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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anhebung und Absenkung und lagegenauen Positionierung von angehängten Lasten. Diese Vorrichtungen werden häufig auch als Seilbalancer bezeichnet.
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Im Stand der Technik bekannte Seilbalancer ermöglichen es einem Benutzer, eine anhängte Last anzuheben, abzusenken und diese gegebenenfalls in waagerechter Richtung zu bewegen. Hierzu weisen viele der im Stand der Technik bekannten Seilbalancer ein Gehäuse mit einem auf einer Seiltrommel angeordneten Tragseil auf, welches häufig motorisch, insbesondere elektromotorisch angetrieben ist, um angehängte Lasten anzuheben oder abzusenken. Hierzu wirkt der Antriebsmotor auf die Seiltrommel ein, auf der sich das Tragseil befindet und wickelt dieses auf die Seiltrommel auf oder von dieser ab, um entsprechend die angehängte Last anzuheben oder abzusenken.
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Dabei sind der motorische Antrieb, die Seiltrommel und das Tragseil innerhalb eines Gehäuses angeordnet, welches gehäuseoberseitig beispielweise mittels eines Hakens oder eines Wirbellagers statisch oder in waagerechter Richtung verschiebbar an einem entsprechenden Widerlager befestigt oder befestigbar ist.
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Am freien Ende des Tragseils, welches aus dem Gehäuse heraus in Richtung des Erdbodens absenkbar ist, befindet sich ein Verbindungsmittel zur Aufnahme oder Befestigung von Lasten. Dies ist häufig durch einen Haken gebildet. Zur Betätigung des motorischen Antriebs, das heißt zur Anhebung oder Absenkung von angehängten Lasten, ist häufig nahe des Verbindungsmittels ein Handgriff mit Schaltern vorgesehen, welcher mittels eines zwischen Gehäuse und Handgriff angeordneten Spiralkabels mit dem Gehäuse und dem im Gehäuse angeordneten Elektromotor verbunden ist, um bei Betätigung der Schalter entsprechende Steuerbefehle zur Anhebung oder Absenkung von angehängten Lasten an den Elektromotor zu senden.
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Ein derartiges Spiralkabel muss dabei zumindest eine maximale Dehnlänge ermöglichen, die der maximalen Länge eines Anhebeweges oder eines Absenkweges einer angehängten Last entspricht.
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Zudem erfordern derartige Seilbalancer eine Verbindung mit dem Stromnetz, wodurch ein zusätzliches Kabel zum Stromnetz zwingend benötigt ist.
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Bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen ist es nachteilig, dass insbesondere die Spiralkabel häufig Beschädigungen erfahren, wodurch ein Geräteausfall und damit verbundene Kosten entstehen. Zudem muss das Spiralkabel an die maximale Hubhöhe beziehungsweise den maximalen Hubweg angepasst beziehungsweise dimensioniert werden, wodurch zusätzliche Kosten entstehen.
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Auch die Verwendung von derartigen Seilbalancern in Umgebungen, in denen keine Netzversorgung beziehungsweise nur eine Netzversorgung bei größerer Entfernung vorliegt, erfordert die zusätzliche Bereitstellung einer entsprechenden Netzversorgung, wodurch zusätzliche Kosten und ein zusätzlicher Zeitaufwand entstehen.
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Aufgrund des eingangs genannten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere einen Seilbalancer, zu schaffen, der ein äußerst geringes Gewicht und geringe Abmessungen aufweist, der dabei auf ein für Beschädigungen anfälliges Spiralkabel zwischen Gehäuse und Handgriff verzichtet, der zudem einen schnellen und einfachen Wechsel des Einsatzortes ermöglicht, der gegebenenfalls autark vom Stromnetz betrieben werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Anhebung und Absenkung und lagegenauen Positionierung von angehängten Lasten, insbesondere Seilbalancer, zumindest aufweisend ein Gehäuse mit einem im Gehäuse angeordneten Elektromotor zum Antrieb eines sich auf einer Seiltrommel befindlichen Tragseils, wobei am Gehäuse an der dem Erdboden abgewandten Seite eine Öffnung ausgebildet ist, die vom Tragseil durchgriffen ist, wobei das freie, das Gehäuse nach außen durchgreifende Ende des Tragseils ein erstes Verbindungsmittel zur statischen oder gleitenden oder rollenden Verbindung mit einem etwa waagerecht zum Erdboden angeordnetem Tragarm oder einer Tragschiene aufweist, wobei am Gehäuse an der dem Erdboden zugewandten Seite mittelbar oder unmittelbar das erste Ende eines Handgriffs angeordnet ist, dessen entgegengesetztes zweites Ende ein zweites Verbindungsmittel zur Aufnahme oder Befestigung von Lasten aufweist, wobei ferner eine Steuerelektronik vorgesehen ist, die durch einen Bediener auf den Handgriff einwirkende Bewegungen erkennt und in Steuersignale umwandelt und zumindest den Elektromotor steuert, vor.
