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Die
Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung mit einer Grundplatte und
einer Hubplatte, die mittels eines längenveränderlichen
Verstellgliedes anhebbar und absenkbar ist, wobei
- – zwischen
der Grundplatte und der Hubplatte ein Lenkerführungssystem
angeordnet ist, durch welches die Hubplatte über den Hubweg
in Parallelstellung zur Grundplatte gehalten wird,
- – das Lenkerführungssystem zwei Lemniskatenlenkergetriebe
mit jeweils einem Kurbellenker, einem Schwingenlenker und einen
an diesen angelenkten Koppellenker aufweist,
- – ein Lemniskatenlenkergetriebe gegenüber
dem anderen Lemniskatenlenkergetriebe in seiner Schwenkebene um
180° verdreht angeordnet ist, derart, dass an der Grundplatte
der Kurbellenker und der Schwingenlenker des ersten Lemniskatenlenkergetriebes
sowie das Führungsende des Koppellenkers des zweiten Lemniskatenlenkergetriebes
angelenkt sind, während an der Hubplatte der Kurbellenker
und der Schwingungslenker des zweiten Lemniskatenlenkergetriebes
sowie das Führungsende des Koppellenkers des ersten Lemniskatenlenkergetriebes
angelenkt sind,
- – und die Koppellenker der beiden Lemniskatenlenkergetriebe
parallel zueinander verlaufen.
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Eine
derartige Hubvorrichtung ist aus dem deutschen Patent
DE 37 29 607 C1 bekannt.
Eine derart ausgebildete Hubvorrichtung hat den Vorteil, dass das
Zwangsführungssystem die Grundplatte und die Hubplatte
in Parallellage zueinander hält und ausschließlich
aus starren Lenkern und einfachen Bolzengelenken besteht. Es kommt
also ohne jede Gleitführung aus und ist weitestgehend unempfindlich
gegen unsymmetrischen Lastangriff.
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Ein
Problem bei einer derartigen Hubvorrichtung besteht darin, dass
die zwischen der Grundplatte und der Hubplatte angeordneten Stellglieder,
die beim gattungsbildenden Stand der Technik z. B. aus schweren
Hydraulikzylindern bestehen, beim Anheben und Tragen einer schweren
Last auf Druck und Knickung beansprucht werden.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Hubvorrichtung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass das Stellglied beim
Anheben oder Tragen einer Last nicht auf Druck und Knickung beansprucht
wird. Dadurch soll vor allem bewirkt werden, dass die Hubvorrichtung
trotz Verwendung eines leichten Stellgliedes hohe Lasten anheben
und tragen kann.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend
von einer Hubvorrichtung der eingangs genannten Art vor, dass das
zum Anheben und Absenken der Hubplatte dienende Stellglied an den
beiden Lemniskatenlenkergetrieben angreift.
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Bei
der Hubvorrichtung gemäß der Erfindung wird das
zum Anheben und Absenken dienende Stellglied beim Anheben und Tragen
einer Last ausschließlich auf Zug beansprucht. Ein auf
Zug beanspruchtes, linear arbeitendes Stellglied kann Zugkräfte
aufnehmen, die wesentlich größer sind als bei einem
solchen Stellglied, welches auf Druck und Knickung beansprucht wird.
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Die
an dem Stellglied angreifenden sehr grollen Zugkräfte werden
im Zusammenwirken mit den beiden Lemniskatenlenkergetrieben in Stützkräfte umgewandelt,
die die Hubplatte relativ zur Grundplatte stützen und anheben.
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Eine
zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung
sieht vor, dass das zum Anheben und Absenken dienende Stellglied
an den jeweils zwischen Kurbellenker und Koppellenker befindlichen
Gelenken der beiden Lemniskatenlenkergetriebe angreift. Der an dieser
Stelle befindliche Angriff macht es möglich, die Gelenkmechanismen
mit den Angriffspunkten des Stellgliedes konstruktiv zu vereinigen.
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Um
dem Stellglied eine Lage etwa parallel zur Grundplatte und Hubplatte
zu geben, können die beiden Kurbellenker des Lemniskatenlenkergetriebes
jeweils über das Gelenk zwischen Kurbellenker und Koppellenker
hinaus verlängert sein, wobei das zum Anheben und Absenken
dienende Stellglied an den überstehenden Enden der Kurbellenker
der Lemniskatenlenkergetriebe angreift.
