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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben und Stabilisieren
von Lasten, insbesondere Gehänge
für Fahrzeuge
oder Fahrzeugteile, umfassend einen Rahmen sowie eine darunter angeordnete,
die Last aufnehmende Traverse, die über an der Traverse befestigte
Hubseile höhenverstellbar
ist und die mittels zweier sich kreuzender, im Wesentlichen in einer
parallel zur Fahrrichtung des Rahmens gedachten Vertikalebene verlaufender,
einerseits am Rahmen und andererseits an der Traverse verschwenkbar
angelenkter Teleskopstreben stabilisierbar ist, die ihrerseits mittels
zweier symmetrisch verlaufender Spannseile gegen unerwünschte Längenänderungen
in Folge in Traversenlängsrichtung
angreifender Kräfte
gesichert verbunden sind, wozu jeweils ein mit einer der Teleskopstreben
fest verbundenes Spannseil über
eine erste Umlenkrolle zu einer im Bereich des Anlenk-Endes der
Teleskopstrebe vorgesehenen zweiten Umlenkrolle geleitet und von dort über die
an der jeweils anderen Teleskopstrebe gelagerte zweite Umlenkrolle
zu einem Befestigungspunkt an der jeweils anderen Teleskopstrebe
geführt wird.
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Derartige
Vorrichtungen werden vor allem in der Automobilfertigung verwendet,
um Fahrzeugteile oder das zu fertigende Fahrzeug in seiner jeweiligen Fertigungsstufe
zwischen den einzelnen Montageorten zu transportieren. Der Rahmen
ist zu diesem Zweck gewöhnlich
an einer Schiene horizontal verfahrbar, die Traverse ist über die
daran angelenkten Hubseile mittels am Rahmen angeordneter Hubwerke
höhenverstellbar,
wobei die Seilführung
so gewählt
ist, dass seitliche Pendelbewegungen gedämpft werden.
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Die
Aufhängung
der Last sollte, insbesondere wenn es sich um ein für die Montage
bereitgestelltes Fahrzeug handelt, möglichst stabil sein; denn viele
Montagevorgänge
laufen voll automatisiert ab, wobei es auf eine genaue Positionierung
der Tragvorrichtung ankommt, was wiederum eine möglichst stabile Aufhängung der
Last an der Traverse erfordert. Da bloße Seiltriebe mit vertikalen
Tragseilen nicht geeignet sind, das Pendeln der Last in allen Richtungen gleichermaßen sicher
zu verhindern, werden neben den Seilverspannungen Knickarme oder
Scheren eingesetzt, die einerseits am Rahmen und andrerseits an
der Traverse angelenkt werden und die Last stabilisieren, ohne die
Hub- und Senkbewegungen zu behindern.
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Die
zahlreichen bekannten Lösungen
sind aufwendig, schwer und teuer. So wird in der deutschen Patentanmeldung
DE 36 36 459 A1 eine
gattungsbildende Vorrichtung zur Führung einer Last beschrieben,
die gleichsam aus einem verfahrbaren Rahmen besteht, an dem eine
Traverse höhenverstellbar
angelenkt ist. Um Pendelbewegungen der Last in und entgegen der
Verfahrrichtung des Rahmens zu vermeiden, sind zwischen Rahmen und
Traverse zwei sich kreuzende längenveränderbare
Teleskopstreben vorgesehen, die in ihren Endbereichen einerseits
an der Traverse und andererseits am Rahmen gelenkig befestigt sind
und dazu dienen, die in Fahrtrichtung der Tragvorrichtung auftretenden
Kräfte
aufzunehmen. Das Heben der Last erfolgt bei dieser Lösung über die
Hubseile, die in den Eckbereichen der Traverse angelenkt sind und über Umlenkrollen
in den Eckbereichen des Rahmens zu einem zentral auf dem Rahmen
angeordneten Hubwerk geführt
sind. Zur Synchronisation der Ein- und Ausfahrbewegung der Teleskopstreben
sind diese über
einen Seilverbund aus Spannseilen stabilisiert und synchronisiert,
wozu an den freien Enden der ausfahrbaren Teleskopteile der Teleskopstreben
Umlenkrollen vorgesehen sind, über
die das am festen Teil der Teleskopstreben angeschlagene Seil nach
Umlenkung am hinteren Ende der ausfahrbaren Teleskopstreben zu der
jeweils anderen Teleskopstrebe geführt und dort befestigt ist.
