WO2023057150A1 - Vorrichtung zur räumlich flexiblen bereitstellung eines hebesystems und verfahren zum anpassen desselbigen - Google Patents

Vorrichtung zur räumlich flexiblen bereitstellung eines hebesystems und verfahren zum anpassen desselbigen Download PDF

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WO2023057150A1
WO2023057150A1 PCT/EP2022/074688 EP2022074688W WO2023057150A1 WO 2023057150 A1 WO2023057150 A1 WO 2023057150A1 EP 2022074688 W EP2022074688 W EP 2022074688W WO 2023057150 A1 WO2023057150 A1 WO 2023057150A1
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work cell
cell structure
horizontal
vertical
supports
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PCT/EP2022/074688
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Torsten Hug
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Torsten Hug
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail
    • B66C23/28—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail constructed to operate at successively higher levels
    • B66C23/283—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail constructed to operate at successively higher levels with frameworks composed of assembled elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail

Definitions

  • a first aspect of the invention relates to a device for spatially flexible provision of a lifting system, in particular for lifting, lowering and distributing objects, in particular tools, for example. Shovels, grabs, chisels and/or a paddle wheel.
  • the lifting system can be used on a construction site or in an industrial plant.
  • a second aspect of the invention relates to a method for adapting the same device. In practice, cranes or tower cranes are typically used to lift objects such as building materials, semi-finished parts or formwork and to transport them to a place of use.
  • a jib that can be rotated around the tower structure is attached to the tower structure of the tower crane, by means of which the obj ects on, for example, a construction site can be raised and distributed.
  • the jib of the tower crane is limited to a fixed working height after it has been erected and cannot be adapted to an increasing construction height, for example. be adapted to a wind turbine to be set up.
  • a self-climbing crane is known from DE 10 2015 002 237 A1. This creates a remedy for the disadvantage mentioned above, in that further tower construction elements can be inserted into the tower construction of the slewing tower crane or tower construction elements can be removed from the tower crane.
  • the tower crane has a counterweight so that it does not tip over when an object is lifted over the jib.
  • the counterweight must be a multiple of the objects to be lifted in order to ensure adequate safety.
  • the counterweight limits the maximum lifting capacity of the tower crane.
  • Tower cranes harbor a high risk of an accident if handled incorrectly, e.g. by lifting objects that are too heavy or setting them up incorrectly.
  • the putting up of tower cranes is cumbersome and requires a great deal of preparation and planning.
  • the soil must be compacted accordingly and if necessary also be deeply founded so that it carries the load of the tower crane, the tower crane does not tilt and, in the worst case, fall over.
  • the object of the present invention is to remedy the above disadvantages of the prior art and to provide a device for the spatially flexible provision of a lifting system, as well as a method for adapting the device.
  • the device comprises at least one working cell structure.
  • the work cell structure describes a work space.
  • the Work cell structure includes at least three vertical supports and at least three horizontal supports.
  • the horizontal beams each connect two vertical beams to each other.
  • the device has a lifting device which is movably arranged on a positioning device which is variable in length and extends longitudinally between two ends. The ends of the positioning device can be moved by means of traversing units on the vertical and horizontal supports.
  • the work cell structure forms a structure the interior of which is the work space.
  • the working space can contain part or all of a construction site, as well as, for example, an area of an industrial plant.
  • the work cell structure serves as a support and guide structure for the lifting system.
  • the device can seamlessly supply a construction site with building materials, tools or other objects without the overlapping that occurs with tower cranes.
  • the use of a work cell structure enables greater stability, more flexible use and simple assembly.
  • Another advantage is that the complete coverage of the construction site traffic, for example. Delivery of required building materials can be reduced.
  • the three vertical beams and the horizontal beams form a prismatic work cell structure with a triangular base.
  • the device can also have more than three vertical and horizontal supports. If the device comprises four vertical and horizontal supports, for example, then these form a cuboid or cube-shaped working cell structure.
  • the vertical supports can be arranged perpendicularly or vertically on a floor space, so that they enclose an angle of 90° with the floor space. In other words, when erecting the work cell, the vertical supports can be aligned perpendicular to an ideally flat surface. However, the vertical support can also be inclined or only substantially perpendicular or substantially vertical on the
  • the vertical supports and the floor space enclose an angle deviating from 90°. If, for example, the standing surface falls away or there are bumps in the ground, or if it is necessary to align the vertical supports at an angle to the standing surface for a special lifting task, an angle deviating from 90° is included between the standing surface and the vertical support. Furthermore, the vertical supports can all have the same length or be of different lengths.
  • the horizontal supports are arranged on the vertical supports and can run horizontally or only substantially horizontally, and consequently at an angle, to a standing surface.
  • the horizontal beams run in one working plane.
  • the vertical beams and the arranged horizontal beams must be arranged on a footprint and connected to one another in such a way that they form a stable working cell structure in order to be able to absorb the forces during operation of the lifting system.
  • reinforcing elements can be arranged on the vertical and horizontal frames of a working cell structure formed by the vertical beams and horizontal beams.
  • the reinforcement elements can, for example, compensate for the shearing stresses on the work cell structure resulting from laterally acting forces during operation.
  • the reinforcement elements can in particular be designed as diagonal struts.
  • Two diagonal struts can be arranged in diagonals in a corresponding vertical or horizontal frame and can cross each other.
  • the diagonal struts can be any element that can withstand tensile and/or compressive loads and in particular as cables, Wire ropes, metal strips or metal rods can be formed.
  • the lifting device is arranged on the work cell structure by means of the positioning device.
  • the lifting device is in particular a crane.
  • the lifting device can comprise a length-variable cable with a holding section.
  • the holding section can in particular be designed as a gripper or cable loop.
  • the lifting device is movably arranged on the positioning device.
  • the lifting device can include drivable movement means.
  • the lifting device can be moved along the positioning device by means of the drivable movement means.
  • the positioning device is variable in length and can in particular comprise a cable or be formed by it or be designed as a traverse on which the lifting device is arranged.
  • the positioning device comprises a cable or is a cable
  • this can be rolled up and down via at least one cable length changing unit, in particular a self-tightening or a drivable cable length changing unit.
  • the rope length change unit can be designed in particular as a roller.
  • the lifting device can be moved between the girders by specifically winding and unwinding the rope be movable or the lifting device can be lowered in the direction of the ground by means of a targeted sagging.
  • the ends of the positioning device are each arranged on a traversing unit.
  • the traversing units can be used in particular as drivable carriages or carriages, for example. can be driven by an electric motor.
  • the positioning unit can be moved along the vertical and horizontal supports by means of the positioning unit.
  • the at least one cable length changing unit can be arranged on the displacement unit.
  • the load on the work cell structure is approximately evenly absorbed, regardless of which position the traversing units move to. Consequently, the load that can be accommodated by the device according to the invention also remains approximately the same.
  • the load on a conventional tower crane increases and the load capacity that can be accommodated decreases when a trolley moves away from the tower structure along the jib.
  • the maximum loads on the vertical and horizontal beams can be taken into account in a simplified form.
  • the maximum load acting on a vertical beam is when the lifting device is in a Corner of the work cell structure is moved and thus the entire load mainly acts on a vertical beam.
  • the maximum load on a horizontal beam acts in the form of a bending moment when the lifting device is positioned centrally on a horizontal beam. This simplifies the design, construction and operation of the inventive device compared to conventional tower cranes. A risk of tipping of the device is reduced or. unavailable . Counterweights as in classic tower cranes or other cranes are not necessary.
  • Two traversing units carrying the positioning device can both be arranged on the horizontal supports.
  • the moving units can be moved on the horizontal supports and the lifting device arranged on the positioning device can move at the height of the horizontal supports.
  • the traversing units can be arranged on the vertical supports.
  • the displacement units can be arranged on vertical supports connected by a horizontal support or on vertical supports that are not directly connected to one another.
  • the moving units can be moved on the horizontal supports and a lifting device arranged on the positioning unit can move along the vertical supports.
  • a moving unit can be arranged on a horizontal support and a further moving unit can be arranged on a vertical support.
  • the displacement units can be arranged on a vertical support and a horizontal support that connects the vertical support to another vertical support.
  • the traversing units can move the lifting device in a lateral, horizontal frame.
  • a further horizontal beam can be arranged between the vertical beams. So that a hori zontal frame is formed from two vertical supports and two horizontal supports connecting them. Traversing units can accordingly be traversable along the entire horizontal frame.
  • the traversing units can be moved at connection points of the carrier, for example connection points of vertical carriers, horizontal carriers or other carriers, via switch units either along the horizontal carrier or the vertical carrier.
  • the switch units make it possible for the traversing units to be moved around the horizontal beams. Furthermore, the switch unit can be adjusted in such a way that the moving units can be moved between the horizontal supports and the vertical supports. For example, the soft units can be set in such a way that the moving units can be moved on vertical and horizontal beams on one side.
  • the lifting device can advantageously be moved flexibly in the working area and can be moved with very high precision to objects to be gripped. These gripping, lifting and positioning .
  • the traversing units can be movable along rails arranged on the carriers.
  • the device can have at least one closed circuit of rails.
  • rails can be arranged on the horizontal beams, vertical beams and/or other beams. Rails allow precise and safe guidance of the traversing units.
  • the rails can be single-track, double-track or multi-track.
  • the device can have at least two lifting devices, each with a positioning device that can be moved by means of moving units.
  • the lifting devices can be used independently of one another and can be moved independently of one another by the arrangement of the corresponding positioning devices on the respective traversing units. It is thus possible in an advantageous manner that the productivity of the device is increased, as a result of which objects can be moved in the working space at the same time or at different times.
  • an object held by two elevators can be angularly positioned and deposited by the holding sections holding the object at different heights from the horizontal supports.
  • a gable beam for a building structure can be lifted up at its front end for assembly and held at an angle on the building structure for easy assembly of the same.
  • the device may include a lifting device.
  • the elevating device is designed to lift and elevate the workcell structure from the bottom side. In that additional segments on vertical supports can be attached to the vertical supports. Alternatively, another work cell structure can also be inserted under the work cell structure.
  • the horizontal beams can be increased with the vertical beams by further segments of vertical beams being attachable to the vertical beams.
  • a working height of the at least one lifting device can thus be adapted, in particular to an increasing construction height of a building or a structure, such as a wind turbine.
  • Another advantage is that, for example, when erecting wind turbines, no expensive mobile cranes with a limited working height are required. In addition, at construction sites, such as. the wind turbines, no more unnecessary forest aisles cleared, for example, for the erection of the boom. of a mobile crane or tower crane are necessary.
  • further entire working cell structures can be introduced under the first working cell structure.
