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Die
Erfindung betrifft eine verfahrbare Hubvorrichtung für Lasten,
insbesondere für
Montageobjekte in industriellen Montagelinien, mit einem in erhöhter Position
geführten
Tragrahmen und einem an diesem mit Hilfe von Zugelementen anhebbar
und absenkbar aufgehängten
Hubrahmen, der an dem im wesentlichen rechteckigen Tragrahmen an
dessen vier Seiten mit Hilfe von einander diagonal kreuzenden Zugbändern aufgehängt ist,
die durch eine am Tragrahmen angeordnete Wickeleinrichtung aufwickelbar
sind.
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Die
DE 101 32 350 A1 offenbart
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art. Der Hubrahmen ist an
einem oberen Tragrahmen über
diagonal geführte Zugseile
aufgehängt.
Das Einholen der Zugseile erfolgt nach einem relativ komplizierten
Seilführungssystem
mit Hilfe von Getriebemotoren, Drehwellen und Kettentrieben, die
insgesamt ein relativ kompliziertes System ergeben. Die
DE 102 17 161 A1 beschreibt
eine ähnliche
Hubvorrichtung mit diagonalen Zuggurten, die auf entlang den Rändern eines
Tragrahmens verlaufende Wickelwellen aufwickelbar sind.
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Die
DE 295 19 208 U1 offenbart
eine verfahrbare Lasthebevorrichtung. Derartige Lasthebevorrichtungen
werden beispielsweise in der automatisierten Fertigung von schweren
Objekten, wie beispielsweise Kraftfahrzeugen eingesetzt. Da an diesen
Lasten Arbeiten ausgeführt
werden müssen,
gelten strenge Sicherheitsvorschriften. Insbesondere darf der Hubrahmen
mit dem an diesem hängenden Werkstück nur in
engen Grenzen seitlich ausweichen, wenn bei Montagearbeiten seitliche
Kräfte
auf das Werkstück
ausgeübt
werden. Im übrigen
muß es möglich sein,
den Hubrahmen mit der Last in Richtung des weiter oben verfahrbar
geführten
Tragrahmens anzuheben, wenn beispielsweise ein Verfahren der Last über eine
andere Montagelinie oder ein anderes Hindernis hinweg erforderlich
ist.
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Bei
anderen bekannten Lösungen
sind zwischen dem Tragrahmen und dem Hubrahmen in erster Linie senkrechte
Zugelemente für
die Aufnahme der Last vorgesehen, während eine Stabilisierung gegen
seitliche Ausweichbewegungen durch Diagonalverspannungen erreicht
werden soll.
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Trotz
des erheblichen Aufwandes, den derartige Lösungen verursachen, haben sie
nur eine beschränkte
Seitenstabilität.
Sind mehrere Getriebemotoren erforderlich, ergeben sich ferner Probleme
bezüglich
des Gesamtgewichts sowie einer ungünstigen Gewichtsverteilung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verfahrbare Hubvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hoher Stabilität und Steifigkeit
relativ einfach aufgebaut ist, gleichzeitig jedoch ein relativ niedriges
Gewicht bei günstiger
Gewichtsverteilung aufweist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Hubvorrichtung dadurch gekennzeichnet,
dass im Zentrum des Tragrahmens ein Motor mit Vierfach-Ausgangstriebe vorgesehen
ist, an dessen Ausgangswellen Wickelwellen angeschlossen sind, die
in den einander kreuzenden Mittellinien des rechteckigen Tragrahmens
verlaufen und an den Rändern
des Tragrahmens mit Wickeltrommeln verbunden sind.
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Die
an den vier Seiten des im wesentlichen rechteckigen Tragrahmens
einander kreuzenden, diagonal verlaufenden Zugbänder gestatten in ausreichendem
Maße die Übertragung
vertikaler Kraftkomponenten, für
die bisher senkrechte Zugelemente für erforderlich gehalten wurden.
Sie gewährleisten
zugleich eine zuverlässige
Stabilisierung des Systems aus Tragrahmen und Hubrahmen, ohne dass
die Gefahr von seitlichen Schwingungsbewegungen des Hubrahmens besteht.
