EP2989042A1

EP2989042A1 - Vorrichtung zum handgeführten bewegen von lasten

Info

Publication number: EP2989042A1
Application number: EP14719017.7A
Authority: EP
Inventors: Klaus-Dieter SCHWABENTHAN; Jonas MAST; Valentin Schmidt; Kay Woeltje; Werner Kraus
Original assignee: J Schmalz GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: US10077170B2; US20160068371A1; JP2016520493A; CN105143089A; CN105143089B; WO2014174006A1; EP2989042B1

Abstract

Vorrichtung (10) zum handgeführten Bewegen von Lasten mittels eines Halte- oder Greifelements (11) als Hebehilfe, das an einem Trageseil (2) angebracht ist, mit einer Trageeinrichtung (1), die mit mindestens einem vertikalen Ausleger (3) versehen ist, über welchen das Trageseil (2) von Seiten einer Seilwickeleinrichtung (4) an der Trageeinrichtung (1) her über einen verstellbaren Seilanlenkpunkt (5) geführt ist, wobei ein Sensor (6) zur Messung eines Seilwinkels des Trageseils (2) im Verhältnis zur Senkrechten vorgesehen ist und eine mit dem Sensor (6) gekoppelte Steuerung vorgesehen ist, welche zum simultanen Steuern einer Verstellung des Seilanlenkpunktes (5) und einer Seillänge des Trageseils (2) auf Basis eines gemessenen Seilwinkels ausgebildet ist.

Description

Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Lasten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Lasten mittels eines Halte- oder Greifelements als Hebehilfe, das an einem Trageseil angebracht ist. Bei derartigen Hebehilfen wird ein Trageseil an einem z.B. horizontal ausgerichteten Ausleger entlanggeführt, welches über eine Kabel- oder Seilwinde zum Heben von zu befördernden Lasten eingewickelt oder abgewickelt werden kann. Als Halteelement dienen dabei verschiedene Arten von Greifern, wie zum Beispiel Vakuumgreifer, mit denen die Lasten an dem Ende des Seils durch einen Bediener befestigt werden können. Der Ausleger der Trageeinrichtung ist in der Regel seitlich verschwenkbar, und ein Seilanlenkpunkt an dem Ausleger wird über einen Verstellmechanismus in der Längsrichtung des Auslegers verstellt, damit die Last von einem Ursprungsort zu einem Bestimmungsort verlagert werden kann. Nach einem Aufnehmen der Last mittels des Halte- oder Greifelements betätigt der Bediener der Vorrichtung von Hand die Last, um sie an ihre Bestimmungsstelle zu verlagern und dort abzusetzen.
Die EP 1 557 747 B1 eine Vorrichtung zum Vermeiden von Instabilitäten bei derartigen Hebehilfsvorrichtungen, welche eine an einem vertikalen Träger verlagerbare Laufkatze aufweist. An der Laufkatze ist eine Seilwinde für ein Trageseil angebracht. Wenn eine Bedienperson eine Verlagerung einer aufgenommenen Last vornehmen will, wird die Verlagerung durch ein seitliches Drücken der Last eingeleitet, so dass das Trageseil von der Senkrechten heraus in eine schräge Ausrichtung ausgelenkt wird. In Abhängigkeit der gemessenen Auslenkung werden Größe und Richtung der Verlagerung der Laser ermittelt. Die Laufkatze wird dann in Richtung eines Ausgleichs des Seilwinkels zur Senkrechten angesteuert. Die Geschwindigkeiten der Laufkatze wird basierend auf der Richtung und Größe des Auslenkwinkels des Seils bestimmt. Die Seilwinde wird zusammen mit der Laufkatze entlang dem vertikalen Ausleger mitbewegt. Daher sind eine entsprechend dimensionierte Laufkatze und Trageeinrichtung, sowie und ein vergleichsweise großer Antrieb für die Verstellung der Laufkatze erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine manuell betätigbare Hebehilfe mit einfachem, leichten und raumsparenden Aufbau bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Trageeinrichtung mit mindestens einem, sich vorzugsweise horizontalen erstreckendem Ausleger auf, über welchen ein Trageseil oder Tragekabel von Seiten einer Seilwickeleinrichtung (z.B. aktiv angetriebene oder antreibbare Seilwinde) her über einen insbesondere entlang des Auslegers verlagerbaren bzw. verstellbaren Seilanlenkpunkt geführt ist. An dem freien Ende des Trageseils ist ein Halte- oder Greifelement angebracht, das zum Aufnehmen von Lasten angepasst ist, beispielsweise in Form eines Greifers, eines Hakens oder eines Sauggreifers.