  • the at least one lifting device can thus be moved between the working levels, in particular via switch units, by means of corresponding traversing units.
  • at least one further lifting device can be arranged on a positioning device in the new work cell structure introduced under the first work cell structure. This enables a further flexible adaptation of the device to existing working conditions or a possibility to increase productivity.
  • the lifting device can comprise a plurality of units, in particular units designed as hydraulic presses, each of which is attached to a vertical support. Each unit of the lifting device is designed to lift a vertical support from a floor side, in particular from the side of the installation surface.
  • the device may include multiple workcell structures. Individual carriers of the work cell structures in particular form part of a plurality of work cell structures.
  • the traversing units or in particular the lifting device can be traversable between the working cell structures.
  • the device can comprise at least two work cell structures arranged next to one another and two on top of one another.
  • a second separate workcell structure may be placed adjacent to the first workcell structure.
  • the work cell structures can be connected to each other via horizontal beams.
  • the second work cell structure by one or several further vertical supports can be formed, the at least one further vertical support being connected to the first working cell structure by means of two further horizontal supports.
  • a second working cell structure is formed in particular by several further vertical supports, these are connected to one another by means of several further horizontal supports and are connected to a horizontal support of the first via two further horizontal supports work cell structure connected .
  • the corresponding horizontal beam of the first working cell structure and the two vertical beams on which this is arranged are part of the second working cell structure.
  • the device according to the invention can be correspondingly modularly expanded in a simple manner. This enables the device to be adapted to, for example, any construction site shape. When transporting very heavy objects, it is also possible to achieve increased stability and rigidity for a higher load capacity by using several work cell structures. Because of the modularity, the stiffness and the load capacity can be increased further, in particular by arranging a plurality of vertical supports adjacent to one another in order to achieve a reinforcing effect.
  • the horizontal carriers can be supported by additional carriers, similar to a framework construction, in which case the additional carriers can enclose an angle of 45° or an angle of less than 45° with the horizontal carriers.
  • the additional beams can each connect a vertical and a horizontal beam to each other.
  • the traversing units may be traversable between the multiple workcell structures. This allows the positioning device and the arranged lifting device to be moved between the work cell structures. Alternatively, only one traversing unit is moved into a further working cell structure, with a lifting device being movable along the positioning device in the direction of the further working cell structure.
  • an elevator can travel a long distance across multiple work cell structures. For example, objects can thus be distributed from a delivery point or warehouse throughout the workspace.
  • second switching units can be arranged via which the moving units can be transferred between the working cell structures.
  • the second switch units can be designed to be movable, for example to be moved along the vertical support if the moving units are not to be transferred from one work cell structure to another.
  • the device comprises several work cell structures, one or more lifting devices with positioning devices and corresponding displacement units can be arranged in each work cell structure.
  • the vertical beams and horizontal beams one of the vertical beams and horizontal beams.
  • Working cell structure can be vertical and hori zontal form frame .
  • Protective elements can be arranged on these vertical and horizontal frames of a work cell structure.
  • the protective elements can in particular be protective plates, such as walls, formwork and/or films.
  • the protective elements can serve to protect and/or seal off an internal working space, in particular against the ingress of particles or germs or to reduce noise emissions.
  • protective elements Only individual work cell structures can be provided with protective elements; in the case of several work cell structures connected to one another, only the vertical and horizontal frames on the outside of a common work area can be provided with protective elements, or any external and internal vertical and horizontal frames can also be attached Protective elements can be arranged according to the requirements.
  • the attachment of protective elements is advantageous if the device is used on construction sites in residential areas, for example, in order to reduce the noise at work.
  • an advantageous particle-free and germ-free working space can be created via the working cell structures, which is necessary for sensitive applications such as, for example, in aerospace engineering.
  • the carrier of the device can be used as traverse elements, in particular alternatively also supporting any other Element such as beams, masts or girders, be formed.
  • the truss elements can be designed in particular as I-point trusses, 2-point trusses, 3-point trusses or 4-point trusses, with these being reinforced by appropriate framework constructions.
  • the device according to the invention can include a control unit for manual or automatic, in particular software-controlled, control of the device.
  • the device for controlling the same has corresponding sensors and control elements.
  • the control unit it is, for example. It is possible to control several traversing units, positioning units and lifting devices, in particular several lifting devices in one work cell structure and/or several lifting devices in several work cell structures, without these interfering with one another.
  • the second aspect of the invention relates to a method for adapting a device according to the invention.
  • the procedure includes the following steps:
  • the method according to the invention thus enables a device to be increased and adapted to an increasing overall height in a simple manner. Furthermore, in particular the horizontal support, the displacement units, the positioning and lifting device can be mounted on the standing surface in a simple manner and raised to the structural height by means of the method according to the invention.
  • the method can include steps for adding a further working cell structure.
  • the method can include setting up additional vertical supports and horizontal supports connecting them in order to form a further adjacent work cell structure. If it is structurally necessary, the vertical beams can be connected to the existing work cell structure using additional horizontal beams. A further work cell structure linked to the at least one work cell structure is thus formed. Further working cell structures can be formed according to the method.
  • Fig. la an isometric view of the device with a working cell structure
  • Fig. 1b An isometric view of the device with a workcell structure with vertical supports raised
  • 1c an isometric view of the device with a work cell structure with additional segments attached to vertical supports;
  • 1d an isometric view of the device with a first work cell structure and a second work cell structure inserted underneath;
  • Figure 2a an isometric view of a second
  • Fig. 2b-c a section I of the device according to Fig.
  • Figure 3 is a side view of the apparatus having a work cell structure with an angled work plane
  • Fig. 4a an isometric view of the device with two arranged side by side workcell structures with second switch units;
  • Fig. 4b-e a section II of the device according to Fig.
  • Fig. 5 a plan view of the device with three
  • Figure 6 An isometric view of the device with two work cell structures and protective elements
  • a first embodiment 12a of the device is shown in FIG.
  • the first embodiment 12a of the apparatus 10 includes a workcell structure 14 that circumscribes a workspace 16 .
  • the working space 16 circumscribes a space in which the device 10 can be used to raise, lower and distribute objects 18 .
  • two or more separate working cell structures 14 can also be arranged next to one another.
  • the work cell structure 14 is formed from four vertical beams 20 and four horizontal beams 22 .
  • the carriers 20, 22 are presently designed as I-point trusses.
  • the vertical beams 20 are orthogonal on a plane
  • the horizontal beams 22 are arranged on the opposite first ends 26 of the vertical beams 20 on the footprint 24 and always connect two vertical beams 20 to one another circumferentially.
  • the vertical supports 20 can be moved in a vertical direction 34 pointing away from the standing surface 24 (see FIG. 1b).
  • Work cell structure 14 can be raised relative to the footprint 24 . This is shown in detail in Figs. Ib-ld.
  • the horizontal beams 22 form a first working plane 36.
  • a lifting device 38 is arranged on a positioning device 40 in the working plane 36 between the horizontal beams 22.
  • the lifting device 38 is a crane.
  • the lifting device 38 has a variable-length cable 42 with a cable loop 44 which is arranged on the end opposite the positioning device 40 and serves as a holding section. In the present case, an object 18 is held with the rope loop 44 .
  • the positioning device 40 is designed as an elongate cable 46 . Ends 48a, 48b of Positioning devices 40 can be moved on the vertical supports 20 by means of moving units 50 .
  • the displacement units 50 are designed as drivable carriages.
  • the traversing unit 50 each comprise a cable length changing unit 52 with a drivable pulley (not shown) for winding and unwinding the cable 46 of the positioning unit 40 .
  • the lifting device 38 can be moved between the traversing units 50 by lengthening one end 48a of the cable 46 and shortening the other opposite end 48b of the cable 46 .
  • first rails 56a are arranged circumferentially, which form a first closed rail circuit 58a.
  • the first rails 56a could also alternatively be arranged on the side of the horizontal support 22 pointing towards the support surface 24 or on a side opposite this.
  • the traversing units 50 are movably arranged on the first rails 56a.
  • the displacement units 50 can be driven by an electric motor.
  • the device 10 has a control unit 60 for controlling the lifting device 38 , the displacement units 50 and the lifting device 30 .
  • a computer-based control can be implemented by means of the control unit 60 . E.g. If there are several movable lifting devices 38 , a collision of these can be avoided. Furthermore, a uniform lifting the vertical support 20 can be implemented via the lifting device 30 .
  • the vertical supports 20 are raised by means of the lifting device 30 perpendicularly to the installation surface 24 in a direction 34 pointing away from the installation surface 24 and perpendicular to the installation surface 24, between the installation surface 24 and the raised vertical supports 20 there are segments 62 inserted on vertical supports 20 and arranged at the second ends 28 of the vertical supports 20 and / or releasably locked.
  • Fig. 1c shows the first embodiment 12a of the device 10 raised by the segments 62 on the vertical supports 20 .
  • Fig. 1d alternatively shows that instead of the segments 62 on vertical supports 20 a second work cell structure 14b is arranged under the first work cell structure 14a raised by means of the lifting device 30 . Furthermore, the second work cell structure 14b has a further lifting device 38 arranged on a further positioning device 40, which can be moved via further displacement units 50 along a further first rail circuit 58a in accordance with the first work cell structure 14a from FIG. 1 . These can also be controlled via the control unit 60 .
  • second rails 56b could be arranged along the vertical supports 20, which form a second rail circuit 58b (for example according to FIG. 2a) .
  • This could make it possible for the displacement units 50 to be movable in a horizontal frame 64 formed by the vertical beams 20 and the connecting horizontal beams 22 of the corresponding work cell structures 14a, b. between the stacked first and second work cell structures 14a, b can be moved.
  • FIGS. 2a-6 do not include a control unit 60 here. It is possible for the embodiments to be controlled manually or to have at least one control unit 60 in accordance with the above embodiments.
  • Fig. 2a shows a second embodiment 12b of the device 10 .
  • the structure of the second embodiment 12b corresponds to the first embodiment 12a of the device 10 .
  • the vertical supports 20 have second rails 56b.
  • First switch units 68a are arranged at the connection points 66 of the carriers 20 , 22 .
  • the first switch units 68a can be adjusted in such a way that the moving units 50 can be moved at the connection points 66 from the first rails 56a of the horizontal supports 22 to the second rails 56b of the vertical supports 20 .
  • the movement units 50 are thus optionally along the Hori zontalmé 22 and / or the vertical support 20 movable.
  • the first switch units 68a are shown in a first and a second state.
  • a first state FIG. 2b
  • the first switch units 68a connect the first rails 56a on the horizontal beams 22 to form a first rail circuit 58a.