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Das
Stellglied kann beispielsweise als doppelt wirkender Druckmittelzylinder
ausgebildet sein. Ein solcher Druckmittelzylinder kann durch eine
entsprechende Beaufschlagung mit Druckmedium die Hubplatte nicht
nur anheben, sondern auch aktiv absenken.
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Das
gleiche, allerdings ohne Hydraulik, kann auch ein als Schraubspindel
ausgebildetes Stellglied bewirken.
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Eine
weitere Alternative sieht vor, dass das Stellglied als Rollenseilzug
ausgebildet ist. Ein solcher Rollenseilzug kann bei leichter und
einfacher Bauweise sehr große Zugkräfte erzeugen,
die beliebig verstärkt werden können, wenn der
Rollenseilzug als Flaschenzug ausgebildet ist oder einen Flaschenzug
enthält.
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Eine
besonders robuste und extrem belastbare Konstruktion der Lenker
des Lemniskatenlenkergetriebes ergibt sich, wenn diese Lenker jeweils als
Hohlkastenprofile ausgebildet sind, die bei leichter Bauweise ein
hohes Widerstandsmoment gegen durch Biegung und Torsion haben.
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Die
Gelenke der Lemniskatenlenkergetriebe bestehen zweckmäßig
aus in die Hohlkastenprofile eingeschweißten Gelenkhülsen,
durch welche jeweils als Gelenkachsen dienende Rohre hindurch treten.
Auch eine solche Gelenkkonstruktion ist verhältnismäßig
leicht und dabei robust.
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Wenn
die Gelenke an den Führungsenden der Koppellenker jeweils
in einer Achse mit den Gelenken liegen, über die die Kurbellenker
an der Grundplatte bzw. an der Hubplatte befestigt sind, ist eine
sinnvolle Zusammenfassung der Gelenkkonstruktionen an der Grundplatte
und der Hubplatte möglich.
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Wegen
der extrem hohen Lastaufnahmefähigkeit ist die Hubvorrichtung
gemäß der Erfindung gegebenenfalls auch als Strebausbaugestell
im untertägigen Bergbau verwendbar.
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Für
größere Hubhöhen ist vorgesehen, dass zwei
oder mehr Hubvorrichtungen der oben diskutierten Art übereinander
angeordnet sind. Auf diese Weise entsteht ein modular aufgebautes,
mehretagiges Hubgerüst, welches am Ausstellungsort in der
erforderlichen Höhe zusammengestellt werden kann.
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Eine
Weiterbildung der zuletzt genannten mehretagigen Hubvorrichtung
sieht vor, dass die Hubplatte der jeweils unteren Hubvorrichtung
zugleich die Grundplatte der jeweils darüber angeordneten
Hubvorrichtung ist. Auf diese Weise entsteht ein mehretagiges, zusammenhängendes
Hubgestell, welches für vielfache Zwecke, beispielsweise
als Schwerlastgerüst, verwendbar ist.
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Für
die oben angegebenen mehretagigen Hubgestelle kann es zweckmäßig
sein, wenn die zum Anheben und Absenken dienenden Stellglieder für alle übereinander
angeordneten Hubvorrichtungen von einem Zugseil gebildet werden,
welches über Umlenkrollen über alle Hubvorrichtungen
geführt ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
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1:
Eine Hubvorrichtung gemäß der Erfindung in einer
ersten Ausführungsform schematischen Seitenansicht;
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2:
schematisch eine Draufsicht zu 1;
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3:
eine Hubvorrichtung gemäß der Erfindung in einer
zweiten Ausführungsform schematisch in Seitenansicht;
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4:
eine Hubvorrichtung gemäß der Erfindung in einer
dritten Ausführungsform schematisch in Seitenansicht.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Hubvorrichtung weist eine Grundplatte 1 und
eine heb- und absenkbare Platte 2 auf. Zwischen der Grundplatte 1 und
der Hubplatte 2 sind zwei Lemniskatenlenkergetriebe 3 und 4 angeordnet,
welche die Hubplatte 2 bei der Bewegung auf und ab relativ
zur Grundplatte 1 führen.
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Das
Lemniskatenlenkergetriebe 3 weist einen Kurbellenker 3a,
einen Schwingenlenker 3b und einen langen Koppellenker 3c auf.
