DE9412971U1 - Hubtisch - Google Patents

Description

ZENZ · HELBER & HOSBACH

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EXPERT Maschinenbau GmbH, Seehofstraße 56-58, 64653 Lorsch

Hubtisch

Die Erfindung betrifft einen Hubtisch mit einer in senkrechter Richtung anheb- und absenkbaren Hubplattform, die zur Erzielung einer vorgegebenen Hub-Charakteristik mit einem in den Hubantrieb eingeschalteten Schrittantrieb versehen ist, der wenigstens eine motorisch drehbantreibbare, ortsfest angeordnete Zylinderwalze mit in ihrem Umfang eingearbeiteter Steuernut als treibendes Glied und einen in die Steuernut eingreifenden Steuerbolzen aufweist, der an einem mit der Hubplattform gekoppelten langsverschxeblichen Abtriebsbauteil angeordnet ist.

Hubtische, die häufig die Form von Scheren-Hubtischen haben, bei denen die Hubplattform mittels eines Scherenmechanismus in vertikaler Richtung über einen Bodenrahmen anheb- und auf ihn absenkbar ist, werden mit Vorteil überall dort eingesetzt, wo Lasten angehoben werden müssen, beispielsweise beim Beschicken von Transferstraßen des Automobil-Karosseriebaus, Werkzeug-, Verpackungs- und Ver-

arbeitungsmaschinen. Der Antrieb erfolgt zumindest bei Hubtischen für höhere Lasten ursprünglich in der Regel hydraulisch durch einen oder mehrere am Scherenmechanismus angeordnete Hydraulikzylinder, die beim Hubvorgang mit von einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe geliefertem Hydraulikmedium beaufschlagt werden, wobei in der Druckleitung zu dem bzw. den Hydraulikzylinder(n) ein Rückschlagventil vorgesehen ist, um ein ungewolltes Absinken der Hubplattform durch Rückströmen des Hydraulikmediums nach Abschalten der Hydraulikpumpe zu verhindern. Das Absenken der Plattform wird dabei durch Betätigung eines zweckmäßig mit dem Rückschlagventil zusammengebauten Ablaßventils gesteuert. Mit derartigen hydraulischen Hubtisch-Antrieben werden jedoch nur relativ geringe Geschwindigkeiten verwirklicht. Außerdem sind hydraulische Systeme hinsichtlich der Hubkonstanz unter Last selbst bei Vorhandensein des vorerwähnten Rückschlagventils kritisch, weil in hydraulischen Systemen Leckverluste auftreten können, die sich in (geringen) Hubverlusten auswirken. Eine weitere Schwierigkeit tritt dann auf, wenn mit der Hubplattform auch eine oder mehrere Hub-Zwischenstellungen in vorgegebenen Höhenlagen exakt angesteuert werden sollen. Von der Anmelderin wurde deshalb ein Scheren-Hubtisch der eingangs erwähnten Art entwickelt (DE-OS 32 08 400), bei dem vom hydraulischen Antrieb abgegangen, dafür ein mechanischer Schrittantrieb eingesetzt wird, welcher es erlaubt, die Hubbewegung vergleichsweise schnell und hinsichtlich der Geschwindigkeits- und Beschleunigungs-Charakteristik ebenso wie der Lage und Anzahl der Hub-Zwischenstellungen, in welchen die Hubplattform exakt positionierbar ist, ohne Schwierigkeiten mit geringem Aufwand leicht und an unterschiedliche vorgegebene Anforderungen anpaßbar ist und dabei die Sicherungs-Anforderungen voll erfüllt. Der Schrittantrieb wird dabei von einer motorisch angetriebenen Zylinderwalze mit einer in ihrer Zylinderfläche eingearbeiteten Steuernut als treibendem Glied gebildet, wobei ein in die Steuernut eingreifender Indexbolzen an einem als lang-