  • the traversing units 50 can be moved along the first switch unit 68a from the first rails 56a on the horizontal supports 22 to the second rails 56b of the vertical supports 20 or vice versa.
  • the first switch units 68a can all be set in the same state or set differently.
  • the first switching units 68a can in particular be adjustable manually or by means of the control unit 60 .
  • FIG. 3 shows a third embodiment 12c of the device 10 .
  • the third embodiment 12c of the device 10 comprises a work cell structure 14 with two pairs of vertical supports 20 of different longitudinal extent along a corresponding first axis of extent 72 of the vertical supports 20 .
  • a first pair of adjacent vertical supports 20 has a shorter Extension along the corresponding first extension axis 72 as a second pair of adjacent vertical beams 20 .
  • the horizontal supports 22 are arranged at first ends of the vertical supports 26 . Due to the different extent of the vertical supports 20 , the working plane 36 formed by the horizontal supports 22 runs at an angle to the set-up surface 24 .
  • the remaining structure of the third embodiment 12c of the device 10 corresponds to the first embodiment 12a of the device 10 .
  • Fig. 4a shows a fourth embodiment 12d of the device 10 .
  • the fourth embodiment 12d of the device 10 includes two workcell structures 14a, 14b.
  • a basic structure of the first working cell structure 14a corresponds to the first embodiment 12a of the device 10 according to FIG. 1 .
  • a further vertical support 20 is arranged on the set-up surface 24 at a distance from the first work cell structure 14a.
  • the two further vertical supports 20 are connected to a further horizontal support 22 and connected to the first working cell structure 14a via two further horizontal supports 22 along the second axis of extension 74 and form the second working cell structure 14b.
  • the two work cell structures 14a, 14b form a cuboid.
  • first and the second work cell structure 14a, 14b two vertical supports 20 and one horizontal support 22 of the first work cell structure 14a form a common part 78 of both work cell structures 14a, 14b.
  • the first working cell structure 14a can be expanded as desired to include further working cell structures 14 by means of one or two vertical supports 20 which can be connected to at least one built-up working cell structure 14 via further horizontal supports 22 .
  • Embodiment 12d in the present case comprises first rails 56a arranged in accordance with first embodiment 12a, which form a first rail circuit 58a, two displacement units 50, a lifting device 38 and a positioning device 40.
  • Embodiment 12d also includes first rails 56a disposed along horizontal beams 22 .
  • the first rails 56a form another first rail circuit 58a in the second work cell structure 12b.
  • the displacement units 50 can be displaced between the work cell structures 14a, 14b arranged alongside.
  • Second switch units 68b are arranged at the connection points 76 of the supports 20, 22 of the first and second work cell structure 14a, 14b.
  • the second switch units 68b In a first state, the second switch units 68b connect the first rails 56a on the horizontal beams 22 of a work cell structure 14a, 14b in each case to form a first rail circuit 58a.
  • at least one displacement unit 50 can be displaced between the work cell structure 14a, 14b.
  • the second switch units 68b at the connection points 76 can be adjusted individually or together.
  • Fig. 4b to 4d show a second switch unit 68b enlarged in a detail II as an example for the fourth embodiment 12d.
  • Other second switch units 68b are also conceivable for transferring the traversing units 50 from a first to a second work cell structure 14a, 14b.
  • fixed rails 56 could also be used to transfer the traversing units 50 between the work cell structures 14 .
  • the present second switch units 68b includes two switch elements 80a, 80b.
  • first switch elements 80a are designed as a curved, movable rail 56.
  • the first switch elements 80a are between the horizontal support 22 of the common part 78 of the working cell structures 14a, 14b and on these Common Hori zontalany 22 adjacent Hori zontal obviouslyn 22 of the corresponding work cell structure 14a, 14b arranged.
  • the first switch elements 80a are curved in such a way that, in a first state, they connect the first rails 56a arranged on the horizontal beams 22 to form a first rail circuit 58a.
  • the first switch elements 80a can be moved in a direction of travel 82 pointing away from the placement area 24 .
  • Fig. 4 b to 4 d are arranged to be movable on a side 84 of the vertical supports 20 facing towards the working space 16 .
  • the second switch elements 80 b are positioned below the first switch elements 80 a on the vertical support 20 .
  • the second switch unit 68b can be moved into a second state.
  • the first switch elements 80a In a second state, the first switch elements 80a according to FIG. 4c in the direction of travel 82 .
  • the first rail circuit 58a is interrupted at positions of the first switch elements 80a. Released rail ends 86 are present.
  • the second switch elements 80b connect the released rail ends 86 of the first rails 56a adjacent Working cell structures 14a, 14b, which run parallel to the axis of extension 74.
  • the displacement unit 50 can be displaced along the second switch element 80b from the first work cell structure 14a below the horizontal beam 22 of the common part 78 into the second work cell structure 14b.
  • Fig. 4e shows the second state of the second switch unit 68b without the horizontal support 22 of the common part 78.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment 12e of the device 10 in a plan view.
  • the fifth embodiment 12e includes three workcell structures 14a, 14b, 14c.
  • a first work cell structure 14a is connected to a second work cell structure 14b along a first horizontal beam 22 and to a third work cell structure 14c along a second horizontal beam 22 orthogonal to the first.
  • Each workcell structure 14a-c includes a first rail loop 58a.
  • Second switch units 68b (not shown) according to the fourth embodiment 12d are arranged at connection points 76 of the carriers 20, 22 in order to transfer traversing units 50 from one work cell structure to the other work cell structures 14a-c.
  • a first lifting device 38 is arranged in the second work cell structure 14b via the positioning device 40 on the displacement units 50 .
  • a further lifting device 38 between the first and second Work cell structure 14a, 14b is movable.
  • One track motion 50 is located in the first workcell structure 14a and a second track motion 50 is located in the second workcell structure 14b.
  • the lifting device 38 can thus be moved with the positioning device 40 between the work cell structures 14a, 14b. It is theoretically conceivable that several working cell structures 14 can be bridged in this way. Alternatively, the traversing units 50 of a lifting device 38 can be traversed in a further work cell structure 14 .
  • two lifting devices 38, corresponding positioning devices 40 and displacement units 50 are arranged, for example, which can be operated in parallel or sequentially.
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment 12 f of the device 10 .
  • the basic structure of the sixth embodiment 12f corresponds to the fourth embodiment 12d in FIG. 4a .
  • Protective elements 90 are arranged on the vertical and horizontal frames 64, 88 formed by the vertical supports 20 and horizontal supports 22 of the two adjacent work cell structures 14a, 14b.
  • An internal working space 16 is sealed off by the protective elements 90 .
  • the protective elements 90 are corresponding sound-reducing wall elements.
  • the horizontal frame 64 between the work cell structures 14a, 14b has no protective element 90, so that the displacement units 50 can be moved between the work cell structures 14a, 14b via the second switch elements 80b.
  • a work cell 14 with only three vertical beams 20 would be, for example. just as realizable as that a work cell structure with four vertical supports 20 can only be expanded with one vertical support 20 instead of two.
  • the first and second switch units 68a, b shown in the second and fourth embodiment 12b, 12d can also be present together. Other combinations of features are also conceivable.

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Abstract

Vorrichtung (10) zur räumlich flexiblen Bereitstellung eines Hebesystems, insbesondere zum Heben, absenken und Verteilen von Objekten (18). Beispielsweis kann das Hebesystem auf einer Baustelle oder in einer Industrieanlage eingesetzt werden. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung derselben Vorrichtung (10).

Description

Titel : Vorrichtung zur räumlich flexiblen
Bereitstellung eines Hebesystems und Verfahren zum Anpassen desselbigen
Beschreibung
Ein erster Aspekt der Erfindung betri f ft eine Vorrichtung zur räumlich flexiblen Bereitstellung eines Hebesystems , insbesondere zum Heben, Absenken und Verteilen von Obj ekten, insbesondere Werkzeugen, bspw . Schaufeln, Grei fer, Meißel und/oder ein Schaufelrad . Beispielsweis kann das Hebesystem auf einer Baustelle oder in einer Industrieanlage eingesetzt werden . Ein zweiter Aspekt der Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Anpassung derselben Vorrichtung . In der Praxis werden typischerweise Kräne oder Turmdrehkrane eingesetzt , um Obj ekte wie Baumaterialien, Halbfertigteile oder Schalungen anzuheben und an einen Einsatzort zu transportieren . Hierzu ist an der Turmkonstruktion des Turmdrehkrans ein um die Turmkonstruktion drehbarer Ausleger angebracht mittels dem die Obj ekte auf bspw . einer Baustelle anhebar und verteilbar sind . Dabei ist der Ausleger des Turmdrehkrans nach dem Aufstellen auf eine feste Arbeitshöhe beschränkt und kann nicht an eine wachsende Bauhöhe bspw . einer auf zustellenden Windkraftanlage angepasst werden .
Aus der DE 10 2015 002 237 Al ist ein selbstkletternder Kran bekannt . Dieser schaf ft dem oben genannten Nachteil Abhil fe , indem weitere Turmkonstruktionselement in die Turmkonstruktion des Drehturmkrans eingesetzt oder Turmkonstruktionselemente aus dem Turmdrehkran entnommen werden können .
Die Verwendung eines Turmdrehkrans ist j edoch inef fi zient . Der Turmdrehkran weist ein Gegengewicht auf damit dieser beim Anheben eines Obj ektes über den Ausleger nicht kippt . Das Gegengewicht muss hierbei ein Viel faches der anzuhebenden Obj ekte betragen um eine ausreichende Sicherheit zu gewährleisten . Darüber hinaus beschränkt das Gegengewicht die maximale Traglast des Turmdrehkrans .
Turmdrehkräne bergen ein hohes Risiko eines Unfalls bei falscher Handhabung bspw . durch Anheben von zu schweren Obj ekten oder falschem Aufstellen desselben . Das Aufstellen der Turmdrehkrane ist umständlich und erfordert ein hohes Maß an Vorbereitung und Planung . Der Boden muss entsprechend verdichtet und ggf . auch tief gegründet sein, damit dieser die Last des Turmdrehkrans trägt , der Turmdrehkran nicht verkippt und im schlimmsten Fall umfällt .
Eine genaue Positionierung des Turmdrehkrans ist notwendig, wenn dieser wie im Fall einer Großbaustelle nicht die gesamte Baustelle abdecken kann . Ein Umsetzen desselbigen ist aufwendig und nur mit hohem Zeitaufwand realisierbar . Bei Einsatz mehrere Turmdrehkräne ist zur Unfallvermeidung auf eine genaue Positionierung derselben zu achten . Die Ausleger der Turmdrehkräne dürfen sich im Betrieb nicht kreuzen . Einzelne Bereiche der Baustelle liegen somit außerhalb der von den Auslegern abgedeckten Arbeitskreise und eine ganzheitliche Abdeckung der Baustelle ist nicht möglich .