Der Kurbellenker 3a und der Schwingenlenker 3b sind
mittels äußerer Gelenke 5a und 5b an
der Grundplatte 1 und mittels innerer Gelenke 5c und 5d an
dem langen Koppellenker 3c angelenkt, der an seinem äußeren
Ende mittels eines äußeren Gelenkes 5e an
der Hubplatte 2 angreift. Dabei bilden die äußeren
Gelenke 5a und 5b sowie die inneren Gelenke 5c und 5d ein
Gelenkviereck, welches das äußere Gelenk 5e in
Bezug auf die Grundplatte 1 nahezu gradlinig führt.
Die Führungslinie ist nicht exakt grade, weil das Gelenkviereck
eine gestreckte Lemniskatenkurve erzeugt, die in etwa S-förmig
gekrümmt ist, wobei die Abweichung von einer Geraden allerdings
nur gering ist.
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Das
Lemniskatenlenkergetriebe 4 entspricht in Aufbau, Abmessung
und Funktion dem Lemniskatenlenkergetriebe 3. Es ist jedoch
anders herum zwischen Grundplatte und Hubplatte angeordnet. Demgemäß weist
das Lemniskatenlenkergetriebe 4 einen Kurbellenker 4a,
einen Schwingenlenker 4b und einen langen Koppellenker 4c auf.
Der Kurbellenker 4a und der Schwingenlenker 4b sind
mittels äußerer Gelenke 6a und 6b an
der Hubplatte 2 und mittels innerer Gelenke 6c und 6d an
dem langen Koppellenker 4c angelenkt, der an seinem äußeren
Ende mittels des äußeren Gelenks 6e an
der Grundplatte 1 angreift. Dabei bilden auch hier die
beiden äußeren Gelenke 6a und 6b zusammen
mit den beiden inneren Gelenken 6c und 6d ein
Gelenkviereck, welches das äußere Gelenk 6e in
Bezug auf die Hubplatte 2 entlang einer etwa vertikal verlaufenden
geraden Linie führt. Auch hier ist die Führung
nicht exakt gradlinig, sondern verläuft entlang der bereits
oben erläuterten S-förmigen Lemniskatenkurve.
Aufgrund der gleichen Ausbildung und Abmessung der beiden Lemniskatenlenkergetriebe 3 und 4 verlaufen
die beiden langen Koppellenker 3c und 4c etwa
parallel zueinander. Die beiden erzeugten Lemniskatenkurven decken
sich, so dass sich über den gesamten Führungsweg
keine Zwängungen ergeben.
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Zur
Erzeugung der Hubbewegung ist zwischen den beiden Kurbellenkern 3a und 4a der
beiden Lemniskatenlenkergetriebe 3 und 4 ein längenveränderliches
Stellglied vorgesehen, welches beim Ausführungsbeispiel
gemäß 1 als doppelt wirkender Druckmittelzylinder
ausgebildet ist. Wird dieser Druckmittelzylinder 7 durch
eine entsprechende Druckmittelbeaufschlagung verkürzt,
so werden die beiden Kurbellenker 3a und 4a derart
gegeneinander verschwenkt, dass die Hubplatte 2 angehoben
wird. Wird der Druckmittelzylinder 7 demgegenüber
durch eine entsprechende Druckmittelbeaufschlagung verlängert,
werden die beiden Kurbellenker 3a und 4a derart
gegeneinander verschwenkt, dass die Hubplatte 2 abgesenkt
wird.
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Wesentlich
ist, dass die auf die Hubplatte 2 einwirkende Last den
Druckmittelzylinder 7 ausschließlich auf Zug beansprucht,
was zur Folge hat, dass die Hubplatte 2 trotz Verwendung
eines verhältnismäßig schwach dimensionierten
Stellgliedes sehr große Lasten tragen und anheben kann.
Die Hubvorrichtung gemäß der Erfindung ist deshalb
insbesondere für das Anheben und Tragen von großen
Lasten geeignet und ggf. auch als stützendes Strebausbaugestell
im untertätigen Bergbau verwendbar.
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Die
Lenker 3a, 3b, 3c, 4a, 4b, 4c sind
zweckmäßig als Hohlkastenprofile ausgebildet,
die bei einem geringen Gewicht ein hohes Widerstandsmoment haben.
Die Gelenke 5a bis 5e und 6a bis 6e bestehen
aus in die Hohlkastenprofile eingeschweißten Gelenkhülsen,
durch welche als Gelenkachse dienende Rohre hindurchtreten.