gestreckter längsverschieblich geführter Schlitten ausgebildeten getriebenen Glied angeordnet ist, welcher seinerseits eine Zahnstange trägt, mit der ein Zahnritzel kämmt, welches getrieblich mit einem Zahnritzel gekoppelt ist, das seinerseits mit einem Zahnsegment an einem Scherenarm kämmt, wobei der Teilkreisradius-Mittelpunkt des Zahnsegments mit dem ortsfesten Drehpunkt des jeweils anzutreibenden Scherenarms an dessen bodenseitiger Lagerstelle zusammenfällt. Die Geschwindigkeits- und Beschleunigungs-Charakteristiken ebenso wie die Lage und die Anzahl der Hub-Zwischenstellungen werden hierbei ausschließlich vom Verlauf der Steuernut in der Zylinderwalze bestimmt, so daß also lediglich durch Austausch einer Zylinderwalze mit entsprechend geändertem Verlauf, der Steuernut eine vollständige Veränderung der gesamten Hub-Charakteristik eines im übrigen unveränderten Hubtischs erreichbar ist. Diese bekannten Hubtische haben sich grundsätzlich bewährt und sind in relativ großem Umfang im Einsatz. Aufgrund des hohen konstruktiven Aufwandes sind die bekannten Hubtische aber auch relativ teuer.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Hubtisch zu schaffen, der gegenüber den älteren hydraulisch angetriebenen Hubtischen die gleichen Möglichkeiten der Sicherheit gegen Absinken und der Anpassung an gewünschte Geschwindigkeits- und Beschleunigungs-Charakteristiken ebenso wie die Möglichkeit des Anfahrens verschiedener Hub-Zwischenstellungen bietet, dabei jedoch preisgünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Verzicht auf die Scherenmechanik der bekannten Hubtische dadurch gelöst, daß die Zylinderwalze(n) um eine senkrechte Achse drehantreibbar auf dem Untergrund bzw. einer auf dem Untergrund aufgesetzten Gestellkonstruktion gelagert ist bzw. sind, und daß der Abtriebsbauteil bzw. die Abtriebsbauteile seiner- bzw. ihrerseits parallel zur Zylinderwalzen-Drehachse in senk-

rechter Richtung längsverschieblich relativ zum Untergrund jedoch undrehbar geführt ist bzw. sind. Die Zylinderwalze und weitere Teile des Schrittantriebs werden nunmehr also über ihre Funktion als die Geschwindigkeits- und Beschleunigungs-Charakteristik bestimmendes Schrittgetriebe hinaus auch selbst als Teile der Führung der Hubplattform relativ zur Bodenkonstruktion verwendet. Dadurch entfällt der aufwendige Scherenmechanismus und die erwünschte Vereinfachung der Konstruktion wird erreicht.

Der Abtriebsbauteil bzw. die Abtriebsbauteile können dabei von jeweils einem von der untergrundabgewandten oberen Stirnseite aus auf die jeweilige Zylinderwalze aufgeschobenen und sie umgreifenden Hub-Gehäuse gebildet werden, von deren Innenfläche(n) der jeweilige Steuerbolzen in die Steuernut der zugehörigen Zylinderwalze vorspringt, wobei das untergrundabgewandte obere Ende des jeweiligen Hub-Gehäuses dann direkt oder indirekt mit der Hubplattform verbunden ist.

Die Ausgestaltung kann dabei so getroffen sein, daß das obere Ende des Hub-Gehäuses durch eine mit der Hubplattform verbundene, beispielsweise verschraubte Stirnwand geschlossen ist.

Um das Hub-Gehäuse einfach und schnell auf der Zylinderwalze montieren und von ihr demontieren zu können, ist eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher die Zylinderwalze an ihrem untergrundseitigen Ende drehbar gelagert und auch der motorische Antrieb mit diesem Ende getrieblich gekoppelt ist.