Da die Seilführung
spiegelsymmetrisch erfolgt, wird jedes Seil in einer zum anderen
Seil entgegengesetzten Richtung auf Zug beansprucht, wodurch eine
weitgehend pendelfreie Bewegung der Last erzielbar ist. Das beruht
darauf, dass bei einem exakt vertikalen Senkvorgang der Abstand
der beiden Seilanschlagpunkte eines jeden der beiden Synchronseile
unabhängig
von der Hubstellung bleibt. Dagegen bedeutet eine Verschiebung der Traverse
aus der Mittenlage in oder entgegen der Fahrtrichtung, dass sich
der Abstand zwischen den Seilanlenkpunkten ändern will, und zwar will sich
einer der Abstände
vergrößern und
ein anderer verkleinern. Da sich aber das Seil, dessen beide Anschlagpunkte
sich auseinander bewegen wollen, der Dehnung widersetzt, tritt eine
stabilisierende Wirkung ein. Das andere Seil würde hingegen gestaucht und
kann der Auslenkung keinen Widerstand entgegen setzen. Ändert sich
die Richtung der Auslenkung der Traverse kehrt sich der Effekt um,
so dass die beiden Synchronseile sich bei der Stabilisierung der
Traverse abwechseln.
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Aus
dem beschriebenen Effekt der Seilverspannung ergibt sich beim geschilderten
Stand der Technik ein Nachteil, der die ordnungsgemäße Funktion
der bekannten Lösung
verhindert. Durch die vorgesehene Führung der synchronisierten
Spannseile über
die Umlenkrollen im Bereich der Anlenkung der Teleskopstreben an
der Traverse mit quer zur Fahrtrichtung der Traverse angeordneten
Umlenkrollenachsen nimmt der Umschlingungswinkel an den Seilumlenkrollen
abhängig
von der Hubstellung der Traverse bzw. der Winkelstellung der Teleskopstreben zu
bzw. ab. Da sich die Abstände
der Seilanlenkpunkte nicht ändern,
müssten
sich die Synchronseile bei einer exakt senkrechten Hubbewegung der
Traverse längen
bzw. verkürzen.
Dies lässt
sich aber nur durch eine Elastizität der Synchronseile, z. B.
durch Federn an den Seilanschlagpunkten kompensieren. Einer solchen
Elastizität
in der Seilverspannung steht allerdings die Forderung nach einer
steifen pendelfreien Hängeführung entgegen.
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Außerdem ist
die
US 4,273,242 A bekannt, die
eine Vorrichtung 1, zum Heben und Stabilisieren von Lasten mittels
Spannseilen, Hubseilen und Teleskopstreben beschreibt. Durch einen
speziellen Seilverlauf der Spannseile ist eine einfache Lösung des Problems
gegeben. Hier hebt sich der Einfluss des Umschlingungswinkels auf,
da der Umschlingungswinkel für
das Seil beispielsweise beim Heben der Traverse bei der einen Seilrolle
zunimmt und bei der anderen Seilrolle entsprechend abnimmt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend von dem beschriebenen Stand
der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Heben und Stabilisieren
von Lasten der gattungsgemäßen Art
so zu verbessern, dass mit einer einfachen und leichten Konstruktion
ein stabiles und pendelfreies Transportieren von Lasten auch in
und entgegen der Fahrtrichtung möglich
wird.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass mindestens die im Bereich der Anlenk-Enden der Teleskopstreben
am Rahmen oder an der Traverse vorgesehenen zweiten Umlenkrollen
für jeweils
eines der Spannseile parallel zu einer gedachten Ebene umlaufen,
die durch die Verschwenkachse der Teleskopstrebe verläuft, und
dass jedes von diesen zweiten Umlenkrollen umgelenkte Spannseil
parallel oder im wesentlichen koaxial zu der Verschwenkachse der
Teleskopstrebe zu einer weiteren (dritten) Umlenkrolle geführt ist, über die das
Spannseil zu der jeweils anderen Teleskopstrebe umgeleitet wird.
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Der
Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die sich
beim Stand der Technik beim Umlenken des Spannseiles um die im Anlenkbereich
der Teleskopstrebe vorgesehene Umlenkrolle ergebende Seillängenänderung
dadurch zu verhindern, dass das Seil bei der Umlenkung möglichst
koaxial zur Schwenkachse der Teleskopstrebe geführt ist. Dies lässt sich
zwar nicht vollständig
verwirklichen, weil in jedem Umlenkbereich zwei Seile wechselseitig
zu den beiden Teleskopstreben geführt sind, doch sollte dafür Sorge
getragen werden, dass diese beiden Seile so eng wie möglich aneinander
liegend parallel zu der Schwenkachse der Teleskopstrebe geführt sind.
