of operation according to the invention. For example, it would be conceivable and expedient in the flowchart to monitor the real load in a band between provide the values T and M (T <L <M) and connect the vacuum test only in case L is larger than T but smaller than M.
Bei Überschreiten des zulässigen Maximalwertes wird dann der Hebeantrieb unmittelbar ohne vorherige Überprüfung des Unterdrucks abgeschaltet. Die Gesamtfunktion der Lastsicherungsvorrichtung wird dadurch aber nicht verändert.
When the permissible maximum value is exceeded, the lifting drive is then switched off immediately without prior checking of the negative pressure. The overall function of the load securing device is not changed thereby.