Es ist ein Sensor zur Messung eines Seilwinkels des Trageseils im Verhältnis zur Senkrechten vorgesehen, sowie eine mit dem Sensor gekoppelte und mit diesem zusammenwirkende Steuerung. Diese ist zum simultanen Steuern einer Verlagerung des Seilanlenkpunkts und einer Seillänge des Trageseils auf Basis eines gemessenen Seilwinkels ausgebildet. Insbesondere ist mittels der Steuerung sowohl die Seilwickeleinrichtung, als auch wenigstens ein Stellantrieb zur Verlagerung des Seilanlenkpunkts in Abhängigkeit des mit dem Sensor gemessenen Seilwinkels ansteuerbar.
Wenn eine Bedienperson durch ein Anlegen einer seitlichen Kraft an die Last das Trageseil aus der Senkrechten heraus bewegt, erfasst der Sensor den entsprechenden Auslenkwinkel des Trageseils aus der Senkrechten. Die Erfassungswerte des Sensors werden an die Steuerung übertragen. Mittels der Steuerung wird eine automatische Verstellung des Seilanlenkpunkts entlang des Ausleger der Trageeinrichtung bewirkt. Gleichzeitig steuert die Steuerung entsprechend einer Verstellung des Seilanlenkpunkts die Seilwickeleinrichtung zur Anpassung der effektive Seillänge des Trageseils an. Dies ermöglicht es insbesondere, die Last in einer gleichbleibenden Höhe an dem Halteelement der Vorrichtung zu halten. Auf diese Weise kann die Seilwinde ortsfest, z.B. an einem vertikalen Träger, montiert werden, ohne dass die Verstellung des Seilanlenkpunkts zu einer Verstellung der Höhe der zu tragenden Last führt. An dem Ausleger selbst ist lediglich der mit einem Stellantrieb verstellbare Seilanlenkpunkt vorgesehen.
Mit der speziell hierzu angepassten Steuerung, die mit dem Sensor zur Erfassung des Seilwinkels gekoppelt ist, erfolgt somit eine Ansteuerung der Seilwickeleinrichtung derart, dass dann, wenn der Seilanlenkpunkt in Abhängigkeit des Seilauslenkwinkels an dem Ausleger der Trageeinrichtung verstellt wird, das Trageseil entsprechend der Stärke der Verstellung eingewickelt oder ausgewickelt wird, so dass die getragene Last zwar mit der Verlagerung des Seilanlenkpunkts bewegt wird, jedoch die Seillänge zwischen dem Seilanlenkpunkt und der getragenen Last konstant bleibt. Mittels der Steuerung wird daher in Abhängigkeit des durch den Sensor erfassten Seilwinkels nicht nur die Bewegung des Seilanlenkpunkts an der Trageeinrichtung aktiv gesteuert, sondern zudem wird ein Aufwickeln oder Abwickeln des Trageseils zum Beibehalten der Tragehöhe durch die Seilwinde bewirkt.
Die Seilwickeleinrichtung ist insbesondere ortsfest an der Trageeinrichtung montiert. Zum Beispiel ist die Seilwickeleinrichtung an einem hinteren Ende des Auslegers oder an einer vertikalen Stütze der Trageeinrichtung befestigt.