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Als alternative Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung eine derartige Vorrichtung, insbesondere ein derartiger Seilbalancer kann auf besonders schnelle und einfache Art und Weise an einem nahezu beliebigen Einsatzort Verwendung finden. Hierzu wird ein erfindungsgemäßer Seilbalancer lediglich mit seinem ersten Verbindungsmittel an ein Widerlager wie beispielsweise eine Decke oder einen waagerecht zum Erdboden angeordneten Tragarm oder einer Tragschiene verbunden und anschließend durch Betätigen des Handgriffes verwendet. Der erfindungsgemäße Seilbalancer weist nur äußerst geringe Abmessungen auf und wird mit dem mittelbar oder unmittelbar mit dem Gehäuse verbundenen Handgriff gemeinsam, gegebenenfalls zusätzlich mit einer angehängten Last angehoben oder abgesenkt.
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Im Gegensatz zu dem im Stand der Technik bekannten Lösungen verbleibt das Gehäuse mit samt der im Gehäuse angeordneten Seiltrommel und dem Tragseil nicht in einer statischen, das heißt in einer bezüglich seines Abstands vom Erdboden unveränderten Lage während eine Last angehoben oder abgesenkt wird. Somit kann auf die Anordnung eines Spiralkabels zwischen dem Gehäuse und dem Handgriff zur Bedienung verzichtet werden, wodurch ein möglicher Geräteausfall durch Beschädigung des Spiralkabels und dadurch entstehende Kosten oder ein vollständiger Geräteausfall verhindert ist, vor.
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Ein derartiger erfindungsgemäßer Seilbalancer kann beispielsweise bei äußerst kompakten Abmessungen nur ein Eigengewicht von etwa 10 kg oder deutlich unter 10 kg aufweisen, um somit von einem Bediener auf schnelle und einfache Art und Weise am jeweiligen Einsatzort durch einfaches Verbinden des ersten Verbindungsmittels, welches beispielsweise durch einen Haken oder eine Schlaufe gebildet ist, verwendet werden.
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Ein derartiger mit einem Eigengewicht von deutlich unter 10 kg ausgebildeter Seilbalancer kann dabei zur Anhebung von Lasten bis beispielsweise 25 kg ausgelegt sein.
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Die Steuerelektronik erkennt dabei das Einwirken eines Bedieners auf den Handgriff und wandelt die erkannte Einwirkung des Bedieners in einen Steuerbefehl zur Anhebung oder Absenkung der gesamten Vorrichtung um und sendet diesen Steuerbefehl an den Elektromotor.
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Insbesondere kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Steuerelektronik eine Lastzelle umfasst oder durch eine Lastzelle gebildet ist, die zumindest Sensoren zur Erkennung einer Bewegung des Handgriffs in senkrechter Richtung und gegebenenfalls einer angehängten Last umfasst.
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Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Sensoren aus Dehnungsmessstreifen (DMS) oder aus optischen oder induktiven Sensoren bestehen.
