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Die
Erfindung betrifft eine fahrbare Hubvorrichtung mit
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oberen Fahrwagen, der entlang einer Führung verfahrbar ist,
- – einem
unteren Hubgestell zur Aufnahme einer Last,
- – einer
Hebeeinrichtung mit mindestens zwei Zugmitteln, mit denen das Hubgestell
unter dem Fahrwagen vertikal bewegbar aufgehängt ist, und
- – einer
Stabilisierungseinrichtung zur lateralen Stabilisierung des Hubgestells
gegenüber
dem Fahrwagen mit mindestens einem im wesentlichen biegesteifen
Schwenkarm, welcher an einem unteren Endbereich schwenkbar mit dem Hubgestell
und an einem oberen Endbereich schwenkbar mit dem Fahrwagen verbunden
ist.
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Fahrbare
Hubvorrichtungen werden in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt,
vor allem in Lackieranlagen, in denen zu lackierende Gegenstände in verschiedene
Behandlungsbäder
eingetaucht werden müssen
und bei der Montage von Kraftfahrzeugen.
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Bekannt
sind fahrbare Hubvorrichtungen, bei denen ein Hubgestell mit vier
Seilen an einem an Tragschienen laufenden Fahrwagen aufgehängt ist. Durch
Auf- und Abwickeln der Seile auf entsprechende Trommeln kann das
Hubgestell angehoben bzw. abgesenkt werden. Eine solche Hubvorrichtung
weist jedoch eine geringe seitliche Stabilität auf, so dass durch relativ
geringe seitliche Kräfte
oder durch Trägheitskräfte beim
Verfahren die vom Hubgestell aufgenommene Last unkontrolliert in
seitliche Schwingung geraten kann.
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Daher
wurde in
EP 1 106 563
A2 ein Seilverlauf vorgeschlagen, bei dem jeweils zwei
gegensinnig schräg
verlaufende Seilabschnitte eine seitliche Stabilisierung für jeweils
eine Richtung bewirken. In bestimmten Anwendungsbereichen, insbesondere bei
geringen Lasten, ist jedoch eine Stabilisierung nur durch schräg verlaufende
Seilabschnitte zur Vermeidung unkontrollierter seitlicher Auslenkung
der Last unzureichend.
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Bekannt
sind auch fahrbare Hubvorrichtungen, bei denen eine seitliche Stabilisierung
durch Scherengitter erreicht wird, die zwischen dem Fahrwagen und
dem Hubgestell befestigt sind und dafür sorgen, dass das an Seilen
hängende
Hubgestell keine seitliche Bewegungsfreiheit besitzt. Eine solche Hubvorrichtung
ist aber relativ schwer. Daher müssen
die Tragschienen entsprechend stabil ausgelegt werden, was technisch
aufwendig und teuer ist.
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Eine
Hubvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
DE 102 57 108 A1 bekannt.
Durch den Schwenkarm führt
das Hubgestell beim Anheben oder Absenken gleichzeitig eine definierte
seitliche Bewegung aus, die durch eine entsprechende translatorische
Bewegung des Fahrwagens ausgeglichen werden muss. Dies ist jedoch
unmöglich
wenn mehrere Hubvorrichtungen an Tragschienen hintereinander in
definiertem Abstand durch einen gemeinsamen Antrieb bewegt werden,
aber unabhängig
von einander angehoben und abgesenkt werden müssen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Hubvorrichtung anzugeben, bei der
eine gute seitliche Stabilisierung erreicht wird und bei dem aber
die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend vermieden werden.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind den abhängigen
Ansprüchen
zu entnehmen.
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Bei
einer Hubvorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß eine Ausgleichseinrichtung
vorgesehen, die an dem Schwenkarm angreift und derart zwangsgesteuert
ist, dass sie einen mit der Schwenkbewegung des Schwenkarms verbundenen
Lateralversatz des Hubgestells gegenüber dem Fahrwagen beim Anheben
oder Absenken vermeidet.
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Die
Erfindung kombiniert dabei die Vorteile eines Schwenkarms mit dem
Vorzug eines rein vertikalen Bewegungsverlaufs. Insbesondere kann
die Hubvorrichtung aufgrund des Konstruktionsprinzips mit einem
Schwenkarm bei guter seitlicher Stabilisierung mit trotzdem geringem
Gewicht ausgeführt
werden.
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Als
Zugmittel können
wahlweise Seile, Ketten, Gurte oder Stahlbänder verwendet werden.