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde die obenstehenden Nachteile des Stands der Technik Abhil fe zu schaf fen und eine Vorrichtung zur räumlich flexiblen Bereitstellung eines Hebesystems , sowie ein Verfahren zur Anpassung der Vorrichtung bereit zu stellen .
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst , dass die Vorrichtung wenigstens eine Arbeits zellenstruktur umfasst . Die Arbeits zellenstruktur umschreibt einen Arbeitsraum . Die Arbeits zellenstruktur umfasst wenigstens drei Vertikalträger und wenigstens drei Hori zontalträger . Die Hori zontalträger verbinden j eweils zwei Vertikalträger miteinander . Die Vorrichtung weist eine Hebeeinrichtung auf , die an einer längenvariablen und zwischen zwei Enden länglich erstreckten Positioniereinrichtung verfahrbar angeordnet ist . Die Enden der Positioniereinrichtung sind mittels Verfahreinheiten an den Vertikalträger und Hori zontalträgern verfahrbar .
Mit anderen Worten die Arbeits zellenstruktur bildet eine Struktur deren inneres der Arbeitsraum ist . Der Arbeitsraum kann insbesondere einen Teil oder eine gesamte Baustelle , sowie beispielsweise einen Bereich einer Industrieanlage fassen . Die Arbeits zellenstruktur dient als Stütz- und Führungsstruktur für das Hebesystem .
Die Vorrichtung kann mittels geschicktem Platzieren der Arbeits zellenstruktur eine Baustelle lückenlos mit Baumaterialien, Werkzeugen oder anderen Obj ekten versorgen, ohne dass es zu Überschneidungen wie bei Turmdrehkränen kommt . Durch die Verwendung einer Arbeits zellenstruktur ist ein im Vergleich zu konventionellen Turmdrehkränen höhere Standsicherheit , ein flexiblerer Einsatz und ein einfacher Aufbau möglich . Ferner vorteilhaft ist , dass durch die lückenlose Abdeckung der Baustelle der Baustellenverkehr, für bspw . Anlieferung benötigter Baumaterialien, reduziert werden kann . Es ist insbesondere möglich einen zentralen Anlieferungspunkt zu schaf fen und Störungen des Bauablaufs zu reduzieren oder ganz zu vermeiden . Die drei Vertikalträger und die Horizontalträger bilden eine prismatische Arbeitszellenstruktur mit dreieckiger Grundfläche. Alternativ kann die Vorrichtung auch mehr als drei Vertikal- und Horizontalträger aufweisen. Umfasst die Vorrichtung beispielsweise vier Vertikal- und Horizontalträger dann bilden diese eine quaderförmige oder würfelförmige Arbeits Zellenstruktur .
Die Vertikalträger können senkrecht bzw. vertikal auf einer Auf Stellfläche angeordnet sein, so dass diese mit der Auf Stellfläche einen Winkel von 90° einschließen. Mit anderen Worten, die Vertikalträger können beim Aufrichten der Arbeitszelle senkrecht zu einer ideal planen Auf Stellfläche ausgerichtet werden. Jedoch können die Vertikalträger auch schräg bzw. nur im Wesentlichen senkrecht bzw. im Wesentlichen vertikal auf der
Auf Stellfläche angeordnet sein, so dass die Vertikalträger und die Auf Stellfläche einen von 90° abweichenden Winkel einschließen. Fällt bspw. die Auf Stellfläche ab oder weißt Bodenwellen auf oder ist es für eine spezielle Hebeaufgabe notwendig die Vertikalträger winklig zu der Auf Stellfläche auszurichten, wird zwischen Auf Stellfläche und Vertikalträger ein von 90° abweichender Winkel eingeschlossen. Ferner können die Vertikalträger alle eine gleiche Länge aufweisen oder unterschiedlich lang sein. Dies ermöglicht, bspw. dass eine abfallenden oder ansteigenden Auf Stellfläche ausgeglichen werden kann und die von der Auf Stellfläche abgewandten Enden der Vertikalträger auf einer Höhe liegen oder gezielt Vertikalträger mit unterschiedlicher Länge eingesetzt werden können und eine Arbeits zellenstruktur mit zur Auf Stell fläche winklig verlaufender Deckfläche entsteht .
Die Hori zontalträger sind an den Vertikalträgern angeordnet und können hori zontal zu oder nur im Wesentlich hori zontal , folglich winklig zu einer Auf Stell fläche verlaufen . Insbesondere verlaufen die Hori zontalträger in einer Arbeitsebene .
Insgesamt müssen die Vertikalträger und die angeordneten Hori zontalträger derart auf einer Auf Stell fläche angeordnet sein und miteinander verbunden sein, dass diese eine stabile Arbeits zellenstruktur bilden um die Kräfte während des Betriebs des Hebesystems aufnehmen zu können . Falls notwendig können an durch die Vertikalträger und Hori zontalträger gebildete vertikalen und hori zontalen Rahmen einer Arbeits zellenstruktur Verstärkungselemente angeordnet sein . Die Verstärkungselemente können beispielsweise die aus seitlich wirkenden Kräfte resultierenden Schubspannungen auf die Arbeits zellenstruktur im Betrieb ausgleichen .
Die Verstärkungselemente können insbesondere als Diagonalverstrebungen ausgebildet sein . Jeweils zwei Diagonalverstrebungen können in Diagonalen in j eweils einem entsprechenden vertikalen oder hori zontalen Rahmen angeordnet sein und sich überkreuzen . Die Diagonalverstrebungen können j edes auf Zug und/oder Druck belastbare Element sein und insbesondere als Seile , Drahtseile , Metallbänder oder Metallstangen ausgebildet sein .
Die Hebeeinrichtung ist mittels der Positioniereinrichtung an der Arbeits zellenstruktur angeordnet . Die Hebeeinrichtung ist insbesondere ein Kran . Die Hebeeinrichtung kann zum Heben und Absenken von Obj ekten ein längenvariables Seil mit einem Halteabschnitt umfassen . Der Halteabschnitt kann insbesondere als Grei fer oder Seilschlaufe ausgebildet sein .
Die Hebeeinrichtung ist verfahrbar an der Positioniereinrichtung angeordnet . Die Hebeeinrichtung kann antreibbare Bewegungsmittel umfassen . Mittels der antreibbaren Bewegungsmittel kann die Hebeeinrichtung entlang der Positioniereinrichtung bewegbar sein .
Die Positioniereinrichtung ist längenvariabel und kann insbesondere ein Seil umfassen oder durch dieses gebildet sein oder als eine Traverse ausgebildet sein an dem die Hebeeinrichtung angeordnet ist .
Umfasst die Positioniereinrichtung ein Seil oder ist ein Seil kann dieses über wenigstens eine Seillängenänderungseinheit insbesondere eine selbstspannende oder eine antreibbare Seillängenänderungseinheiten auf- und abrollbar sein . Die Seillängenänderungseinheit kann insbesondere als Rolle ausgebildet sein . Durch das gezielte Auf- und Abrollen des Seils kann die Hebeeinrichtung zwischen den Trägern bewegbar oder über ein gezieltes Durchhängen die Hebeeinrichtung Richtung Boden absenkbar sein .
Die Enden der Positioniereinrichtung sind an j eweils einer Verfahreinheiten angeordnet . Die Verfahreinheiten können insbesondere als antreibbare Schlitten oder Wagen, die bspw . über einen Elektromotor antreibbar sind, ausgebildet sein . Die Positioniereinheit ist mittels der Verfahreinheit entlang der Vertikalträger und der Hori zontalträger verfahrbar . Ferner kann insbesondere die wenigstens eine Seillängenänderungseinheit an der Verfahreinheit angeordnet sein .
Beim Verfahren der Positioniereinrichtung und der angeordneten Hebeeinrichtung mittels der Verfahreinheiten wird die Belastung von der Arbeits zellenstruktur näherungsweise gleichmäßig aufgenommen, unabhängig welche Position die Verfahreinheiten anfahren . Folglich ist auch die von der erfinderischen Vorrichtung aufnehmbare Traglast annähernd gleichbleibend . Im Gegensatz zu der erfinderischen Vorrichtung nimmt die Belastung auf einen konventionellen Turmdrehkran zu und die aufnehmbare Traglast ab, wenn sich eine Laufkatze entlang des Auslegers von der Turmkonstruktion entfernt .
Bei der Auslegung der erfinderischen Vorrichtung können beispielsweise in einer vereinfachten Form nur die maximalen Belastungen der Vertikal- und Hori zontalträger berücksichtigt werden . Die maximale Last auf einen Vertikalträger wirkt , wenn die Hebeeinrichtung in einer Ecke der Arbeits zellenstruktur bewegt wird und somit die gesamte Traglast auf hauptsächlich einem Vertikalträger wirkt . Die maximale Belastung auf einen Hori zontalträger wirkt in Form eines Biegemoments , wenn die Hebeeinrichtung mittig an eine Hori zontalträger positioniert ist . Dies vereinfacht die Auslegung, den Aufbau und den Betrieb der erfinderischen Vorrichtung im Vergleich zu konventionellen Turmdrehkränen . Auch eine Kippgefahr der Vorrichtung ist reduziert bzw . nicht vorhanden . Gegengewichte wie bei klassischen Turmdrehkränen oder anderen Kränen sind nicht notwendig .
Zwei die Positioniereinrichtung tragende Verfahreinheiten können beide an den Hori zontalträgern angeordnet sein . Die Verfahreinheiten sind auf den Hori zontalträgen verfahrbar und können die an der Positioniereinrichtung angeordnete Hebeeinrichtung in Höhe der Hori zontalträger verfahren .
Die Verfahreinheiten können an den Vertikalträgern angeordnet sein . Dabei können die Verfahreinheiten an durch einen Hori zontalträger verbundenen Vertikalträger angeordnet sein oder an Vertikalträger die nicht direkt miteinander verbunden sind . Die Verfahreinheiten sind an den Hori zontalträgern verfahrbar und können eine an der Positioniereinheit angeordnete Hebeeinrichtung entlang der Vertikalträger verfahren .