Die Steuerung weist insbesondere ein Mittel zum aktiven Nachführen des Seilanlenkpunkts an dem Ausleger der Trageeinrichtung in einer Richtung eines Ausregelns des Seilwinkels des Trageseils zur Senkrechten hin auf. Wenn ein Bediener der Vorrichtung eine gehaltene Last in eine bestimmte Richtung (z.B. nach vorne) bewegt, so erfasst der Sensor die Größe des Winkels des Trageseils und übermittelt diesen Wert an die Steuerung. In der Steuerung ist z.B. ein Algorithmus hinterlegt, der eine dementsprechende Verstellung des Seilanlenkpunkts in die bestimmte Richtung (z.B. nach vorne) bewirkt. Hierfür ist der Seilanlenkpunkt mit einem entsprechenden Antrieb oder Stellantrieb versehen, über welchen eine entsprechende Verlagerung des Seilanlenkpunkts hervorgerufen wird, derart, dass das Trageseil wieder zu der Senkrechten hin bewegt wird.
Die Steuerung weist insbesondere ein Mittel zum Konstanthalten der Seillänge zwischen der Last und dem Ausleger bei einer seitlichen Verlagerung der Last durch einen Nutzer auf. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass sich die Last immer auf der von einem Nutzer gewählten Höhe über dem Boden befindet. Dies erleichtert die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einen Nutzer, der weniger Kraft beim Verlagern der Lasten aufwenden muss.
Vorzugsweise ist eine an der Trageeinrichtung verstellbare und durch die Steuerung ansteuerbare Laufkatze zwischen dem Seilanlenkpunkt und dem Ausleger vorgesehen. Die Laufkatze weist insbesondere ein Antriebsmittel zur Verlagerung in Längsrichtung des Auslegers auf.
Der Seilanlenkpunkt kann beispielsweise mittels einer Umlenkrolle realisiert sein. Die Umlenkrolle ist z.B. an der Laufkatze angeordnet. Eine automatisch antreibbare Laufkatze kann beispielsweise aus einem im Querschnitt C-förmigen Grundkörper gebildet sein, welcher in ein entsprechendes umgedrehtes T-Profil oder H-Profil des Auslegers eingesetzt ist.
Wenn durch den Sensor eine Verstellung des Trageseils aus der Senkrechten erfasst wird, wird durch die Steuerung die angetriebene Laufkatze automatisch in diejenige Richtung bewegt, die zu einer Rückführung des Trageseils in die Senkrechte führt (Ausregeln). Die Kräfte zur Bewegung des Seilanlenkpunkts und des Auslegers werden damit von dem Benutzer entkoppelt, was vor allem bei schnellen Handhabungsvorgängen von Vorteil ist, da die zu bewegende träge Masse dadurch reduziert wird.
Zur weiteren Ausgestaltung können mit der Steuerung gekoppelte Stellantriebe zum Verstellen des Seilanlenkpunkts in Längsrichtung des Auslegers, und/oder in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Auslegers vorgesehen. Beispielsweise kann die Laufkatze verlagert und/oder die Anordnung (z.B. Drehwinkel) des Auslegers an einer Stütze verändert werden. So kann eine aktive Nachführung der Position des Seilanlenkpunkts von vorne nach hinten bzw. hinten nach vorne, und ggf. auch seitlich von dem Ausleger der Trageeinrichtung realisiert werden.
Der Ausleger kann verdrehbar an einer Stütze angeordnet sein, z.B. an einer aktiv drehbaren Achse um eine vertikale Stütze herum angeordnet sein. So kann mit dem Ausleger eine zweidimensionale Bewegung realisiert werden.
Es können dann z.B. zwei verschiedene Stellantriebe vorhanden sein, die jeweils mit der Steuerung gekoppelt sind, welche als Eingangssignal die jeweiligen Seilwinkel von dem Sensor erhält.
Vorzugsweise umfasst die Trageeinrichtung einen seitlich (insbesondere in der horizontalen Ebene) verschwenkbarer Ausleger an einer senkrechten Stütze, welcher mit einem Stellantrieb zum aktiven Verdrehen des Auslegers um eine vertikale Drehachse herum versehen ist. Die Trageeinrichtung kann einen vergleichsweise einfachen konstruktiven Aufbau in der Form eines im Wesentlichen L-förmigen Hebebalkens auf.