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Bei
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
greift die Ausgleichseinrichtung an einem der schwenkbar gelagerten
Endbereiche des Schwenkarms an und bewegt diesen in Abhängigkeit
der Hubhöhe
lateral in der Schwenkebene.
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Dazu
ist vorzugsweise der obere Endbereich des Schwenkarms schwenkbar
mit einem Schlitten verbunden ist, der in einer in dem Fahrwagen
ausgeformten Schlittenführung
lateral bewegbar gelagert ist.
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Zweckmäßig kann
der Schlitten über
eine Gewindespindel bewegt werden, die von einem Spindelantrieb
angetrieben wird. Damit lässt
sich die Ausgleichsbewegung einfach und positionsgenau ausführen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Spindelantrieb von einem horizontal
verlaufenden Abschnitt eines Zugmittels mitgenommen wird. Dadurch wird
die Ausgleichsbewegung, die der Spindelantrieb über eine Gewindespindel realisieren
muss, verringert.
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Bei
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
ist der Schwenkarm zweiteilig ausgeführt und über eine Teleskopführung verbunden.
Die Ausgleichseinrichtung greift an der Teleskopführung an und
verändert
die Länge
des Schwenkarms in Abhängigkeit
von der Hubhöhe.
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Die
Länge des
Schwenkarms kann durch einen Ritzelantrieb verändert werden. Die Ausgleichseinrichtung
umfasst dazu zweckmäßig eine
mit dem ersten Schwenkarmteil verbundene bzw. in dem ersten Schwenkarmteil
ausgeformte Zahnstange und ein an dem zweiten Schwenkarmteil gelagertes
Ritzel.
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Vorteilhaft
kann das Ritzel von einem Schrittmotor oder einem anderen Elektromotor
angetrieben werden, der von einer Steuerungseinrichtung derart angesteuert
wird, dass ein Anheben oder Absenken des Hubgestells mit einer Verlängerung
bzw. Verkürzung
des Schwenkarms synchronisiert ist.
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Ein
besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass – da das
Hubgestell keine laterale Bewegungskomponente ausführt – ein zweiter
Schwenkarm vorgesehen werden kann, an dem eine zweite Ausgleichseinrichtung
angreift und der in einer zur Schwenkebene des ersten Schwenkarms
senkrechten Ebene schwenkbar ist. Dadurch wird eine zuverlässige Stabilisierung
in beide laterale Richtungen erreicht.
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Im
Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer fahrbaren Hubvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels und
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2 eine
Seitenansicht einer fahrbaren Hubvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
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In
dem ersten, in 1 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel
einer fahrbaren Hubvorrichtung ist an einer Tragschiene 110 ein
Fahrwagen 120 über
Rollen 111, 112 angehängt. Selbstverständlich können auch
zwei Schienen mit definiertem Abstand von einander vorgesehen sein,
an denen der Fahrwagen 120 mit vier Rollen hängt.
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Von
dem Fahrwagen 120 ist mit vier Seilen 122, 123,
von denen in der Seitenansicht nur die zwei vorderen zu sehen sind,
ein Hubgestell 130 abgehängt und wird von dem Fahrwagen 120 mitgeführt. Der
Grundriss von Fahrwagen 120 und Hubgestell 130 ist
rechteckig. Der Seilverlauf der in 1 verdeckten
Seile an der gegenüberliegenden
Seite der Hubvorrichtung ist identisch mit dem gezeigten. Das Hubgestell 130 hat
eine Last aufgenommen. In der Figur ist als Last schematisch eine
Fahrzeugkarosserie 131 gezeigt. Die Hubvorrichtung dient
dazu, die Fahrzeugkarosserie 131 durch verschiedene Behandlungs-
oder Bearbeitungsstationen einer Lackieranlage oder einer Montagelinie
zu führen,
wie z.B. durch verschiedene Vorbehandlungsbäder und ein kataphoretisches
Tauchlackierbad oder durch eine Montagelinie zur Fertigstellung
des Fahrzeugs.
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Das
ausschließlich
vertikal verlaufende Seil 122 führt an seinem oberen Ende zu
einer auf dem Fahrwagen 120 angebrachten, motorisch angetriebenen
Trommel 121 einer Seil winde. Das Seil 123 verläuft zunächst ebenfalls
vertikal und wird dann über
eine Umlenkrolle 124 am Fahrwagen 120 in die Horizontale
umgelenkt und ebenfalls zu der Trommel 121 der Seilwinde
geführt.