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Durch die Ausbildung einer derartigen Lastzelle, die Sensoren zur Erkennung einer Bewegung des Handgriffs durch Einwirken eines Bedieners erkennt, kann die Steuerung der Vorrichtung beziehungsweise des Seilbalancers durch einfache und intuitive Art und Weise durch einen Bediener erfolgen, ohne dass dieser einen komplizierten Anlernvorgang benötigt. Zudem können die Sensoren die angehängte Last erkennen, und beispielsweise bei einer Überlast, also einer zu hohen und nicht mehr anzuhebenden Last, die Steuerung und somit eine mögliche Anhebung blockieren, um daraus resultierende Beschädigungen zu vermeiden. In der Praxis haben sich dabei Sensoren aus Dehnungsmessstreifen oder aus induktiven oder optischen Sensoren bewährt. Dabei kann die Lastzelle mit den entsprechenden Sensoren auch derart ausgebildet sein, dass eine angehängte Last automatisch erkannt wird und nachdem für einen geringen Zeitraum, wie beispielsweise 0,5 Sekunden keine Laständerung erfolgt, die Lastzelle den Betrieb in einen sogenannten Balanciermodus umschaltet. In diesem Balanciermodus ist die Bedienung des Handgriffs durch den Bediener nicht mehr nötig. Der Bediener kann zum Aufwärts- oder Abwärtsbewegen der Last lediglich die Last geringfügig anheben oder in Richtung des Erdbodens geringe Kraft auf die Last ausüben, wodurch automatisch eine gewünschte Bewegungsrichtung durch die Lastzelle mit den Sensoren erkannt wird und ein Steuerbefehl an den Elektromotor zur Anhebung beziehungsweise Absenkung der Last erfolgt, solange die händische Kraft durch den Benutzer auf die Last ausgeübt wird.
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Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Lastzelle am oder im Handgriff oder am oder im Gehäuse nahe des Handgriffs oder zwischen Gehäuse und Handgriff oder zwischen Gehäuse und dem zweiten Verbindungsmittel angeordnet ist.
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Dieser Bereich zwischen Gehäuse und Handgriff beziehungsweise zwischen Gehäuse und zweitem Verbindungsmittel hat sich als besonders vorteilhaft zur Anordnung einer erfindungsgemäßen Lastzelle dargestellt.
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Zudem kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Lastzelle oder die Steuerelektronik einen Schalter zur Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebsmodi aufweist, der an der Lastzelle oder dem Gehäuse angeordnet ist.
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Mittels eines derartigen Schalters kann manuell durch einen Benutzer zwischen den verschiedenen Betriebsmodi umgeschaltet werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise ein erster Betriebsmodus bedeutet, dass eine Steuerung ausschließlich über den Handgriff erfolgt und ein zweiter Betriebsmodus dauerhaft den Balanciermodus aktiviert. In einem möglichen dritten Betriebsmodus erfolgt eine automatische Umschaltung zwischen Bedienung über den Handgriff und Balanciermodus nach Erkennen einer angehängten Last.
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Darüber hinaus kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Lastzelle oder die Steuerelektronik einen Schalter zur Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebsmodi aufweist, der an der Lastzelle (3) oder dem Gehäuse angeordnet ist.
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Insbesondere durch die Anordnung einer Batterie oder eines auf schnelle und einfache Art und Weise austauschbaren Akkumulators der kabelgebunden oder kabellos, beispielsweise per Induktion aufladbar ist, ist der Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Seilbalancers autark vom Netzstrom ermöglicht.
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Auch kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die vom Tragseil durchgriffene Öffnung im Gehäuse eine Führung für das durchgeführte Tragseil aufweist. Hierdurch werden Beschädigungen am Gehäuse im Bereich der durchgriffenen Öffnung vermieden.
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Schließlich kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass zwischen dem zweiten Verbindungsmittel und dem Tragseil ein Wirbellager angeordnet ist.
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Die Anordnung eines Wirbellagers ermöglicht eine Endlosdrehung der angehängten Vorrichtung beziehungsweise des angehängten Seilbalancers ohne die Ausbildung oder Anordnung von hohe Kosten aufweisenden elektrischen oder pneumatischen Drehdurchführungen. Somit ist eine kostengünstige Lösung für eine endlose Drehbewegung der angehängten Vorrichtung ermöglicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur gezeigt und im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt:
- 1 einen erfindungsgemäßen Seilbalancer in Seitenansicht.