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Dementsprechend
sind die jeweils ein Paar bildenden zweiten Umlenkrollen einer Teleskopstrebe
so dicht wie möglich
zu der gedachten Ebene gelagert, d. h. so, dass die Spannseile im
Bereich der Verschwenkachse der Teleskopstrebe möglichste dicht nebeneinander
geführt
sind.
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Die
weitere (dritte) vorgesehene Umlenkrolle sorgt für die Rückführung des Spannseiles, nach
in der Regel zweimaliger 90° Umlenkung
in ein und derselben Ebene, um das Spannseil unmittelbar zu der jeweils
anderen Teleskopstrebe zu leiten und von dort an den Befestigungspunkt
der anderen Teleskopstrebe zu führen.
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Die
vorliegende Erfindung hat praktisch die Drehachsen der Umlenkrollen,
wie sie der Stand der Technik vorsieht, um 90° verschwenkt, so dass die Achsen
bei der Erfindung senkrecht zu den Verschwenkachsen der Teleskopstreben
verlaufen. Die zweimal 90° Umlenkungen
am anlenkseitigen Ende der Teleskopstreben bewirken, dass das Seilstück zwischen
den 90° Umlenkungen
im Wesentlichen durch den Mittelpunkt der Schwenkbewegung, d. h. die
Lagerung der Teleskopstrebe, geführt
ist. Dadurch verdrillt sich das Seil zwar beim Durchgang durch die
Lagerung der Teleskopstrebe bei einer Schwenk- bzw. Hubbewegung
der Teleskopstreben, ändert
jedoch nicht seine Länge.
Damit erfordert das Synchronseil nicht die bei der bekannten Lösung unabdingbare
Elastizität,
so dass eine sehr steife Gehängestabilisierung
erreicht wird.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweils
ersten Umlenkrollen innerhalb der äußeren Teleskopteile und die
jeweils zweiten Umlenkrollen am äußeren Ende
eines jeden verschiebbaren Teleskopteils gelagert sind. Damit wird eine
für die
Seilführung
günstigere
Umkehr der beim Stand der Technik vorgesehenen Lösung erreicht, wo die erste
Umlenkrolle am inneren Ende des ausschiebbaren Teleskopteiles befestigt
ist, und wo das Seil am feststehenden Teil der Teleskopstrebe angeschlagen
ist.
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Um
eine Führung
des Seils zwischen jeweils der zweiten und weiteren (dritten) Umlenkrolle
möglichst
nah an der Verschwenkachse der Teleskopstrebe am Rahmen oder der
Traverse zu verwirklichen, ist nach einem besonders wichtigen Merkmal
der Erfindung vorgesehen, die Schwenklagerungen der Teleskopstreben
hohl auszubilden und die Seile durch die so geschaffene rohrförmige oder
buchsenförmige Schwenkachse
hindurchzuleiten.
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Als
besonders günstig
hat es sich erwiesen, wenn in einer Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen ist, dass das eine Ende eines jeden Spannseils am eingeschobenen
Ende eines verschiebbaren Teleskopteils befestigt ist, von wo es über eine
am äußeren Teleskopteil
gelagerte erste Umlenkrolle in entgegengesetzter Richtung zu der
am Anlenk-Ende des äußeren Teleskopteils
am Rahmen oder an der Traverse vorgesehenen zweiten Umlenkrolle
geleitet ist, von der das Spannseil im wesentlichen koaxial zur
Verschwenkachse der Teleskopstrebe zu der außerhalb der Teleskopstrebe
achsparallel angeordneten dritten Umlenkrolle geführt ist,
die das Spannseil zu der jeweils anderen Teleskopstrebe umlenkt,
wo das Spannseil spiegelbildlich zur ersten Teleskopstrebe zurückgeführt und
an dem eingeschobenen Ende des verschiebbaren anderen Teleskopteils befestigt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung unterscheidet sich deutlich von der in der
deutschen Patentanmeldung
DE
36 36 459 A1 vorgeschlagenen Seilführung und vermeidet die dort
entstehenden Nachteile zugunsten einer besonders starren und stabilen
Traversenführung.
Dadurch, dass die Spannseile bei der Erfindung im Umlenkbereich
im Drehpunkt der Teleskopstreben und durch die Lagerbolzen der Teleskopstreben
geführt
sind, bleibt beim Anheben bzw. Absenken der Traverse mit der Last
die Seillänge praktisch
konstant, so dass die Stabilität
der Traverse in und entgegen der Fahrtrichtung mit einfachen technischen
Mitteln erreichbar ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Heben und Stabilisieren von Lasten in Form eines Gehänges für Fahrzeuge,
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2 die
Führung
der Spannseile nach dem Vorschlag der Erfindung,
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3 und 4 jeweils
die Führung
eines der beiden Spannseile nach 2 und
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5 die
erfindungsgemäße Anordnung
der zweiten und dritten Umlenkrollen am rahmenseitigen Ende der
Teleskopstrebe.