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Beim
Ausführungsbeispiel nach 1 sind die
beiden Kurbellenker 3a und 4a jeweils über
die Gelenke 5c bzw. 6c hinaus verlängert.
An den hierdurch gebildeten überstehenden Enden der Kurbellenker 3a und 4a greift
der als Stellglied dienende Druckmittelzylinder 7 über
Gelenke 8 und 9 an. Aufgrund dieser besonderen
Ausgestaltung der Kurbellenker 3a und 4a verläuft
der Druckmittelzylinder 7 etwa mittig zwischen der Grundplatte 1 und
der Hubplatte 2, und zwar etwa parallel zu diesen.
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Die
Hubvorrichtung gemäß der Erfindung funktioniert
allerdings auch dann, wenn das Stellglied, z. B. der Druckmittelzylinder 7,
anderswo an den beiden Lemniskatenlenkergetrieben 3 und 4 angreift.
So zeigt z. B. 3 eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der das Stellglied – in diesem Fall ebenfalls
der Druckmittelzylinder 7 – einerseits an den
Gelenken 5c zwischen dem Kurbellenker 3a und dem
Koppellenker 3c und andererseits an dem Gelenk 6c zwischen
dem Kurbellenker 4a und dem Koppellenker 4c angreift.
Außerdem liegen bei der Ausführungsform nach 3 die
Gelenkachsen der Gelenke 5a und 6e einerseits
und der Gelenke 5e und 6a andererseits jeweils
in einer Linie. Hierdurch ist es möglich, die Gelenkachsen
an den Führungsenden der Koppellenker 3c und 4c konstruktiv
jeweils mit den Gelenken zu vereinigen, mit denen die Kurbellenker 3a und 4a an
der Grundplatte 1 bzw. die Hubplatte 2 angelenkt
sind.
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An
die Stelle des Druckmittelzylinders 7 können auch
andere geeignete Stellglieder treten, die hohe Zugkräfte
aufnehmen können, z. B. eine Schraubspindel (nicht dargestellt)
oder ein Rollenseilzug, der ggf. als Flaschenzug ausgebildet sein kann
oder einen Flaschenzug enthalten kann und von einer Seilwinde angetrieben
wird. Ein solcher Rollenseilzug kommt beim Ausführungsbeispiel
gemäß 4 zum Einsatz.
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Das
Ausführungsbeispiel gemäß 4 entspricht
in seinem Aufbau weitestgehend dem Ausführungsbeispiel
der 3. Hier tritt jedoch an die Stelle des Druckmittelzylinders
als Stellglied ein Rollenseilzug 10 als Stellglied. Dieser
Rollenseilzug 10 enthält zwei Umlenkrollen 11 und 12,
die im Bereich der Gelenke 5c und 6c der beiden
Lemniskatenlenkergetriebe 3 und 4 angeordnet sind,
sowie eine Seilwinde 13, die auf der Grundplatte 1 montiert
ist. Das freie Ende des um die Seilumlenkrollen 11 und 12 herum
geführten Seiles ist an einem Verankerungspunkt 14 befestigt,
welcher sich an der Hubplatte 2 befindet. Im Bereich des
Rollenseilzuges 10 kann das Seil ggf. mehrfach nach Art
eines Flaschenzuges eingeschlagen sein, so dass mit dem Seilzug 10 beliebig
hohe Zugkräfte erzeugt werden können.
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Die
anhand der Zeichnung erläuterten Hubvorrichtungen können
ggf. übereinander gestapelt angeordnet werden, so dass
sich ein beliebig hohes Hubgerüst ergibt, welches modular
aufgebaut ist.
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Alternativ
kann die Hubplatte 2 einer unten angeordneten Hubvorrichtung
zugleich als Grundplatte 1 für eine darüber
angeordnete Vorrichtung dienen, so dass sich ein zusammenhängendes,
mehretagiges Hubgestell ergibt, welches dann allerdings nicht modular
aufgebaut ist.
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Im
Falle einer Verwendung von Rollenseilzügen als Stellglied
kann das von der Winde angezogene Seil ggf. durch mehrere übereinander
angeordnete Hubvorrichtungen hindurchgeführt werden. In
diesem Fall endet das Seil nicht am Anschlagpunkt 15, sondern
wird über eine entsprechende Rollenführung in
die darüber angeordnete Hubvorrichtung mit Rollenseilzug
geleitet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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