Durch Aufwickeln oder Abwickeln der Seile 122, 123 auf
bzw. von der Trommel 121 können die effektiven Seillängen verkürzt bzw. verlängert und
das Hubgestell 130 somit angehoben bzw. abgesenkt werden.
Selbstverständlich
können auch
separate Trommeln für
die Seile 122 und 123 vorgesehen sein, die auch
von separaten, in ihrer Bewegung miteinander synchronisierten Seilwinden
angetrieben werden können.
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Zur
seitlichen Stabilisierung des Hubgestells 130 in und gegen
die Fahrtrichtung dient ein Schwenkarm 140, der an seinem
unteren Ende über
ein Schwenkgelenk 141 mit einem Endbereich des Hubgestells 130 verbunden
ist. An seinem oberen Ende ist der Schwenkarm 140 über ein
Schwenkgelenk 142 an den Fahrwagen 120 angekoppelt.
Damit das Hubgestell 130 nicht beim Anheben bzw. Absenken durch
den Schwenkarm 140 seitlich in der Schwenkebene ausgelenkt
wird, ist an dem Fahrwagen 120 eine Ausgleichseinrichtung 150 vorgesehen.
Diese wird durch einen Schlitten 151 gebildet, an dem das Schwenkgelenk 142 angebracht
ist, und der in einer Schlittenführung 154 in
und gegen die Fahrtrichtung beweglich geführt ist. Die Schlittenführung 154 ist
an einer Längsstrebe
des Fahrwagens 120 angeordnet. Der Schlitten wird durch
eine Gewindespindel 152 seitlich bewegt, die mit einer
in den Schlitten 152 integrierten Spindelmutter zusammenwirkt
und von einem Spindelantrieb 153 angetrieben wird.
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Durch
Drehen der Gewindespindel 152 kann der Schlitten 151 mit
dem daran über
das Schwenkgelenk 142 gelagerten oberen Ende des Schwenkarms 140 positionsgenau
seitlich bewegt werden. Soll das Hubgestell 130 um eine
Hubhöhe
s angeho ben werden, so muss der Schlitten 152 zum Ausgleich
der horizontalen Bewegungskomponente, den der Schwenkarm 140 ausführt, eine
Ausgleichsbewegung um eine Strecke a(s) durchführen. Die Länge der Strecke a(s) ist von
der Hubhöhe
s abhängig.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist auch der Spindelantrieb 153 in der Schlittenführung 154 beweglich angeordnet
und mit dem von der Umlenkrolle 124 kommenden horizontal
verlaufenden Seilabschnitt des Seils 123 über eine
Befestigung 155 starr verbunden. Der Spindelantrieb 153 wird
somit von dem Seil 123 mitgeschleppt. Dadurch wird beim
Anheben oder Absenken der Hubplattform 130 der Spindelantrieb 153 mitsamt
der Gewindespindel 152 und dem damit verbundenen Schlitten 151 um
die Hubhöhe
s in der Schlittenführung 154 bewegt.
Mit dem Spindelantrieb 153 wird gleichzeitig über die
Gewindespindel 152 eine Ausgleichsbewegung des Schlittens 151 in
die entgegengesetzte Richtung ausgeführt, derart, dass der Schlitten 151 insgesamt
eine kinematisch verträgliche
Ausgleichsbewegung a(s) in Abhängigkeit
von der Hubhöhe
s ausführt.
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Der
Spindelantrieb 153 enthält
einen elektrisch gesteuerten Schrittmotor, der von einer nicht gezeigten
Steuerungseinrichtung synchron mit einem Anheben oder Absenken der
Hubplattform 130 angesteuert wird, um insgesamt die Ausgleichsbewegung
a(s) zu gewährleisten.
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Durch
das Mitschleppen des Spindelantriebs 153 wird bewirkt,
dass die von dem Spindelantrieb 153 über die Gewindespindel 152 tatsächlich auszuführende Ausgleichsbewegung
kleiner ausfällt
und die Gewindespindel 152 damit kürzer gewählt werden kann, als wenn die
gesamte Ausgleichsbewegung a(s) über
die Gewindespindel 152 ausgeführt würde, Alternativ kann der Spindelantrieb 153 aber auch
stationär
sein und von einer entsprechenden elektronischen Steuerungseinrichtung
in Abhängigkeit
von der Hubhöhe
s kinematisch verträglich
angesteuert werden.