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In 1 ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Heben und Stabilisieren von Lasten in vereinfachter schematischer
Darstellung gezeichnet. Eine Fahrzeugkarosserie 1 ist über eine
Aufhängevorrichtung 2 an
der Traverse 3 aufgehängt,
die ihrerseits über
die Hubseile 4 an dem Rahmen 5 heb- und senkbar
aufgehängt
ist, wobei die Hubseile 4 über Umlenkrollen 6 zu
einem zentralen Hubwerk 7 geleitet sind, durch das die
Hub- und Senkbewegung
der Traverse eingeleitet werden kann. Der Rahmen 5 ist auf
den Räder 8 und
von der Motorgetriebeeinheit 9 angetrieben entlang der
horizontalen Schiene 10 verfahrbar, um die Fahrzeugkarosserie 1 von
einem Montageplatz zum nächsten
zu transportieren.
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Beim
Einscheren der Hubseile 4 auf den Trommeln des Hubwerks 7 verändern die
zur Stabilisierung der Traverse in Fahrtrichtung vorgesehenen Teleskopstreben 11,
die zwischen dem Rahmen 5 und der Traverse 3 über Kreuz
angeordnet sind, ihre Länge
und ermöglichen
ein Annähern
der Traverse 3 an den Rahmen 5 und damit ein Anheben
der Fahrzeugkarosserie auf die gewünschte Höhe. Die Konstruktion ist so
gewählt,
dass die Traverse 3 so weit anhebbar ist, bis sie sich
an oder in den Rahmen 5 legt, wobei sich die ausfahrbaren
Teile 11a der Te leskopstreben 11 in deren feste
Teile 11b einschieben. Dabei verändert sich der Winkel zwischen
den über Kreuz
angeordneten Teleskopstreben, bis die Teleskopstreben parallel zum
Rahmen bzw. zur Traverse zu Liegen kommen. Gleichzeitig schwenken
dabei die Teleskopstreben um ihre Anlenkpunkte 12 und 13 am
Rahmen und an der Traverse.
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Um
eine optimale Stabilität
und vor allem eine Synchronisation der Bewegungsabläufe der
Teleskopstreben und damit der Traverse zu erzielen, sind die beiden
Spannseile 14 und 15 vorgesehen, die derartig
umgelenkt und geführt
sind, dass jeweils eines der beiden spiegelbildlich geführten Seile
die in einer der Bewegungsrichtung (Fahrtrichtung der Traverse)
auftretenden Kräfte
aufnehmen kann.
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Die
Führung
der Spannseile in den Teleskopstreben ist in 2 schematisch
dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Erkennbar sind die beiden
gleichartig ausgeführten
Teleskopstreben 11, jeweils bestehend aus einem festen
Teil 11b und einem verschiebbaren (teleskopierbaren) Teil 11a.
Die verschiebbaren Teile 11a sind über (nicht dargestellte) Rollenführungen
in den festen Teilen 11b teleskopierbar geführt. Das
eine Spannseil 14 ist, wie sich in der oberen Hälfte der 2 ersehen
lässt,
an dem eingeschobenen (inneren) Ende des verschiebbaren Teils 11a der
Teleskopstrebe 11 bei 21a befestigt und von dort
parallel zur Längsachse
der Teleskopstrebe 11 zu einer Umlenkrolle 16 geführt, die
fest am unverschiebbaren Teil 11b der Teleskopstrebe 11 gelagert ist.
Nach einer Umlenkung des Seiles 14 um 180° wird dieses
zu der zweiten Umlenkrolle 17 geführt, die an dem Ende der Teleskopstrebe 11 angeordnet ist,
an dem diese am Rahmen 5 bei 12 (1)
verschwenkbar angelenkt ist. Sowohl die erste Umlenkrolle 16 als
auch die zweite Umlenkrolle 17 sind parallel zu einer gedachten
Ebene angeordnet, die durch die Schwenkachse 18 der Teleskopstrebe 11 verläuft. Damit
sind die Drehachsen der Umlenkrollen 17 senkrecht zur Schwenkachse 18 der
Teleskopstreben 11 ausgerichtet. Das Seil 14 wird über die
Umlenkrolle 17 so umgelenkt und geführt, dass es möglichst
nahe oder exakt koaxial zur Schwenkachse 18 der Teleskopstrebe 11 verläuft.