Eine Verfahreinheit kann an einem Hori zontalträger und eine weitere Verfahreinheit kann an einem Vertikalträger angeordnet sein . Somit kann eine an der Positioniereinheit angeordnete Hebeeinrichtung gleichzeitig mittels der Verfahreinheit entlang des Vertikalträgers und des Hori zontalträgers verfahren werden . Insbesondere können die Verfahreinheiten an einem Vertikalträger und einem Hori zontalträger, der den Vertikalträger mit einem weiteren Vertikalträger verbindet angeordnet sein . Mit anderen Worten die Verfahreinheiten können die Hebeeinrichtung in einem seitlichen, hori zontalen Rahmen verfahren .
Bodenseitig kann j eweils ein weiterer Hori zontalträger zwischen den Vertikalträgern angeordnet sein . Sodass ein hori zontaler Rahmen aus zwei Vertikalträgern und zwei diese verbindende Hori zontalträger gebildet ist . Verfahreinheiten können entsprechend entlang des gesamten hori zontalen Rahmens verfahrbar sein .
Die Verfahreinheiten kann an Verbindungspunkten der Träger, beispielsweise Verbindungspunkten von Vertikalträgern, Hori zontalträgern oder weiteren Träger, über Weicheneinheiten wahlweise entlang der Hori zontalträger als auch der Vertikalträger verfahren werden .
Die Weicheneinheiten ermöglichen es , dass die Verfahreinheiten umlaufend an den Hori zontalträgern verfahrbar sind . Ferner kann die Weicheneinheit derart einstellbar sein, dass die Verfahreinheiten zwischen den Hori zontalträgern und den Vertikalträgern verfahrbar sind . Beispielsweise können die Weicheinheiten derart eingestellt sein, dass die Verfahreinheiten an Vertikal- und Hori zontalträgern einer Seite verfahrbar sind . Mittels der Weicheneinheiten ist die Hebeeinrichtung in vorteilhafter Weise flexibel im Arbeitsraum bewegbar und kann mit sehr hoher Präzision zu zu grei fenden Obj ekte verfahren werden . Diese Grei fen, Anheben und Positionieren .
Die Verfahreinheiten kann entlang von an den Trägern angeordneten Schienen bewegbar sein . Insbesondere kann die Vorrichtung mindestens einen geschlossenen Schienenumlauf aufweisen . Insbesondere können Schienen sowohl an den Hori zontalträgern, Vertikalträgern und/oder weiteren Trägern angeordnet sein . Schienen erlauben eine präzise und sichere Führung der Verfahreinheiten . Die Schienen können insbesondere einspurig, zweispurig oder mehrspurig ausgebildet sein .
Die Vorrichtung kann wenigstens zwei Hebeeinrichtungen mit j eweiliger mittels Verfahreinheiten verfahrbarer Positioniereinrichtung aufweist .
Die Hebeeinrichtung sind unabhängig voneinander einsetzbar und können durch die Anordnung der entsprechenden Positioniereinrichtungen auf j eweiligen Verfahreinheiten unabhängig voneinander verfahrbar sein . In vorteilhafter Weise ist es somit möglich, dass die Produktivität der Vorrichtung gesteigert wird, aufgrund dessen das gleichzeitig oder zeitlich versetzt Obj ekte im Arbeitsraum bewegbar sind .
Sind beispielsweise zwei unterschiedliche Obj ekte von den zwei unabhängigen Halteeinrichtungen gegri f fen, können die Obj ekte durch Verfahren der Hebeeinrichtungen gleichzeitig bewegt werden und auch aneinander vorbeibewegt werden . Ferner ist es auch möglich, dass die wenigstens zwei Hebeeinrichtungen schwere Obj ekte gleichzeitig grei fen und somit im Arbeitsraum bewegen können . Darüber hinaus kann ein Obj ekt , das von zwei Hebeeinrichtungen gehalten ist , winklig positioniert und abgelegt werden, indem die Halteabschnitte das Obj ekt auf unterschiedlicher Höhe zu den Hori zontalträgern halten . Beispielsweise kann ein Giebelbalken für eine Gebäudekonstruktion zur Montage an dessen Stirnseite angehoben und schräg an der Gebäudekonstruktion gehalten werden für eine einfache Montage desselben .
Die Vorrichtung kann eine Anhebevorrichtung umfassen . Die Anhebevorrichtung ist ausgebildet , um die Arbeits zellenstruktur anzuheben und von der Bodenseite her zu erhöhen . Indem zusätzliche Segmente an Vertikalträgern an die Vertikalträger angesetzt werden können . Alternativ kann auch eine weitere Arbeits zellenstruktur unter der Arbeits zellenstruktur einfügbar sein .
Indem weitere Segmente an Vertikalträgern an die Vertikalträger ansetzbar sind können die Hori zontalträger mit den Vertikalträgern erhöht werden . Somit kann eine Arbeitshöhe der wenigstens einen Hebeeinrichtung, insbesondere an eine wachsende Bauhöhe eines Gebäudes oder eines Konstrukts , wie beispielsweise einer Windkraftanlage , angepasst werden .
Eine Steigerung der Produktivität wird somit erreicht , da die Arbeits zellenstruktur nach einmaligem Aufbau ohne größeren Umbau an neue Arbeitshöhen angepasst werden kann . Mit anderen Worten eine selbstkletternde Hebeeinrichtung vorliegt .
Weiter Vorteilhaft ist , dass beispielsweiße bei der Errichtung von Windkraftanlagen keinen teuren und eine begrenzte Arbeitshöhe aufweisende Mobilkräne notwendig sind . Zudem werden bei Baustellen, wie bspw . den Windkraftanlagen, keine unnötigen Waldschneisen mehr gerodet , die für das Aufrichten des Auslegers bspw . eines Mobilkrans oder Turmdrehkrans notwendig sind .
Alternativ oder zusätzlich können weitere ganze Arbeits zellenstrukturen unter der ersten Arbeits zellenstruktur eingebracht werden . Dies ermöglicht , dass die Arbeitshöhe nicht nur erhöht wird, sondern bei Bedarf zwei oder mehr Arbeitsebenen, die j eweils durch die Hori zontalträger der entsprechenden Arbeits zellenstruktur gebildet werden, übereinander anordenbar sind . Die wenigstens eine Hebeeinrichtung kann somit , insbesondere über Weicheneinheiten, mittels entsprechender Verfahreinheiten zwischen den Arbeitsebenen bewegt werden . Alternativ oder zusätzlich kann in der neuen unter der ersten Arbeits zellenstruktur eingebrachten Arbeits zellenstruktur wenigstens eine weitere Hebeeinrichtung an einer Positioniereinrichtung angeordnet werden . Dies ermöglicht eine weitere flexible Anpassung der Vorrichtung an vorliegende Arbeitsbedingungen oder eine Möglichkeit die Produktivität zu steigern . Die Anhebevorrichtung kann mehrere Einheiten, insbesondere als hydraulische Pressen ausgebildete Einheiten, umfassen, die an j e einem Vertikalträger ansetzen . Jede Einheit der Anhebevorrichtung ist dazu ausgebildet einen Vertikalträger von einer Bodenseite , insbesondere von Seiten der Auf Stell fläche , her anzuheben .
Die Vorrichtung kann mehrere Arbeits zellenstrukturen umfassen . Einzelne Träger der Arbeits zellenstrukturen bilden insbesondere einen Teil mehrerer Arbeits zellenstrukturen . Die Verfahreinheiten oder insbesondere die Hebeeinrichtung kann zwischen den Arbeits zellenstrukturen verfahrbar sein . Insbesondere kann die Vorrichtung wenigstens zwei nebeneinander und zwei übereinander angeordnete Arbeits zellenstrukturen umfassen .
Beispielsweise kann eine zweite separate Arbeits zellenstruktur neben der ersten Arbeits zellenstruktur angeordnet werden . Falls statisch erforderlich können die Arbeits zellenstrukturen über Hori zontalträger miteinander verbunden werden . Ferner kann die zweite Arbeits zellenstruktur durch einen bzw . mehrere weitere Vertikalträger gebildet sein, wobei der wenigstens eine weiterer Vertikalträger mittels zwei weiteren Hori zontalträgern mit der ersten Arbeits zellenstruktur verbunden ist . I st eine zweite Arbeits zellenstruktur insbesondere durch mehrere weitere Vertikalträger gebildet , werden diese untereinander mittels mehrerer weiterer Hori zontalträgern verbunden und sind über zwei weitere Hori zontalträger an einen Hori zontalträger der ersten Arbeits zellenstruktur angebunden . In diesem Fall sind somit der entsprechende Hori zontalträger der ersten Arbeits zellenstruktur und die zwei Vertikalträger an den dieser angeordnet ist , Teil der zweiten Arbeits Zellenstruktur .
Folglich ist die erfinderische Vorrichtung in einfacher Weise entsprechend modular erweiterbar . Dies ermöglicht eine Anpassung der Vorrichtung an beispielsweise j ede beliebige Baustellenform . Auch ist es möglich bei Transport sehr schwerer Obj ekte , durch mehrere Arbeits zellenstrukturen eine erhöhte Stabilität und Stei figkeit für eine höhere Traglast zu erzielen . Aufgrund der Modularität kann die Stei figkeit und die Traglast weiter erhöht werden, indem insbesondere mehrere Vertikalträger aneinander anliegend angeordnet sind, um eine verstärkende Wirkung zu erzielen . Alternativ oder Zusätzlich können die Hori zontalträger durch Zusatzträger abgestützt sein, ähnlich einer Fachwerkskonstruktion, wobei insbesondere die Zusatzträger mit den Hori zontalträgern einen Winkel von 45 ° oder einen Winkel kleiner 45 ° einschließen können . Die Zusatzträger können j eweils einen Vertikal und einen Hori zontalträger miteinander verbinden .
Ferner ist es möglich durch die modulare Bauweise der Vorrichtung aus Gleichteilen (Vertikal- , Hori zontalträger, Hebeeinrichtung, Positioniereinrichtung, Verfahreinheiten) wirtschaftliche Vorteile zu erreichen, indem die Produktion und die Logistik schlank gehalten sind . Die Verfahreinheiten können zwischen den mehreren Arbeits zellenstrukturen verfahrbar sein . Dadurch kann die Positioniereinrichtung und der angeordneten Hebeeinrichtung zwischen den Arbeits zellenstrukturen verfahren werden . Alternativ wird nur eine Verfahreinheit in eine weitere Arbeits zellenstruktur verfahren, wobei eine Hebeeinrichtung entlang der Positioniereinrichtung verfahrbar ist in Richtung der weiteren Arbeits zellenstruktur . In vorteilhafter Weise kann eine Hebeeinrichtung eine große Strecke über mehrere Arbeits zellenstrukturen hinweg zurücklegen . Beispielsweise können somit Obj ekte von einem Anlieferungspunkt oder Lager im Gesamten Arbeitsraum verteilt werden .