Als besonders günstig
wirkt sich dabei aus, dass die diagonal verlaufenden Zugbänder zugleich
die gesamten Vertikalkomponenten aufnehmen und daher stets unter
voller Last stehen, so dass sie auch horizontale Kraftkomponenten
zuverlässig
aufnehmen können.
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Der
Tragrahmen und/oder der Hubrahmen können als rechteckige oder quadratische
Rahmenkonstruktionen aus Stahlprofilen ausgebildet sein.
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Im
Zentrum des Tragrahmens befindet sich ein Motor mit Vierfach-Ausgangsgetriebe,
an dessen Ausgangswellen Wickelwellen angeschlossen sind, die in
den einander kreuzenden Mittellinien des rechteckigen Tragrahmens
verlaufen und an den Rändern des
Tragrahmens mit Wickeltrommeln verbunden sind, die zum Aufwickeln
der Zugbänder
dienen. Auf diese Weise kann der Hubrahmen in Bezug auf den Tragrahmen
angehoben und abgesenkt werden. Es ist nicht notwendig, dass der
Motor mit dem Vierfach-Ausgangsgetriebe exakt im Zentrum des Tragrahmens
angeordnet ist, und die Wickelwellen müssen auch nicht exakt den beiden
einander kreuzenden Mittellinien des rechteckigen Tragrahmens folgen.
Eine weitgehend symmetrische Anordnung hat jedoch Vorteile, da eine
weitgehend gleichmäßige Gewichtsverteilung
Gewichtsausgleichsmaßnahmen
entbehrlich machen.
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Die
Zugbänder
werden vorzugsweise am Tragrahmen über Umlenkrollen geführt, die
sich an den äußeren Rändern des
Tragrahmens befinden und über
die die Zugbänder
von beiden Seiten her zu der zugehörigen Wickeltrommel in der
zwischen den Umlenkrollen liegenden Mittellinie verlaufen.
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An
dem Hubrahmen sind die Enden der Zugbänder befestigt.
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Auf
den Wickeltrommeln befinden sich jeweils zwei nebeneinander liegende
Wickelpositionen für
die von beiden Seiten zulaufenden Zugbänder, und die Positionen der
Umlenkrollen auf den beiden gegenüberliegenden Seiten sind jeweils
entsprechend leicht versetzt, so dass die Zugbänder weitgehend gerade von
dem Hubrahmen zu den Umlenkrollen und über diese zu den Wickeltrommeln
geführt werden
können.
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Die
Zugbänder
sind vorzugsweise Kunststoffbänder,
in die eine Seele aus Stahldrähten
eingebettet ist.
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
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1 ist
eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hubvorrichtung
mit abgesenktem Hubrahmen;
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2 ist
eine Draufsicht auf einen Tragrahmen der Hubvorrichtung gemäß 1.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung
gezeigt. Sie umfaßt
als Grundbestandteile einen in erhöhter Position angeordneten
Tragrahmen 10 und einen an diesem anhebbar und absenkbar aufgehängten Hubrahmen 12.
Oberhalb des Tragrahmens 10 sind zwei Doppel-T-Träger 14, 16 im Querschnitt
angedeutet. Der Tragrahmen 10 ist nach Art einer Laufkatze
verfahrbar an den Doppel-T-Trägern 14, 16 angeordnet.
Der Laufmechanismus ist nicht dargestellt. Entlang den als Schienen
dienenden Trägern 14, 16 kann
der Tragrahmen 10 unter gleichzeitiger Anhebung oder Absenkung
des Hubrahmens 12 in eine gewünschte Position verfahren werden.
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Der
Hubrahmen 12 weist in der Realität beispielsweise Greifvorrichtungen
an der Unterseite auf, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind.
Diese Greifvorrichtungen können
beispielsweise zum Erfassen eines Werkstücks oder einer anderen Last
eingesetzt werden.