Die Trageeinrichtung kann auch einen Knickarmausleger mit einer zusätzlichen vertikalen Drehachse aufweisen, an welcher ein über einen Stellantrieb verstellbares Drehgelenk vorgesehen ist. Auf diese Weise ist der Aktionsradius der Vorrichtung weiter vergrößert.
Denkbar ist auch, dass die Trageeinrichtung einen Scherenausleger aufweist, bei dem zwei gelenkig miteinander gekoppelte Ausleger bzw. Tragearme vorgesehen sind.
Der Sensor zur Erfassung des Seilwinkels im Verhältnis zur Senkrechten kann als ein eindimensional messender Auslenkungssensor bzw. Winkelsensor ausgebildet sein, welcher in einem vordefinierten Abstand unterhalb des Seilanlenkpunkts angrenzend zu dem Trageseil angeordnet ist. Eine solche eindimensionale Winkelmessung des Seilwinkels von dem Trageseil kann beispielsweise über einen sogenannten Zeilensensor realisiert sein. Für die Messung des Seilwinkels kann auch ein Laser verwendet werden, welcher von oben nach unten auf die Bedieneinheit bzw. das Greifelement gerichtet ist, um so eine Auslenkung des Trageseils von der Senkrechten zu messen. Ein solcher Sensor kann vorteilhafterweise auch für die Erfassung der Seillänge zwischen dem Seilanlenkpunkt und der zu tragenden Last eingesetzt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Seilanlenkpunkt in Form einer Umlenkrolle mit einer Absprungsicherung gebildet. Dies reduziert die Reibungskräfte, welche beim Verstellen des Trageseils an dem Seilanlenkpunkt entstehen. Auch werden hierdurch das Aufwickeln und das Abwickeln des Trageseils weiter beschleunigt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 und Fig. 4 schematische Seitenansichten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung einer aktiven Nachführung des Seilanlenkpunkts;
Fig. 5 eine perspektivische Detailansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich des Seilanlenkpunkts;
Fig. 6 eine perspektivische Detailansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 7 eine perspektivische Detailansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 8 eine perspektivische Detailansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Veranschaulichung des Sensors zur Messung eines Seilwinkels; und
Fig. 9 eine perspektivische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Knickarmausleger.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum handgeführten Bewegen von Lasten mittels eines Halte- oder Greifelements 11 dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist eine Trageeinrichtung 1 mit einem daran entlanggeführten Trageseil 2 auf. An dem unteren Ende des Trageseils 2 ist ein Greifelement 11 vorgesehen, das bei diesem Ausführungsbeispiel ein Vakuumgreifer ist. Das Greifelement 11 kann z.B. über eine Unterdruckleitung 13 mit einem Vakuum versorgt werden.
Unabhängig von der konkreten Ausführungsform ist auch denkbar, dass an dem Greifelement 11 ein z.B. druckluftbetriebener Unterdruckerzeuger (z.B. Ejektor) oder elektrisch angetriebener Unterdruckerzeuger vorgesehen ist, beispielsweise in das Greifelement 11 integriert. Dann kann es sich bei der Leitung 13 um eine Druckluftleitung 13 oder einer elektrische Versorgungsleitung 13 handeln.
Die Trageeinrichtung 1 besteht hier aus einem senkrechten Ständer 15, an dessen oberem Ende ein Ausleger 3 um eine vertikale Achse schwenkbar angelenkt ist. Das Trageseil 2 wird über einen Seilanlenkpunkt 5 an dem Ausleger 3 geführt, wobei der Seilanlenkpunkt 5 in Längsrichtung des Auslegers 3 verstellbar ist. Auf diese Weise können mit dem Vakuumgreifer 11 aufgenommene Lasten durch eine Bedienperson an eine Zielposition verlagert werden, indem der Seilanlenkpunkt 5 an dem Ausleger 3 sowie die Schwenkausrichtung des Auslegers 3 beliebig verstellt werden. Am hinteren Ende des Auslegers 3 im Bereich der Drehachse zu dem Ständer 15 ist eine Seilwickeleinrichtung 4 vorgesehen, mittels welcher das Trageseil 2 zum Anheben von Lasten aufgewickelt und zum Ablegen von Lasten abgewickelt werden kann.