Die Steuernut weist dann zweckmäßig in ihrem untergrundabgewandten oberen Endbereich der Zylinderwalze einen kurzen senkrechten Verlauf auf, und mündet offen in der oberen Stirnfläche der Zylinderwalze. Das Hub-Gehäuse kann dann in einer Stellung, in welcher der in seinem Innern vorsprin-

gende Steuerbolzen mit der offenen Mündung der Steuernut ausgerichtet ist, von oben auf die senkrechte stehende Zylinderwalze aufgesetzt werden.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann jeder der verwendeten Schrittantriebe so ausgebildet sein, daß die Zylinderwalze innerhalb eines umgebenden Gehäuses drehbar gelagert ist, welches an der dem jeweiligen Abtriebsbauteil zugewandten Seite eine langgestreckte senkrechte Öffnung für den Durchtritt des vom jeweils zugeordneten Abtriebsbauteil vortretenden Steuerbolzens aufweist. Bei dieser Ausgestaltung ist es dann möglich, die Zylinderwalze nicht nur an dem unteren, sondern auch am oberen Ende in der oberen Stirnwand des umgebenden Gehäuses drehbar zu lagern, wenn dies erforderlich sein sollte.

Dabei ist es dann auch weiter möglich, die Längsführung zwischen der Außenseite des die Zylinderwalze umgebenden Gehäuses und dem jeweils zugeordneten Abtriebsbauteil vorzusehen.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Hubtischs mit zwei kombinierten Hub-Schritt antrieben;

Fig. 2 eine schematische perspektivische

Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hubtischs, bei dem insgesamt vier kombinierte Hub-

Schrittantriebe für die Hubplattform vorgesehen sind;

Fig. 3 einen Längsmittelschnitt durch einen kombinierten Hub-Schrittantrieb, wie er im Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 Verwendung findet;

Fig. 4 eine um 90° verdrehte Schnittansicht

durch den in Fig. 3 gezeigten Antrieb;

und

Fig. 5 eine in der Schnittführung der Fig. 3 entsprechende Schnittansicht eines grundsätzlich ähnlichen kombinierten Hub-Schrittantriebs, der jedoch nicht auf einem gesonderten Gestell, sondern direkt auf dem Gehäuse eines dem elektromotorischen Antriebs nachgeschalteten Getriebes angeordnet ist.

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Hubtischs dargestellt. Der Hubtisch 10 weist eine auf dem Untergrund aufgesetzte Bodenplatte 12 auf, auf deren Oberseite im Bereich der beiden kürzeren Rechteckseiten jeweils ein stabiles Gehäuse 14 aus Metallblech oder -platten starr aufgesetzt ist, in welchen jeweils eine Zylinderwalze 16 um eine senkrechte Achse drehantreibbar gelagert ist. Im Umfang der Zylinderwalzen 16 ist jeweils eine Steuernut 18 eingefräst.

Zwischen den Gehäusen 14 ist eine als stabile Schweißkonstruktion ausgeführte Hubplattform 20 angeordnet, die durch auf senkrechten Führungsschienen 22 an der zugewandten Seite der Gehäuse 14 umgreifende Führungselemente 24 relativ zur Bodenplatte 12 in senkrechter Richtung verschieblich gehaltert ist. Von den dem Gehäuse 14 zugewandten

Stirnseiten der Hubplattform 22 tritt jeweils ein Steuerbolzen 26 durch eine senkrechte Durchgangsöffnung 28 in der Gehäusewandung hindurch und greift in die Steuernut^: 18 ein. Die Steuernuten 18 beider Zylinderwalzen 16 haben den gleichen bzw. komplementären Verlauf, so daß bei synchronem Drehantrieb der Zylinderwalzen 16 die Hubplattform 20 - abhängig von der Drehrichtung - angehoben bzw. abgesenkt wird.