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Zu
diesem Zweck ist erkennbar das Verschwenklager 19 der Teleskopstrebe 11 als
hohler Zapfen oder Bolzen ausgebildet, so dass das Seil 14 und
das – wie
später
noch beschrieben – rückgeführte zweite
Spannseil 15 – durch
die Achse hindurch geführt
werden können.
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Außerhalb
der Teleskopstrebe 11 ist eine dritte Umlenkrolle 20 achsparallel
zur Umlenkrolle 17 angeordnet, die der weiteren Umlenkung
und Rückführung des
Spannseils 14 zu dem Ende der zweiten (in der Zeichnung
unteren) Stützstrebe 11 dient,
wo in spiegelbildlicher Weise das Seil 14 zunächst um
die dort angeordnete dritte Umlenkrolle 20, koaxial zur Schwenkachse 18 zu
der zweiten Umlenkrolle 17 und von dort zurück zum Ende
des ausfahrbaren Teils 11a der jeweils anderen Stützstrebe 11 geführt wird, wo
es bei 21b befestigt ist. Das Seil 15 ist spiegelbildlich
in entgegengesetzter Richtung geführt, und zwar von dem Ende
des verschiebbaren Teils 11a der Stützstrebe 11, wo es
bei 21c befestigt ist, in umgekehrter Richtung hin zum
Ende der anderen Stützstrebe 11,
wo es in gleicher Weise (wie das Seil 14) bei 21d festgelegt
ist.
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In
den 3 und 4 sind die Seilführungen
der beiden Spannseile getrennt dargestellt, da in der Darstellung
der 2 die Führung
der hintereinander liegenden Seile nicht deutlich erkennbar ist.
In 3 sieht man die Führung des Spannseils 15 vom Ende
des verschiebbaren Teils 11a der Teleskopstrebe 11,
wo das Seil bei 21c befestigt ist, über die erste Umlenkrolle 16 zur
zweiten Umlenkrolle 17, von dort koaxial zur Schwenkachse 18 der
Teleskopstrebe 11 zur dritten Umlenkrolle 20,
von dort zurück
zur dritten Umlenkrolle 20 der anderen Teleskopstrebe 11,
erneut koaxial zur Schwenkachse 18 der Teleskopstrebe 11 und über die
zweite Umlenkrolle 17 zum Ende des ausfahrbaren Teils 11a der
anderen Teleskopstrebe 11, wo das Seil bei 21d befestigt
ist.
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In
gleicher Weise nur in umgekehrter Richtung ist das Seil 14 in
der Figurendarstellung 4 geführt und angeschlagen, die Umlenkrollen
und Befestigungspunkte sind jeweils entsprechend der 2 beziffert.
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In 5 ist
in einer vergrößerten Darstellung der
Bereich der Seilumlenkung an einem rahmenseitigen Ende einer der
Teleskopstreben 11 dargestellt. Erkennbar ist die am Rahmen 5 befestigte
Lagertraverse mit den beiden Stützstreben 24,
die die an der Teleskopstrebe befestigten Laschen 25 aufnehmen. Durch
die koaxialen Bohrungen in den Laschen 25 und den Stützstreben 24 sind
Gelenkbuchsen 23 gesteckt und fixiert. An einer Traverse 26 des
festen Teils 11b der Teleskopstrebe 11 sind jeweils
paarweise die zweiten Umlenkrollen 17 und an einer Konsole 27 ebenfalls
paarweise die dritten Umlenkrollen 20 gelagert, um die
die Seile 14 und 15 umgelenkt sind. Die Konsole
ist am Rahmen 5 befestigt und schwenkt nicht mit der Teleskopstrebe
mit. Wie in der 5 weiter erkennbar, sind die
Seile 14 und 15 durch die Gelenkbuchse 23 hindurchgeführt, so
dass sie sich im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse 18 der Teleskopstrebe 11 erstrecken.
Beim Verschwenken der Teleskopstrebe 11 um die Verschwenkachse 18 zusammen
mit den Umlenkrollen 17 verdrillen sich die Seile 14 und 15 zwischen
den verschwenkten Umlenkrollen 17 und dem am Rahmen feststehenden
Umlenkrollenpaar 20 im geringen Maß, ohne dass die Seile 14 und 15 gelängt werden.
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Varianten
in der Seilführung
sind im Rahmen der Erfindung denkbar, solange die Seile 14 und 15 im
Wesentlichen durch die Verschwenkachsen der Teleskopstreben geführt sind.