Gemäß der Erfindung ist ein Sensor 6 zur Messung eines Seilwinkels des Trageseils 2 im Verhältnis zur Senkrechten vorgesehen. Das Prinzip der Erfindung ist in den schematischen Seitenansichten der Fig. 3 und Fig. 4 veranschaulicht. Der Seilanlenkpunkt 5 ist über eine Laufkatze 7 an dem Ausleger 3 der Trageeinrichtung 1 bewegbar angebracht. Der Seilanlenkpunkt 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Umlenkrolle 8, über welche das Trageseil 2 reibungslos nach unten in die Senkrechte umgelenkt wird. In einem vordefinierten Abstand unterhalb des Seilanlenkpunkts 5 ist seitlich von dem Trageseil 2 ein Sensor 6 vorgesehen. Der Sensor 6 ist speziell ausgebildet zum Messen eines Seilwinkels des Trageseils 2 im Verhältnis zu der Senkrechten. Sobald eine Bedienperson die an dem Greifelement 11 befestigte Last aus der Senkrechten heraus bewegt, erfasst der Sensor 6 den entsprechenden Seilwinkel . Der Wert des Seilwinkels wird in eine Steuerung (nicht dargestellt) eingegeben bzw. dieser übertragen, und über entsprechende Algorithmen wird dort eine Verstellung der Laufkatze 7 des Seilanlenkpunkts 5 berechnet, um welche der Seilanlenkpunkt 5 verstellt werden muss, um das Trageseil 2 wieder zurück in die Senkrechte zu bringen. Bei einer Verstellung des Seilanlenkpunkts 5 über einen Stellantrieb der Laufkatze 7 nach vorne oder nach hinten von dem Ausleger 3 wird gleichzeitig gemäß der Erfindung über die dafür speziell angepasste Steuerung die Seilwickeleinrichtung 4 angesteuert, um entsprechend dem Ausmaß der Bewegung des Seilanlenkpunkts 5 die effektive Länge des Trageseils 2 anzupassen. Auf diese Weise bleibt die Last, die an dem Greifelement 11 befestigt ist, auf gleicher Höhe, wie sie durch eine Bedienperson für die Verlagerung eingestellt wurde. Da die Seilwickeleinrichtung 4 ortsfest an dem hinteren Ende des Auslegers 3 montiert ist, würde sich bei einer Verstellung des Seilanlenkpunkts 5 die Höhe der Last ändern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch verhindert, dass simultan zu einer Verlagerung des Seilanlenkpunkts 5 die Seilwickeleinrichtung 4 durch die Steuerung angesteuert wird und die Seillänge entsprechend ausgeglichen wird. Auf diese Weise wird eine konstante Höhe der Last an dem Greifelement 11 aufrechterhalten.
Mit der Erfindung wird dementsprechend eine Art aktive Nachführung der Position des Seilanlenkpunkts 5 und automatische Ausregelung des Seilwinkels bereitgestellt. Die Kraft für ein Bewegen der Last durch eine Bedienperson ist dementsprechend deutlich reduziert gegenüber einer herkömmlichen derartigen Hebehilfe, bei welcher die Bedienperson eine zusätzliche Kraft für die Verstellung des Seilanlenkpunkts 5 an dem Ausleger 3 und/oder eine Verdrehung des Auslegers 3 um die vertikale Drehachse aufbringen muss. Da die Kräfte zur Bewegung des Auslegers von dem Benutzer somit entkoppelt sind, werden schnelle Handhabungsvorgänge zur dynamischen Verlagerung von Lasten möglich. Die zu bewegenden trägen Massen der Lasten sind gegenüber herkömmlichen derartigen Hebehilfen deutlich reduziert. Mit dem erfindungsgemäßen aktiven Nachführen der Position des Seilanlenkpunkts 5 und/oder der Drehposition des Auslegers 3 wird eine intuitivere Benutzung der Vorrichtung 10 durch eine Bedienperson ermöglicht. Daher sind die Arbeitsvorgänge für ein Verlagern von Lasten deutlich schneller ausführbar als in einem Fall, in dem die Bedienperson einen lediglich passiv verstellbaren Seilanlenkpunkt 5 zusätzlich mit einer Kraft auf die Last an dem Greifelement 11 verstellen muss.