Der Drehantrieb wird im gezeigten Fall von einem etwa mittig neben einer der längeren Rechteckseiten der Bodenplatte 12 angeordneten Elektromotor 3 0 gebildet, der über einen Keilriementrieb 32 eine drehbar auf der Bodenplatte 12 gelagerte langgestreckte Welle 34 antreibt. Die äußeren Enden der Welle 34 sind jeweils am Antrieb eines auf der Bodenplatte 12 aufgesetzten Winkelgetriebes 36, z.B. eines Kegelradgetriebes, angeschlossen, dessen Abtriebswelle an eine sich quer durch das jeweilige Gehäuse 14 erstreckende Welle 38 angeschlossen ist. Die Welle 38 trägt ein Schneckenritzel 40, welches mit einem am unteren Ende der Zylinderwalze vorgesehenen und jeweils drehfest mit der Zylinderwalze verbundenen Schneckenrad 42 kämmt. Bei angetriebenem Elektromotor 30 werden also die Zylinderwalzen synchron angetrieben und über die in die Steuernuten 16 eingreifenden Steuerbolzen 20 wird dann die Hubplattform angehoben oder abgesenkt. Die Geschwindigkeits- und Beschleunigungscharakteristik der Hubbewegung sowie die Lage eventueller Stillstandspunkte der Hubplattform wird durch den Verlauf der Steuernuten bestimmt.

Es ist ersichtlich, daß die Zylinderwalzen 16 bei dem vorstehend beschriebenen Hubtisch 10 innerhalb ihrer Gehäuse 14 an beiden Enden, nämlich in der Bodenplatte 12 einerseits und der oberen Deckplatte der Gehäuse 14 drehbar gelagert werden können, obwohl grundsätzlich bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Lagerstelle auch eine Lage-

rung nur des unteren Endes der Zylinderwalzen 16 in der Bodenplatte denkbar ist.

In Figur 2 ist rein schematisch der Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hubtischs 110 veranschaulicht, bei dem insgesamt vier Zylinderwalzen 116 auf jeweils gesonderten auf dem Untergrund aufgesetzten Gestellen 112 nur an ihrem unteren Ende drehbar gelagert sind. Der synchrone Antrieb der Zylinderwalzen 116 erfolgt wieder von einem zentralen Elektromotor 130, der über Wellen 134, Winkelgetriebe 136 und Wellen 138 und unterhalb der Gestelle 112 angeordnete Winkelgetriebe 13 9 die Zylinderwalzen synchron antreibt. Auf den Zylinderwalzen 116 sind nachstehend in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 sowie 5 noch näher beschriebene Hub-Gehäuse 114 aufgesetzt, welche die Form von zylindrischen Hülsen haben, die an ihrem oberen Ende durch eine Stirnwand 115 verschlossen sind. Auf den Stirnwänden 115 der Hub-Gehäuse 114 ist die in der Zeichnungsfigur nur gestrichelt dargestellte·Hubplattform 12 0 aufgelagert.

Damit die Hub-Gehäuse 114 beim Drehantrieb der Zylinderwalzen 116 durch den Antriebsmotor 130 jeweils synchron und gleichsinnig auf- bzw. abbewegt werden, springt im Innern jedes Hub-Gehäuses 114 ein Steuerbolzen 12 6 in die zugeordnete Steuernut 118 der Zylinderwalze 116 vor. Wie insbesondere in Fig. 3 erkennbar ist, sind die Steuerbolzen 126 hier als sogenannte "Rollenbolzen" ausgestaltet, d.h. auf dem eigentlichen starr mit der Hülse verbundenen und in ihr verschraubten Trägerbolzen ist drehbar eine in der zugeordneten Steuernut abrollende und dadurch Reibverschleiß verringernde Rollenbüchse gelagert.

Es ist klar, daß das hülsenförmige Hub-Gehäuse 114 möglichst spielfrei längsverschieblich auf der Zylinderwalze 116 gelagert sein muß, wofür eine Lagerbüchse 121 aus geeignetem Lagerwerkstoff im Hub-Gehäuse vorgesehen ist.

Ein Mitdrehen der Hub-Gehäuse 114 mit den angetriebenen Zylinderwalzen 116 kann entweder dadurch verhindert werden, daß die Stirnwände 115 der Hub-Gehäuse 114 mit der Unterseite der Hubplattform 120 verschraubt oder in anderer Weise verbunden werden oder jedem Hub-Gehäuse wird die in Fig. 4 veranschaulichte gesonderte Drehsicherung zugeordnet, bei welcher von den Gestellen 112 nach oben vorkragende Führungsstangen 122 an den Außenseiten der Hub-Gehäuse 114 vorgesehene Führungsösen 124 durchsetzen.