An den Verbindungspunkten von Trägern mehrerer Arbeits zellenstrukturen können zweite Weicheneinheiten angeordnet sein über die die Verfahreinheiten zwischen den Arbeits zellenstrukturen überführbar sind . Die zweiten Weicheneinheiten können dabei verfahrbar ausgebildet sein, um beispielsweise entlang der Vertikalträger verfahren zu werden, wenn die Verfahreinheiten nicht von einer in eine andere Arbeits zellenstruktur überführt werden sollen .
Umfasst die Vorrichtung mehrere Arbeits zellenstrukturen können in j eder Arbeits zellenstruktur ein oder mehrere Hebeeinrichtungen mit Positioniereinrichtungen und entsprechenden Verfahreinheiten angeordnet sein .
Die Vertikalträger und Hori zontalträger einer
Arbeits zellenstruktur können vertikale und hori zontale Rahmen bilden . An diesen vertikalen und hori zontalen Rahmen einer Arbeits zellenstruktur können Schutzelemente angeordnet sein . Die Schutzelemente können insbesondere Schutzplatten, wie Wandungen, Schalungen und/oder Folien sein . Die Schutzelemente können dazu dienen einen innenliegenden Arbeitsraum zu schützen und/oder abzudichten, insbesondere vor Partikel- oder Keimeintrag oder um Schallemissionen zu reduzieren .
Es können nur einzelne Arbeits zellenstrukturen mit Schutzelementen versehen werden, es kann bei mehreren miteinander verbunden Arbeits zellenstrukturen nur die zu einem gemeinsamen Arbeitsraum außenliegenden vertikalen und hori zontalen Rahmen mit Schutzelementen versehen werden oder es können auch beliebig an außen- und innenliegende vertikale und hori zontale Rahmen Schutzelementen entsprechend den Anforderungen angeordnet sein .
Das Anbringen von Schutzelementen ist vorteilhaft , wenn die Vorrichtung auf beispielsweise Baustellen in Wohngebieten eingesetzt wird, um den Arbeitslärm zu reduzieren . Beispielsweise kann bei einem Einsatz der Vorrichtung in einer Industrieanlage über die Arbeits zellenstrukturen ein vorteilhafter partikel- und keimfreier Arbeitsraum geschaf fen werden, der bei empfindlichen Anwendungen wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrttechnik notwendig ist .
Die Träger der Vorrichtung können als Traversenelemente , insbesondere alternativ auch j edem anderen stützenden Element wie Balken, Masten oder Träger, ausgebildet sein . Die Traversenelemente können entsprechend den Anforderungen insbesondere als I-Punkt Traversen, 2-Punkt Traversen, 3- Punkt Traversen oder 4-Punkt Traversen ausgebildet sein, wobei diese über entsprechende Fachwerkskonstruktionen verstärkt sind .
Die erfinderische Vorrichtung kann eine Steuerungseinheit zum manuellen oder automatischen, insbesondere softwaregesteuerten Steuern der Vorrichtung umfassen . Insbesondere weist die Vorrichtung zur Steuerung derselben, entsprechende Sensoren und Steuerungselemente auf . Mittels der Steuerungseinheit ist es bspw . möglich mehrere Verfahreinheiten, Positioniereinheiten und Hebeeinrichtungen, insbesondere mehrere Hebeeinrichtungen in einer Arbeits zellenstruktur und/oder mehrere Hebeeinrichtungen in mehreren Arbeits zellenstrukturen zu steuern ohne , dass sich diese gegenseitig behindern .
Der zweite erfinderische Aspekt betri f ft ein Verfahren zum Anpassen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung . Zu einem Erhöhen der Arbeits zellenstruktur umfasst das Verfahren folgende Schritte :
- Anheben der Arbeits zellenstruktur von der Bodenseite her mittels einer Anhebevorrichtung,
- Einfügen und Ansetzen von zusätzlichen Segmenten von Vertikalträgern an die Vertikalträger oder
Einfügen einer weiteren Arbeits zellenstruktur unter der Arbeits zellenstruktur von der Bodenseite her . Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit in einfacher Weise ein Erhöhen und Anpassen einer Vorrichtung an eine wachsende Bauhöhe . Ferner können insbesondere die Hori zontalträger, die Verfahreinheiten, die Positionier- und Hebeeinrichtung auf der Auf Stell fläche in einfacher Weise montiert und mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Bauhöhe angehoben werden .
Zum Anpassen einer Vorrichtung kann das Verfahren Schritte zu einem Ergänzen einer weiteren Arbeits zellenstruktur aufweisen . Zum Ergänzen der weiteren Arbeits zellenstruktur kann das Verfahren das Aufstellen von weiteren Vertikalträgern und diese verbindende Hori zontalträger umfassen, um eine weitere nebenstehende Arbeits zellenstruktur zu bilden . Falls insbesondere statisch erforderlich, kann das Anbinden der Vertikalträger an die bestehende Arbeits zellenstruktur über weitere Hori zontalträger erfolgen . Somit wird eine weitere an der wenigstens einen Arbeits zellenstruktur angeknüpfte Arbeits zellenstruktur gebildet . Entsprechend dem Verfahren können weiter Arbeits zellenstrukturen gebildet werden .
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Aus führungsbeispiels : Es zeigen
Fig . la : eine isometrische Ansicht der Vorrichtung mit einer Arbeits zellenstruktur Fig. 1b: eine isometrische Ansicht der Vorrichtung mit einer Arbeitszellenstruktur mit angehobenen Vertikalträgern
Fig. 1c: eine isometrische Ansicht der Vorrichtung mit einer Arbeitszellenstruktur mit angesetzten weiteren Segmenten an Vertikalträgern;
Fig. Id: eine isometrische Ansicht der Vorrichtung mit einer ersten Arbeitszellenstruktur und einer unterhalb eingefügten zweiten Arbei t s Zellenstruktur;
Fig. 2a: eine isometrische Ansicht einer zweiten
Aus führungs form der Vorrichtung mit einer Arbeitszellenstruktur mit ersten Weicheneinheiten;
Fig. 2b-c: ein Ausschnitt I der Vorrichtung gemäß Fig.
2a zeigend einen ersten und zweiten Zustand der ersten Weicheneinheiten;
Fig. 3: eine seitliche Ansicht der Vorrichtung mit einer Arbeitszellenstruktur mit einer winkligen Arbeitsebene;
Fig. 4a: eine isometrische Ansicht der Vorrichtung mit zwei nebeneinander angeordneten Arbeitszellenstrukturen mit zweiten Weicheneinheiten;
Fig. 4b-e: ein Ausschnitt II der Vorrichtung gemäß Fig.
4a zeigend einen ersten und zweiten Zustand der zweiten Weicheneinheiten
Fig. 5: eine Draufsicht der Vorrichtung mit drei
Arbeitszellenstrukturen und mehreren Hebe einricht ungen
Fig. 6: eine isometrische Ansicht der Vorrichtung mit zwei Arbeitszellenstrukturen und Schutzelemente
In Fig. la ist eine erste Aus führungs form 12a der Vorrichtung dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die erste Aus führungs form 12a der Vorrichtung 10 weist eine Arbeitszellenstruktur 14 auf, die einen Arbeitsraum 16 umschreibt. Der Arbeitsraum 16 umschreibt einen Raum in dem mit der Vorrichtung 10 Objekte 18 anhebbar, absenkbar und verteilbar sind. Es können insbesondere auch zwei oder mehr separate Arbeitszellenstrukturen 14 nebeneinander angeordnet werden.
Die Arbeitszellenstruktur 14 ist aus vier Vertikalträgern 20 und vier Horizontalträger 22 gebildet. Die Träger 20, 22 sind vorliegend als I-Punkt Traversen ausgebildet. Die Vertikalträger 20 sind orthogonal auf einer ebenen
Auf Stellfläche 24 aufgestellt und bilden eine würfelförmige Grundform. Die Horizontalträger 22 sind an der Auf Stellfläche 24 gegenüberliegenden ersten Enden 26 der Vertikalträger 20 angeordnet und verbinden umlaufend immer zwei Vertikalträger 20 miteinander.
In der in Fig. la dargestellten ersten Aus führungs form 12a der Vorrichtung 10 ist an den auf der Auf Stellfläche 24 angeordneten zweiten Enden 28 der Vertikalträgern 20 eine Anhebevorrichtung 30 angeordnet bzw. vorliegend umfasst die Anhebevorrichtung 30 hydraulische Pressen 32, die an jedem Vertikalträger angeordnet sind. Mittels der Anhebevorrichtung 30 sind die Vertikalträger 20 in eine von der Auf Stellfläche 24 wegweisende senkrechten Richtung 34 (siehe Fig. 1b) verfahrbar. Somit ist die gesamte
Arbeitszellenstruktur 14 gegenüber der Auf Stellfläche 24 anhebbar. Dies ist im Detail in den Fig. Ib-ld gezeigt.
Die Horizontalträger 22 bilden eine erste Arbeitsebene 36. Zwischen den Horizontalträgern 22 ist in der Arbeitsebene 36 eine Hebeeinrichtung 38 an einer Positioniereinrichtung 40 angeordnet. Die Hebeeinrichtung 38 ist ein Kran. Die Hebeeinrichtung 38 weist zum Heben und Absenken von Objekten 18 ein längenvariables Seil 42 auf mit einem an dem der Positioniereinrichtung 40 gegenüberliegendem Ende angeordneten Seilschlaufe 44, die als Halteabschnitt dient. Mit der Seilschlaufe 44 ist vorliegend ein Objekt 18 gehalten .
Die Positioniereinrichtung 40 ist vorliegend als längliches Seil 46 ausgebildet. Enden 48a, 48b der Positioniereinrichtung 40 sind mittels Verfahreinheiten 50 an den Vertikalträgern 20 verfahrbar . Die Verfahreinheiten 50 sind vorliegend als antreibbare Schlitten ausgebildet . Die Verfahreinheit 50 umfassen j eweils eine Seillängenänderungseinheit 52 mit einer nicht dargestellten antreibbaren Rolle zum auf- und abrollen des Seils 46 der Positioniereinheit 40 . Die Hebeeinrichtung 38 ist durch verlängern eines Endes 48a des Seils 46 und verkürzen des anderen gegenüberliegenden Ende 48b des Seils 46 zwischen den Verfahreinheit 50 verfahrbar .
An einer zum Arbeitsraum 16 weisenden Seite 54 der Hori zontalträger 22 sind umlaufend einspurige erste Schienen 56a angeordnet , die einen ersten geschlossenen Schienenumlauf 58a bilden . Die ersten Schienen 56a könnten auch alternativ auf der zur Auf Stell fläche 24 weisenden Seite oder einer dieser gegenüberliegenden Seite der Hori zontalträger 22 angeordnet sein . An den ersten Schienen 56a sind die Verfahreinheiten 50 verfahrbar angeordnet . Beispielsweise können die Verfahreinheiten 50 mittels eines Elektromotors antreibbar sein .