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In der 1 ist eine Vorrichtung zur Anhebung und Absenkung und gegebenenfalls lagegenauen Positionierung von angehängten Lasten gezeigt. Diese wird auch als Seilbalancer 1 bezeichnet. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 9 mit einem im Gehäuse 9 angeordneten Elektromotor 10 zum Antrieb eines sich auf einer Seiltrommel befindlichen Tragseils 5 auf. Dabei ist am Gehäuse 9 an der dem Erdboden abgewandten Seite eine Öffnung ausgebildet, die vom Tragseil 5 durchgriffen ist. Das freie, das Gehäuse 9 nach außen durchgreifende Ende des Tragseils 5 ist mittels eines ersten Verbindungsmittels 11 beispielsweise statisch mit einem Widerlager, beispielsweise einem waagerecht zum Erdboden angeordneten Tragarm oder einer Tragschiene verbindbar. Das Widerlager kann auch beispielsweise durch einen Haken an der Decke eines Gebäudes ausgebildet sein. Am Gehäuse 9 an der dem Erdboden zugewandten Seite ist mittelbar das erste Ende eines Handgriffs 6 angeordnet. Der Handgriff 6 dient zur Steuerung des elektromotorischen Antriebs 10 zur Verstellung des Seilbalancers 1 in zumindest senkrechter Richtung. Das zweite Ende des Handgriffs 6 weist ein zweites Verbindungsmittel 12 zur Aufnahme oder Befestigung von Lasten auf. Im Ausführungsbeispiel ist das zweite Verbindungsmittels 12 durch einen Haken gebildet. Ferner weist die Vorrichtung eine Steuerelektronik auf, die durch einen Bediener auf den Handgriff 6 einwirkende Bewegungen erkennt und in Steuersignale zur Steuerung des elektromotorischen Antriebs umwandelt und zumindest den Elektromotor 10 steuert.
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Zur Bedienung einer derartigen Vorrichtung muss der Bediener lediglich in senkrechter Richtung Kraft auf den Handgriff 6 ausüben, sodass durch die Steuerelektronik die gewünschte Bewegungsrichtung erkannt und der Elektromotor 10 in die entsprechende Bewegungsrichtung aktiviert wird. Dies bedeutet, wenn beispielsweise der Bediener Kraft in Richtung des Erdbodens auf den Handgriff 6 ausübt, erkennt die Steuerelektronik eine gewünschte Bewegungsrichtung in Richtung des Erdbodens und steuert entsprechend den Elektromotor 10. Eine entgegengesetzte gewünschte Bewegungsrichtung erfolgt durch Anheben beziehungsweise Kraftausüben in Richtung des Gehäuses 9 auf den Handgriff 6 durch einen Bediener. Auch diese gewünschte Bewegungsrichtung wird durch die Steuerelektronik erkannt und der Elektromotor 10 entsprechend gesteuert.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Steuerelektronik durch eine Lastzelle 3 gebildet, welche zwischen dem Handgriff 6 und dem Gehäuse 9 angeordnet ist und entsprechende Sensoren 2 umfasst. Die Sensoren 2 dienen dabei zumindest zur Erkennung einer Bewegung des Handgriffs 6 in senkrechter Richtung und gegebenenfalls einer angehängten Last. Die Sensoren 2 können beispielsweise auch eine zu hohe Last erkennen und eine Steuerung des Motors 10, der gegebenenfalls Schaden bei zu hohes Gewicht aufweisender angehängter Last nehmen würde, verhindern.
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Die Sensoren 2 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Dehnungsmessstreifen. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, können die Sensoren 2 auch aus induktiven Sensoren bestehen. Zudem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Schalter 4 auf, mittels dessen verschiedene Betriebsmodi schaltbar sind. Der Schalter 4 ist im Ausführungsbeispiel am Gehäuse 9 angeordnet und mit der Lastzelle 3 verbunden.
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Zudem ist an einem Randbereich des Gehäuses 9 ein Akkumulator 9 angeordnet. Dieser ist auf schnelle und einfache Art und Weise vom Gehäuse 9 entfernbar und beispielsweise durch einen weiteren Akkumulator 7 ersetzbar. Zudem ist der Akkumulator 7 induktiv aufladbar. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, kann zum Betrieb des Elektromotors 10 auch eine Batterie vorgesehen sein.
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Zur Schonung des Gehäuses 9 und des Tragseils 5 weist die vom Tragseil 5 durchgriffene Öffnung im Gehäuse 9 eine Führung 8 für das durchgeführte Tragseil 5 auf. Hierdurch sind Beschädigungen im Bereich der Durchführung durch das Gehäuse 9 weitestgehend vermieden.
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Um eine Endlosdrehung der Vorrichtung an einem Wiederlager zu ermöglichen, ist im Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Verbindungsmittel 11 und dem Tragseil 5 ein Wirbellager 13 angeordnet.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seilbalancer
- 2
- Sensoren
- 3
- Lastzelle
- 4
- Schalter
- 5
- Tragseil
- 6
- Handgriff
- 7
- Akkumulator
- 8
- Führung
- 9
- Gehäuse
- 10
- Elektromotor
- 11
- erstes Verbindungsmittel
- 12
- zweites Verbindungsmittel
- 13
- Wirbellager