Der Ausleger 3 kann mit einem Stellantrieb an der vertikalen Drehachse versehen sein. Mit solch einem Stellantrieb kann auch die Schwenklage des Auslegers 3 aktiv nachgeführt werden entsprechend zu einer Auslenkung des Trageseils 2 auf Basis des durch den Sensor 6 gemessenen Seilwinkels . Bei dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als ein Greifelement 11 ein Vakuumgreifer vorgesehen. Dieser kann z.B. über eine Unterdruckleitung 13, die entlang dem Trageseil 2 geführt ist, mit einem Vakuum versorgt werden. Alternativ können auch andere Greifelemente 11 eingesetzt werden, wie zum Beispiel ein kraftführender Handschuh oder einfache Hakenelemente. Die Erfindung ist auch nicht auf die dargestellte Form einer Trageeinrichtung 1 mit einem schwenkbaren einfachen Ausleger 3 beschränkt und kann auf verschiedene andere derartige Trageeinrichtungen übertragen werden, mit welchen eine Hebehilfe für das Verlagern von Lasten ermöglicht wird. Der Sensor 6 zur Messung des Seilwinkels ist vorzugsweise ein Sensor mit einem eindimensionalen Messprinzip. Es können jedoch auch andere Typen von Sensoren als Sensor 6 eingesetzt werden, mit welchen eine Verstellung des Trageseils 2 aus der Senkrechten heraus gemessen werden kann. Der Sensor 6 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem definierten Abstand unterhalb der Laufkatze 7 des Seilanlenkpunkts 5 angebracht. Der Sensor 6 kann beispielsweise ein Zeilensensor sein oder alternativ ein Sensor mit einer Lasermessung, die von oben nach unten auf das Greifelement 11 gerichtet ist. Somit können auf verschiedene Art und Weise die Seilwinkel im Verhältnis zur Senkrechten eines Trageseils 2 gemessen werden und zur erfindungsgemäßen aktiven Ausregelung des Seilwinkels über die Steuerung und den Stellantrieb der Laufkatze 7 verwendet werden.
In den Fig. 5 bis 8 sind verschiedene Detailansichten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 im Bereich des Seilanlenkpunkts 5 gezeigt. Der Seilanlenkpunkt 5 des Trageseils 2 ist hier in Form einer Umlenkrolle 8 realisiert, die mit einer Absprungsicherung 9 zur Verhinderung eines Abspringens des Trageseils 2 versehen ist. Die Umlenkrolle 8 ist seitlich an einer Laufkatze 7 montiert. Die Laufkatze 7 weist im Querschnitt eine U-Form auf und ist von unten an dem Ausleger 3 eingesetzt. Zur Lagerung der Laufkatze 7 ist der im Querschnitt im Wesentlichen quadratische Ausleger 3 mit seitlich vorragenden Stegen 17 gebildet, an welchen innere Rollen 14 der Laufkatze 7 aufliegen. Zur Verstellung der Laufkatze 7 ist ein Antriebsriemen 12 vorgesehen, welcher über eine Umlenkrolle am freien Ende des Auslegers 3 umgelenkt wird und über einen im hinteren Bereich des Auslegers 3 vorgesehenen Stellantrieb (nicht gezeigt) mittels der Steuerung entsprechend einem erfassten Seilwinkel verstellt wird.