Wie in Fig . la dargestellt ist weist die Vorrichtung 10 eine Steuerungseinheit 60 auf , zum Steuern der Hebeeinrichtung 38 , der Verfahreinheiten 50 und der Anhebevorrichtung 30 . Mittels der Steuereinheit 60 ist eine computerbasierte Steuerung umsetzbar . Bspw . ist bei mehreren bewegbarer Hebeeinrichtungen 38 eine Kollision dieser vermeidbar . Ferner kann ein gleichmäßiges Anheben der Vertikalträger 20 über die Anhebevorrichtung 30 umgesetzt werden .
In Fig . 1b sind die Vertikalträger 20 mittels der Anhebevorrichtung 30 senkrecht zur Auf Stell fläche 24 in eine von der Auf Stell fläche 24 wegweisende und zu der Auf Stell fläche 24 senkrechten Richtung 34 angehoben , zwischen Auf Stell fläche 24 und angehobenen Vertikalträgern 20 werden j eweils Segmente 62 an Vertikalträgern 20 eingefügt und an den zweiten Enden 28 der Vertikalträgern 20 angeordnet und/oder lösbar verriegelt .
In Fig . 1c ist die erste Aus führungs form 12a der Vorrichtung 10 um die Segmente 62 an Vertikalträgern 20 erhöht dargestellt .
In Fig . Id ist alternativ dargestellt , dass anstelle der Segmente 62 an Vertikalträgern 20 eine zweite Arbeits zellenstruktur 14b unter der ersten mittels der Anhebevorrichtung 30 angehobenen Arbeits zellenstruktur 14a angeordnet ist . Ferner weist die zweiten Arbeits zellenstruktur 14b eine weitere an einer weiteren Positioniereinrichtung 40 angeordnete Hebeeinrichtung 38 auf , die über weitere Verfahreinheiten 50 entlang von einem weiteren ersten Schienenumlauf 58a verfahrbar ist gemäß der ersten Arbeits zellenstruktur 14a aus Fig . 1 . Diese sind auch über die Steuerungseinheit 60 steuerbar .
Beispielsweise könnten entlang der Vertikalträger 20 zweite Schienen 56b angeordnet werden, die einen zweiten Schienenumlauf 58b bilden (beispielsweise entsprechend Fig . 2a ) . Dieser könnte es ermöglichen, dass die Verfahreinheiten 50 in einem durch die Vertikalträger 20 und, die verbindenden Hori zontalträger 22 gebildeten hori zontalen Rahmen 64 der entsprechenden Arbeits zellenstrukturen 14a, b verfahrbar sind bzw . zwischen den übereinander angeordneten ersten und zweiten Arbeits zellenstrukturen 14a, b verfahrbar sind .
Die folgenden Aus führungs formen, die in den Fig . 2a- 6 dargestellt sind, umfassen vorliegend keine Steuerungseinheit 60 . Es ist möglich, dass die Aus führungs formen manuell gesteuert werden oder entsprechend obenstehender Aus führungs formen wenigstens eine Steuerungseinheit 60 aufweisen .
In Fig . 2a ist eine zweite Aus führungs form 12b der Vorrichtung 10 dargestellt . Der Aufbau der zweite Aus führungs form 12b entspricht der ersten Aus führungs form 12a der Vorrichtung 10 . Zusätzlich zu den ersten Schienen 56a an den Hori zontalträgern 22 , weisen die Vertikalträgern 20 zweite Schienen 56b auf .
An den Verbindungspunkten 66 der Träger 20 , 22 sind erste Weicheneinheiten 68a angeordnet . Die ersten Weicheneinheiten 68a sind derart einstellbar, dass die Verfahreinheiten 50 an den Verbindungspunkten 66 von den ersten Schienen 56a der Hori zontalträger 22 auf die zweiten Schienen 56b der Vertikalträger 20 verfahrbar sind . Die Verfahreinheiten 50 sind somit wahlweise entlang der Hori zontalträger 22 und/oder der Vertikalträger 20 verfahrbar .
In Fig . 2b und 2c sind die ersten Weicheneinheiten 68a in einem ersten und einem zweiten Zustand dargestellt . In einem ersten Zustand ( Fig . 2b ) verbinden die ersten Weicheneinheiten 68a die ersten Schienen 56a an den Hori zontalträgern 22 zu einem ersten Schienenumlauf 58a .
Sind die ersten Weicheneinheiten 68a gemäß Fig . 2c in den zweiten Zustand eingestellt ( dargestellt durch eine Einstellrichtung 70 in Fig . 2c ) sind die Verfahreinheiten 50 entlang der ersten Weicheneinheit 68a von den ersten Schienen 56a an den Hori zontalträgern 22 auf die zweiten Schienen 56b der Vertikalträger 20 oder umgekehrt verfahrbar .
Die ersten Weicheneinheiten 68a können alle in einen gleichen Zustand einstellbar oder unterschiedlich einstellbar sein . Die ersten Weicheneinheiten 68a können insbesondere manuell oder mittels der Steuerungseinheit 60 einstellbar sein .
In Fig . 3 ist eine dritte Aus führungs form 12c der Vorrichtung 10 dargestellt . Die dritte Aus führungs form 12c der Vorrichtung 10 umfasst eine Arbeits zellenstruktur 14 mit zwei Paaren von Vertikalträgern 20 unterschiedlicher länglicher Erstreckung entlang einer entsprechenden ersten Erstreckungsachse 72 der Vertikalträger 20 . Ein erstes Paar von nebenstehenden Vertikalträgern 20 weist eine kürzere Erstreckung entlang der entsprechenden ersten Erstreckungsachse 72 auf als ein zweites Paar von nebenstehenden Vertikalträgern 20 . An ersten Enden der Vertikalträger 26 sind gemäß der ersten Aus führungs form 12a die Hori zontalträger 22 angeordnet . Aufgrund der unterschiedlichen Erstreckung der Vertikalträger 20 verläuft die von den Hori zontalträgern 22 gebildete Arbeitsebene 36 winklig zu der Auf Stell fläche 24 . Der restliche Aufbau der dritten Aus führungs form 12c der Vorrichtung 10 entspricht der ersten Aus führungs form 12a der Vorrichtung 10 .
In Fig . 4a ist eine vierte Aus führungs form 12d der Vorrichtung 10 dargestellt . Die vierte Aus führungs form 12d der Vorrichtung 10 umfasst zwei Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b . Ein Grundaufbau der erste Arbeits zellenstruktur 14a entspricht der ersten Aus führungs form 12a der Vorrichtung 10 gemäß Fig . 1 .
Entlang von zweiten Erstreckungsachsen 74 zweier parallel zueinander angeordneter Hori zontalträger 22 der ersten Arbeits zellenstruktur 14a sind beabstandet neben der ersten Arbeits zellenstruktur 14a j eweils ein weiterer Vertikalträger 20 auf der Auf Stell fläche 24 angeordnet . Die zwei weiteren Vertikalträger 20 sind mit einem weiteren Hori zontalträger 22 verbunden und über zwei weitere Hori zontalträger 22 entlang der zweiten Erstreckungsachse 74 an der ersten Arbeits zellenstruktur 14a angebunden und bilden die zweite Arbeits zellenstruktur 14b . In Fig . 3 bilden die zwei Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b ein Quader .
An den Verbindungspunkten 76 der ersten und der zweiten Arbeits zellenstruktur 14a, 14b bilden zwei Vertikalträger 20 und ein Hori zontalträger 22 der ersten Arbeits zellenstruktur 14a einen gemeinsamen Teil 78 beider Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b . Dies ermöglicht mittels möglichst weniger zusätzlicher Komponenten die Vorrichtung 10 an die Form insbesondere einer Baustelle und Ansprüche an die Traglast anzupassen . Die erste Arbeits zellenstruktur 14a ist beliebig um weitere Arbeits zellenstrukturen 14 erweiterbar mittels einem oder zwei Vertikalträger 20 , die über weitere Hori zontalträger 22 mit wenigstens eine aufgebaute Arbeits zellenstruktur 14 verbunden werden können .
Die erste Arbeits zellenstruktur 14a der vierten
Aus führungs form 12d umfasst vorliegend entsprechend der ersten Aus führungs form 12a angeordnete ersten Schienen 56a, die einen ersten Schienenumlauf 58a bilden, zwei Verfahreinheiten 50 , eine Hebeeinrichtung 38 und eine Positioniereinrichtung 40 .
Die zweite Arbeits zellenstruktur 12b der vierten
Aus führungs form 12d weist auch erste Schienen 56a auf , die entlang der Hori zontalträger 22 angeordnet sind . Die ersten Schienen 56a bilden einen weiteren ersten Schienenumlauf 58a in der zweiten Arbeits zellenstruktur 12b . Vorliegend sind die Verfahreinheiten 50 zwischen den nebenstehend angeordneten Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b verfahrbar . An den Verbindungspunkten 76 der Träger 20 , 22 der ersten und zweiten Arbeits zellenstruktur 14a, 14b sind zweite Weicheneinheiten 68b angeordnet . In einem ersten Zustand Verbinden die zweiten Weicheneinheiten 68b die ersten Schienen 56a an den Hori zontalträgern 22 einer Arbeits zellenstruktur 14a, 14b j eweils zu einem ersten Schienenumlauf 58a . In einem zweiten Zustand der zweiten Weicheneinheit 68b ist wenigstens eine Verfahreinheiten 50 zwischen den Arbeits zellenstruktur 14a, 14b verfahrbar . Die zweiten Weicheneinheiten 68b an den Verbindungspunkten 76 sind einzeln oder gemeinsam einstellbar .
Fig . 4b bis 4d zeigen vergrößert in einem Ausschnitt I I beispielhaft für die vierte Aus führungs form 12d eine zweite Weicheneinheit 68b . Vorstellbar sind auch andere zweite Weicheneinheiten 68b zur Überführung der Verfahreinheiten 50 von einer ersten in eine zweite Arbeits zellenstruktur 14a, 14b . Alternativ oder zusätzlich könnten auch fest angeordnete Schienen 56 zur Überführung der Verfahreinheiten 50 zwischen den Arbeits zellenstrukturen 14 dienen . Die vorliegenden zweiten Weicheneinheiten 68b umfasst zwei Weichenelemente 80a, 80b .