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
gewissermaßen
von einer Seite eines insgesamt vierseitigen, im Querschnitt rechteckigen
oder sogar quadratischen Gebildes. Aus der Zeichnung ergeben sich
daher zwei einander in Diagonalrichtung kreuzende Zugbänder 18, 20,
die an ihren unteren Enden mit Hilfe von speziellen Klemmvorrichtungen 22, 24 an
gegenüberliegenden
Seiten des Hubrahmens 12 befestigt sind und diagonal nach
oben zu Umlenkrollen an den jeweils anderen seitlichen Rändern des
Tragrahmens 10 geführt
sind. Über
die Umlenkrollen 26, 28 herum laufen die Zugbänder zu
einer gemeinsamen Wickeltrommel 30. Diese Wickeltrommel 30 läuft senkrecht
zur Zeichenebene und verläuft
im wesentlichen in der entsprechenden Mittellinie des oberen Tragrahmens 10.
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In
der Darstellung von links und von rechts zu 1, die in
der Zeichnung nicht gezeigt ist, sind ebenfalls zwei einander diagonal
kreuzende Zugbänder
vorgesehen. Diese liegen in der Darstellung der 1 gewissermaßen hintereinander
und erscheinen daher nur als einfacher Strich. Die entsprechenden
Zugbänder
sind mit 32 und 34 bezeichnet worden.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf den oberen Tragrahmen 10. Der Tragrahmen 10 ist
eine Rahmenkonstruktion, die aus vier miteinander verbundenen, im
wesentlichen gleich langen und daher im wesentlichen ein Quadrat
ergebenden Stahlträgern 36, 38, 40, 42 oder
entsprechenden Bauelementen zusammengesetzt ist. Bei der dargestellten
Ausführungsform
befindet sich im Zentrum der Rahmenfläche ein Motor 44 mit
Vierfach-Ausgangsgetriebe 46, 48, 50, 52 nach
vier Seiten hin. Diese vier Ausgangsgetriebe sind im wesentlichen
in Richtung der beiden einander kreuzenden Mittellinien des Rechtecks
oder Quadrats angeordnet, die den Tragrahmen 10 bilden. Über die
vier Getriebe 46, 48, 50, 52 sind
vier Wickelwellen 54, 56, 58, 60 angeschlossen,
die somit im wesentlichen in den beiden einander kreuzenden Mittellinien
des Tragrahmens 10 verlaufen. Die Wickelwellen verlaufen
bis zu den Rändern
des Rahmens 10 und sind hier mit Wickeltrommeln 62, 64, 66, 68 verbunden,
die ein Aufwickeln der bereits erwähnten Zugbänder 18, 20 ermöglichen.
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Wie
bereits beschrieben wurde, gelangen die Zugbänder von den vier Seitenflächen des
zwischen Tragrahmen 10 und Hubrahmen 12 gebildeten Raumes über Umlenkrollen 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84 zur
Oberseite des Tragrahmens 10 und hier auf die zugehörigen Wickeltrommeln 62, 64, 66, 68.
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Das
bedeutet, dass alle Wickeltrommeln mit Hilfe ein und desselben Motors 44 synchron
gedreht werden können.
Wie in 2 erkennbar ist, befinden sich auf den Wickeltrommeln 62, 64, 66, 68 zwei
nebeneinander liegende Positionen für die Zugbänder, die insgesamt mit 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100 bezeichnet
sind.
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Die
Aufhängung
des Motors 44 in dem Tragrahmen 10 und die Lagerung
der Wickelwellen sowie der Wickeltrommeln sind der Einfachheit halber nicht
dargestellt. Geeignete Maßnahmen
stehen dem Fachmann jedoch ohne weiteres zur Verfügung.
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Aus
Sicherheitsgründen
ist es notwendig, dass der Hubrahmen 12 an zwei voneinander
unabhängigen
Systemen aufgehängt
ist, so dass bei Versagen eines der Systeme das andere noch zur
Verfügung
steht. In diesem Sinne ist erfindungsgemäß neben dem beschriebenen Zugbandsystem
ein zentrales Zugband, etwa in der Position unterhalb des Motors 44 vorgesehen,
das ebenfalls mit dem Hubrahmen verbunden ist. Dieses zentrale Zugband
hat vorzugsweise einen eigenen Antrieb.
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Es
ist erkennbar, dass beim Anheben des Hubrahmens die Orientierung
der Zugbänder 32, 34; 86, 88,
..., 100 immer flacher wird. Der Motor 44 kann daher
im Interesse einer gleichbleibenden Hubgeschwindigkeit mit einer
entsprechenden elektronischen Steuerung versehen sein.