In einem vordefinierten Abstand unterhalb der Laufkatze 7 ist der Sensor 6 zur Messung des Seilwinkels des Trageseils 2 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 6 ein sogenannter Zeilensensor, mit welchem eine eindimensionale Winkelmessung ermöglicht wird. Der Sensor 6 weist dafür zwei gegenüberliegend neben dem Trageseil 2 angeordnete Sensorabschnitte auf, die an einer Sensorhalteplatte befestigt sind. Der Sensor 6 ist mit einer Steuerung (nicht gezeigt) verbunden, in welcher Regelalgorithmen abgespeichert sind, die ein aktives Nachführen des Seilanlenkpunkts 5 zum Ausregeln des Seilwinkels des Trageseils 2 ermöglichen. Zudem ist die Steuerung gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 mit der Seilwickeleinrichtung 4 gekoppelt, so dass simultan zu einer Bewegung der Laufkatze 7 und damit des Seilanlenkpunkts 5 das Trageseil 2 entsprechend aufgewickelt oder abgewickelt wird, um das Trageseil 2 nicht nur in der Senkrechten zu halten, sondern auch in einer konstanten Länge zwischen dem Seilanlenkpunkt 5 und der durch das Greifelement 11 getragenen Last zu halten. Da die Steuerung für ein Ausregeln des Seilwinkels direkt mit dem Stellantrieb der Laufkatze 7 und mit der Seilwickeleinrichtung 4 gekoppelt ist, wird der Seilwinkel nach einem Verstellen der Last durch eine Bedienperson direkt wieder verkleinert, so dass bei der Verlagerung das Trageseil 2 sich im Wesentlichen immer in der senkrechten Position befindet. Eine zusätzliche Kraft für das Nachführen eines passiven Seilanlenkpunkts 5 ist nicht erforderlich.
Die Fig. 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 als Hebehilfe zum Bewegen von Lasten. Im Unterschied zu dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel besteht die Trageeinrichtung 1 hier nicht aus einem einfachen verschwenkbaren Ausleger 3, sondern ist als ein sogenannter Knickarmausleger realisiert. An dem Ständer 15 der Trageeinrichtung 1 ist ein erster Abschnitt in Form eines schwenkbar gelagerten Auslegers 3 vorgesehen. Der Ausleger 3 ist mit einem Stellantrieb 16 an der vertikalen Drehachse versehen, so dass die Drehlage des Auslegers 3 aktiv mittels der Steuerung (nicht gezeigt) entsprechend einer Verlagerung der Last an dem Greifelement 11 verstellt werden kann. Ein zweiter Ausleger 3 ist an dem vorderen freien Ende des ersten Auslegers 3 vorgesehen, der über eine zweite vertikale Drehachse angelenkt ist. Auch der zweite Ausleger 3 ist hier mit einem Stellantrieb 16 versehen, über welchen die Drehlage des Auslegers 3 aktiv verstellt werden kann. Der Seilanlenkpunkt 5 befindet sich an dem vorderen freien Ende des zweiten Auslegers 3, über welchen das Trageseil 2 senkrecht nach unten zu dem Greifelement 11 geführt ist. Auch hier wird exemplarisch als ein Greifelement ein Vakuumgreifer gezeigt. Dieser kann z.B. über eine Unterdruckleitung 13 mit einem Vakuum von einer nicht dargestellten Vakuumeinrichtung versorgt werden. Die Seilwickeleinrichtung 4 ist an dem oberen Ende des Ständers 15 ortsfest angeordnet.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 ist neben der erfindungsgemäßen Steuerung ein Sensor 6 zur Messung des Seilwinkels vorgesehen. Wenn das Trageseil 2 zwischen dem Seilanlenkpunkt 5 und dem Greifelement 11 von der Senkrechten heraus ausgelenkt wird durch eine Kraft, die seitlich durch eine Bedienperson auf die Last angelegt wird, ermittelt die Steuerung auf Basis des gemessenen Seilwinkels die erforderliche Verstellung der Ausleger 3, um das Trageseil 2 wieder zurück in die Senkrechte auszuregeln. Auf dieser Basis werden dann die Stellantriebe 16 an den Drehachsen der Ausleger 3 angesteuert, so dass das Trageseil 2 wieder in die Senkrechte zurückgebracht wird. Mit einem solchen Knickarmausleger der Trageeinrichtung 1 wird der Aktionsradius der Vorrichtung 10 weiter vergrößert. Mit den zwei aktiv über die Steuerung antreibbaren Drehachsen der beiden Ausleger 3 kann zusätzlich zu einer linearen Verstellung des Seilanlenkpunkts eine Art zweidimensionale Bewegung im Raum realisiert werden. Auch hier ist die Steuerung mit entsprechenden Regelalgorithmen versehen, welche auf Basis eines gemessenen Seilwinkels die erforderliche Verstellung der Ausleger 3 berechnen.