In dem in Fig . 4b gezeigte Ausschnitt I I sind zwei erste Weichenelemente 80a als eine gekrümmte verfahrbare Schiene 56 ausgebildet . Die ersten Weichenelemente 80a sind zwischen den Hori zontalträger 22 des gemeinsamen Teils 78 der Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b und an diesen gemeinsamen Hori zontalträger 22 anliegenden Hori zontalträgern 22 der entsprechenden Arbeits zellenstruktur 14a, 14b angeordnet . Gemäß Fig . 4b ist sind die ersten Weichenelemente 80a derart gekrümmt , dass diese in einem ersten Zustand die an den Hori zontalträgern 22 angeordneten ersten Schienen 56a zu einem ersten Schienenumlauf 58a verbinden . Die ersten Weichenelemente 80a sind in eine von der Auf Stell fläche 24 wegweisende Verfahrrichtung 82 verfahrbar .
Die in Fig . 4b bis 4d dargestellten zweiten Weichenelemente 80b sind verfahrbar an einer zum Arbeitsraum 16 zugewandten Seite 84 der Vertikalträgern 20 angeordnet . In dem in Fig . 4b gezeigten ersten Zustand sind die zweiten Weichenelemente 80b unterhalb der ersten Weichenelemente 80a an dem Vertikalträger 20 positioniert .
Wenn die Verfahreinheiten 50 aus der ersten Arbeits zellenstruktur 14a in die zweite Arbeits zellenstruktur 14b überführt werden sollen, dann kann die zweite Weicheneinheit 68b in einen zweiten Zustand verfahren werden .
In einem zweiten Zustand sind die erste Weichenelement 80a entsprechend Fig . 4c in die Verfahrrichtung 82 verfahren . Der erste Schienenumlauf 58a ist an Positionen der ersten Weichenelemente 80a unterbrochen . Es liegen freigegebene Schienenenden 86 vor . In dem zweiten Zustand verbinden die zweiten Weichenelemente 80b die freigegebenen Schienenenden 86 der ersten Schienen 56a nebenstehender Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b, die parallel zur Erstreckungsachse 74 , verlaufen . Die Verfahreinheit 50 ist entlang dem zweiten Weichenelement 80b von der ersten Arbeits zellenstruktur 14a unterhalb des Hori zontalträgers 22 des gemeinsamen Teils 78 in die zweite Arbeits zellenstruktur 14b verfahrbar . In Fig . 4e ist der zweite Zustand der zweiten Weicheneinheit 68b ohne den Hori zontalträger 22 des gemeinsamen Teils 78 dargestellt .
In Fig . 5 ist eine fünfte Aus führungs form 12e der Vorrichtung 10 in einer Draufsicht dargestellt . Die fünfte Aus führungs form 12e umfasst drei Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b, 14c . Eine erste Arbeits zellenstruktur 14a ist entlang eines ersten Hori zontalträgers 22 mit einer zweiten Arbeits zellenstruktur 14b und entlang eines zum ersten orthogonal verlaufenden zweiten Hori zontalträgers 22 mit einer dritten Arbeits zellenstruktur 14c verbunden .
Jede Arbeits zellenstruktur 14a-c weist einen ersten Schienenumlauf 58a auf . An Verbindungspunkten 76 der Träger 20 , 22 sind nicht dargestellte zweite Weicheneinheiten 68b gemäß der vierten Aus führungs form 12d angeordnet zum Überführen von Verfahreinheiten 50 von einer in die weiteren Arbeits zellenstrukturen 14a-c .
In der zweiten Arbeits zellenstruktur 14b ist gemäß der ersten Aus führungs form 12a eine erste Hebeeinrichtung 38 über die Positioniereinrichtung 40 an den Verfahreinheiten 50 angeordnet . Ferner ist beispielhaft gezeigt wie eine weiter Hebeeinrichtung 38 zwischen der ersten und zweiten Arbeits zellenstruktur 14a, 14b verfahrbar ist . Eine Verfahreinheit 50 ist in der ersten Arbeits zellenstruktur 14a und eine zweite Verfahreinheit 50 ist in der zweiten Arbeits zellenstruktur 14b befindlich . Die Hebeeinrichtung 38 ist somit mit der Positioniereinrichtung 40 zwischen den Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b verfahrbar . Theoretisch denkbar ist das derart mehrere Arbeits zellenstrukturen 14 überbrückbar sind . Alternativ können die Verfahreinheiten 50 einer Hebeeinrichtung 38 in einer weiter Arbeits zellenstruktur 14 verfahren werden .
In der dritten Arbeits zellenstruktur 14c sind beispielhaft zwei Hebeeinrichtung 38 , entsprechende Positioniereinrichtungen 40 und Verfahreinheiten 50 angeordnet , die parallel oder sequentiell betreibbar sind .
In Fig . 6 ist eine sechste Aus führungs form 12 f der Vorrichtung 10 dargestellt . Der grundlegende Aufbau der sechsten Aus führungs form 12 f entspricht der vierten Aus führungs form 12d in Fig . 4a . An durch die Vertikalträger 20 und Hori zontalträger 22 gebildeten vertikalen und hori zontalen Rahmen 64 , 88 der zwei nebenstehenden Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b sind Schutzelemente 90 angeordnet . Durch die Schutzelemente 90 ist ein innenliegender Arbeitsraum 16 abgedichtet . Vorliegend ist denkbar, dass Schallemissionen reduziert sind . Die Schutzelemente 90 sind entsprechende schallreduzierende Wandungselemente . Der hori zontale Rahmen 64 zwischen den Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b weist kein Schutzelement 90 auf , damit die Verfahreinheiten 50 über die zweiten Weichenelemente 80b zwischen den Arbeits zellenstrukturen 14a, 14b verfahrbar sind .
Wie aus obenstehender Erläuterung der Aus führungs formen 12a- f ersichtlich sind alle möglichen Kombinationen der Merkmale aufgrund der modularen Bauweise der Vorrichtung 10 umsetzbar . Der Schutzumfang beschränkt sich nicht auf die in den Aus führungs formen 12a- f dargestellten Merkmalskombinationen .
Eine Arbeits zelle 14 mit nur drei Vertikalträgern 20 wäre bspw . genauso umsetzbar, wie , dass eine Arbeits zellenstruktur mit vier Vertikalträge 20 nur mit einer anstelle zwei Vertikalträgern 20 erweiterbar ist . Die in der zweiten und vierten Aus führungs form 12b, 12d dargestellten ersten und zweiten Weicheneinheiten 68a, b können auch gemeinsam vorliegen . Andere Merkmalskombinationen sind ebenfalls denkbar .

Claims

34
Patentansprüche Vorrichtung (10) zur räumlich flexiblen Bereitstellung eines Hebesystems, insbesondere zum Heben, Absenken und Verteilen von Objekten (18) , wobei die Vorrichtung (10) wenigstens eine Arbeitszellenstruktur (14) umfasst, die einen Arbeitsraum (16) umschreibt, wobei die Arbeitszellenstruktur (14) wenigstens drei Vertikalträger (20) und wenigstens drei Horizontalträger (22) umfasst, wobei Horizontalträger (22) jeweils zwei Vertikalträger (20) miteinander verbinden, wobei die Vorrichtung (10) eine Hebeeinrichtung (38) aufweist, die an einer längenvariablen und zwischen zwei Enden (48a, 48b) länglich erstreckten Positioniereinrichtung (40) verfahrbar angeordnet ist, wobei die Enden (48a, 48b) der Positioniereinrichtung
(40) mittels Verfahreinheiten (50) an den Vertikalträger (20) und Horizontalträgern (22) verfahrbar sind. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheiten (50) an Verbindungspunkten (66) der Träger über Weicheneinheiten (68) wahlweise entlang der 35
Horizontalträger (22) als auch der Vertikalträger (20) verfahren werden können. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheiten (50) entlang von an den Trägern (20, 22) angeordneten Schienen (56a, 56b) bewegbar sind, insbesondere wobei die Vorrichtung (10) mindestens einen geschlossenen Schienenumlauf (58a, 58b) aufweist. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) wenigstens zwei Hebeeinrichtungen (38) mit jeweiliger mittels Verfahreinheiten (50) verfahrbarer Positioniereinrichtung (40) aufweist. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Anhebevorrichtung (30) umfasst, die ausgebildet ist, um die Arbeitszellenstruktur (14) anzuheben und von der Bodenseite her zu erhöhen, indem zusätzliche Segmente (62) an Vertikalträgern (20) an die Vertikalträger (20) ansetzbar sind, oder eine weitere Arbeitszellenstruktur (14) unter der Arbeitszellenstruktur (14) einfügbar ist . Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) mehrere Arbeitszellenstrukturen (14) umfasst, insbesondere wobei einzelne Träger (20,22) einen Teil (78) mehrerer Arbeitszellenstrukturen (14) bilden, und die Verfahreinheiten (50) oder insbesondere die Hebeeinrichtung (38) zwischen den Arbeitszellenstrukturen (14) verfahrbar sind, insbesondere wobei die Vorrichtung (10) wenigstens zwei nebeneinander und zwei übereinander angeordnete Arbeitszellenstrukturen (14) umfasst. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an durch die Vertikalträger (20) und Horizontalträger (22) gebildeten vertikalen und horizontalen Rahmen (64, 88) einer Arbeitszellenstruktur (14) Schutzelemente (90) , insbesondere Schutzplatten, wie Wandungen, Schalungen, Folien angeordnet sind, um einen innenliegenden Arbeitsraum zu schützen und/oder abzudichten, insbesondere vor Emissionen insbesondere Partikel- oder Keimeintrag oder um Schallemissionen zu reduzieren. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (20,22) als Traversenelemente ausgebildet sind. Verfahren zum Anpassen einer Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhöhen der Arbeitszellenstruktur (14) folgende Schritte umfasst:
- Anheben der Arbeitszellenstruktur (14) von der Bodenseite her mittels einer Anhebevorrichtung (30) ,
- Einfügen und Ansetzen von zusätzlichen Segmenten (62) von Vertikalträgern (20) an die Vertikalträger (62) oder
Einfügen einer weiteren Arbeitszellenstruktur (14) unter der Arbeitszellenstruktur (14) von der Bodenseite her . . Verfahren zum Anpassen einer Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergänzen einer weiteren Arbeitszellenstruktur (14) das Aufstellen von weiteren Vertikalträgern (20) und diese verbindende Horizontalträger (22) und/oder zusätzlich ein Anbinden der Vertikalträger (20) über weitere Horizontalträger (22) an die bestehenden Arbeitszellenstruktur (14) um die weitere an der wenigstens einen Arbeitszellenstruktur (14) angeknüpfte Arbeitszellenstruktur (14) zu bilden, umfasst.
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