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In
einem in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel
hängt ein
Fahrwagen 220 mit Rollen 211, 212 verfahrbar
an einer Schiene 210. An dem Fahrwagen 220 ist über Seile 222, 223 ein
Hubgestell 230 angehängt.
Von dem Hubgestell 230 ist eine Fahrzeugkarosserie 231 aufgenommen.
Das Seil 222 führt
direkt vertikal und das Seil 223 zunächst vertikal und dann über eine
Umlenkrolle 224 horizontal zu der Trommel 221 einer
Seilwinde, mit der das Hubgestell 230 angehoben und abgesenkt
werden kann.
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Zur
Stabilisierung des Hubgestells 230 gegen seitliche Bewegungen
in und gegen die Fahrtrichtung ist im zweiten Ausführungsbeispiel
ein zweiteiliger Schwenkarm 240 vorgesehen, der aus einem oberen
Schwenkarmteil 240a und einem unteren Schwenkarmteil 240b besteht,
die über
eine Teleskopführung 254 miteinander
verbunden sind. Der obere Schwenkarmteil 240a ist über ein
Gelenk 242 schwenkbar mit einem Endbereich des Fahrwagens 220 verbunden
und der untere Schwenkarmteil 240b ist schwenkbar mit dem
in Fahrtrichtung gegenüberliegenden
Endbereich des Hubgestells 230 verbunden. Die Teleskopführung 254 wird
gebildet, indem der untere Schwenkarmteil 240b beweglich
in eine entsprechende Aufnahme des oberen Schwenkarmteils 240a gesteckt
ist.
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Wird
das Hubgestell 230 um eine Hubhöhe s angehoben, so wird die
Länge des
Schwenkarms 240 mit seinen Schwenkarmteilen 240a und 240b über die
Teleskopführung 254 zwecks
Vermeidung einer Lateralbewegung des Hubgestells 230 in
oder gegen die Fahrtrichtung entsprechend verkürzt. Die Länge l(s) des Schwenkarms 240 ist
hier also von der Hubhöhe
s anhängig.
Eine kinematisch verträgliche Anpassung
der Länge
l(s) des Schwenkarms 240 erfolgt über eine Ausgleichseinrichtung 250.
Die Ausgleichseinrichtung 250 umfasst eine Zahnstange 252,
die in dem unteren Schwenkarmteil 240b im Bereich der Teleskopführung 254 ausgeformt
ist, und ein Ritzel 253, das an dem oberen Schwenkarmteil 240a gelagert
ist. Das Ritzel 253 wird von einem nicht gezeigten Schrittmotor
angetrieben, der von einer ebenfalls nicht gezeigten prozessorgesteuerten
elektronischen Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Hubhöhe s derart
angesteuert wird, dass die Hubbewegung des Hubgestells 230 und
die Längenänderung
des Schwenkarms 240 kinematisch verträglich synchronisiert sind.
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Anstelle
nur eines Schwenkarms 140, 240 wie in den Figuren
gezeigt, können
auch zwei Schwenkarme paarweise an diametral gegenüber liegenden
Seiten von Fahrwagen 120, 220 und Hubgestell 130, 230 vorgesehen
sein. Ebenso können zwei
gegenüberliegende
Schwenkarme mit einer oder mehreren Querstreben zu einer Gabel verbunden
sein. In diesem Fall reicht es aus, wenn beide Schwenkarme eine
Ausgleichseinrichtung aufweisen aber nur einer von einem Antrieb
zwangsgesteuert wird, um eine mit der Hubbewegung synchronisierte Ausgleichsbewegung
auszuführen.
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Als
besonders vorteilhaft erweist sich jedoch, wenn zwei Schwenkarme
mit jeweils eigener Ausgleichseinrichtung vorgesehen sind, die in
zu einander senkrechten Schwenkebenen angebracht sind. Dadurch wird
eine besonders effektive Stabilisierung des Hubgestells 130, 230 in
beide seitliche Richtungen erreicht. Dabei kann z.B auch der Schwenkarm 140 aus 1 mit
dem Schwenkarm 240 aus 2 kombiniert
werden. Selbstverständlich
können
auch zwei Paare von Schwenkarmen vorgesehen sein, d.h. einer an jeder
Seite des rechteckigen Grundrisses von Fahrwagen 120, 220 und
Hubgestell 130, 230, von denen zumindest einer
von einem Antrieb zwangsgesteuert ist.