Das erfindungsgemäße Prinzip einer aktiven Nachführung der Position des Seilanlenkpunkts 5 in Kombination mit der Verstellung der Seillänge des Trageseils 2 kann auf verschiedenartige Typen von derartigen Hebehilfen und Hebevorrichtungen angewendet werden. Beispielsweise kann die Erfindung auch bei einem sogenannten Scherenausleger eingesetzt werden. Anstatt eines vertikalen Ständers 15 kann auch eine andere Form einer Trageeinrichtung 1 vorgesehen werden, beispielsweise ein an der Decke montiertes Gerüst mit verschiedenen vertikalen Auslegerelementen.

Claims

Vorrichtung (10) zum insbesondere handgeführten Bewegen von Lasten mittels eines an einem Trageseil (2) angebrachten Halte- oder Greifelements (11) als Hebehilfe,

mit einer Trageeinrichtung (1), welche einen Ausleger (3) aufweist, über welchen das Trageseil (2) von Seiten einer an der Trageeinrichtung angeordneten Seilwickeleinrichtung (4) her über einen verstellbaren Seilanlenkpunkt (5) geführt ist, wobei die Länge des Trageseils (2) mit der Seilwickeleinrichtung (4) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (6) zur Messung eines Seilwinkels des Trageseils (2) im Verhältnis zur Senkrechten vorgesehen ist, und dass eine mit dem Sensor (6) zusammenwirkende Steuerung vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, simultan eine Verlagerung des Seilanlenkpunkts (5) und eine Veränderung der Seillänge des Trageseils (2) in Abhängigkeit des mit dem Sensor (6) gemessenen Seilwinkels zu veranlassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mit der Steuerung gekoppelter Stellantrieb zum Verstellen des Seilanlenkpunktes (5) vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ein Mittel, insbesondere eine Stelleinrichtung, zum aktiven Nachführen des Seilanlenkpunktes (5) in einer Richtung zum Ausregeln des Seilwinkels des Trageseils (2) zur Senkrechten hin ansteuert.
Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausbildet ist, dass bei einer seitlichen Verlagerung der Last die Seillänge zwischen Last und Ausleger (3) konstant gehalten ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der Trageeinrichtung (1) und insbesondere an dem Ausleger (3) verlagerbare Laufkatze (7) vorgesehen ist, welche den Seilanlenkpunkt (5) aufweist, wobei die Verlagerung der Laufkatze (7) durch die Steuerung gesteuert ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mit der Steuerung gekoppelter Stellantrieb zum Verstellen des Seilanlenkpunktes (5) oder der Laufkatze (7) in Längsrichtung des Auslegers (3), und/oder in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Auslegers (3) vorgesehen sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinrichtung (1) ein seitlich verschwenkbarer Ausleger (3) an einer senkrechten Stütze ist, welcher mit einem Stellantrieb zum aktiven Verdrehen des Auslegers (3) um eine vertikale Drehachse versehen ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinrichtung (1) ein Knickarmausleger mit einer zusätzlichen vertikalen Drehachse ist, an welcher ein über einen Stellantrieb verstellbares Drehgelenk vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) zur Messung eines Auslenkungsabstandes des Trageseils (2) ausgebildet ist, wobei der Sensor (6) in einem vordefinierten Abstand unterhalb des Seilanlenkpunktes (5) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilanlenkpunkt (5) in Form einer Umlenkrolle (8) mit einer Absprungsicherung (9) gebildet ist.