Um das Hub-Gehäuse 114 mit vormontiertem Steuerbolzen 126 auf der Zyliriderwalze 116 montieren zu können, weist die Steuernut 118 an ihrem oberen Ende einen kurzen senkrecht verlaufenden Endabschnitt 118a auf. Bei der Montage wird das Hub-Gehäuse 114 dann in einer relativen Drehstellung auf die Zylinderwalze aufgesetzt, in welcher der Steuerbolzen 126 und die Mündung des Endabschnitts 118a in der Stirnseite der Zylinderwalze 116 fluchten. Durch ihr Eigengewicht und - gegebenenfalls - den zusätzlichen Gewichtsanteil einer bereits auf dem Hub-Gehäuse montierten Hubplattform 12 0 wird das Hub-Gehäuse 114 so weit über die Zylinderwalze 116 geschoben, bis der Steuerbolzen 12 6 auf den an den Endabschnitt 118a anschließenden etwa in Umfangsrichtung verlaufenden Teil der Steuernut 118 tritt. Das entspricht der höchsten Hubstellung des Hub-Gehäuses und somit auch der angehobenen Hubplattform. Durch Drehantrieb der Zylinderwalze 116 in Richtung des weiteren Verlaufs der Steuernut 118 folgt der Steuerbolzen 12 6 dann der Nut, die sich innerhalb der Umfangsfläche der Zylinderwalze 116 in Abwärtsrichtung schraubt. Somit wird zwangsläufig auch das Hub-Gehäuse 114 in Abwärtsrichtung mitgenommen.

In Figur 5 ist eine Abwandlung des vorstehend in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 beschriebenen Schrittantriebs gezeigt, welcher sich nur insofern vom vorgeschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheidet, als die Zylinderwalze 116 nicht auf einem gesonderten Gestell nach oben vorkragend

&iacgr;&ogr;

drehbar gelagert ist, sondern auf der Oberseite des Gehäuses 140 eines Winkelgetriebes, an welchem der elektrische Antriebsmotor 130 direkt angeflanscht ist. Die in Fig. 5 gezeigte Einheit eignet sich besonders für den Einsatz als Einzel-Hubantrieb, wobei dann beim Einsatz für Hubtische die Hubplattform aber noch zusätzlich in geeigneter Weise in senkrechter Richtung geführt werden muß, um zu verhindern, daß die Lagerung der Zylinderwalze 116 im Gehäuse 140 bei ungleichmäßiger Beladung der Hubplattform überbeansprucht wird. Falls zwei oder mehr Hubantriebe dieser Art für den Hubantrieb einer Hubplattform verwendet werden sollen, muß durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise eine zusätzliche getriebliche Kopplung der Winkelgetriebe Sorge dafür getragen werden, daß ein synchroner Lauf der angetriebenen Zylinderwalzen sichergestellt ist.

Claims (8)

Ansprüche

1. Hubtisch (10; 110) mit einer in senkrechter Richtung anheb- und absenkbaren Hubplattform (20; 120), die zur Erzielung einer vorgegebenen Hub-Charakteristik mit einem in den Hubantrieb eingeschalteten Schrittantrieb versehen ist, der wenigstens eine motorisch drehantreibbare, ortsfest angeordnete Zylinderwalze (16; 116) mit in ihrem Umfang eingearbeiteter Steuernut (18; 118) als treibendes Glied und einen in die Steuernut eingreifenden Steuerbolzen (26; 126) aufweist, der an einem mit der Hubplattform (20; 120) gekoppelten längsverschieblich gelagerten Abtriebsbauteil angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zylinderwalze(n) (16; 116) um eine senkrechte Achse drehantreibbar auf den Untergrund bzw. einer auf dem Untergrund aufgesetzten Gestellkonstruktion (12; 112) gelagert ist bzw. sind, und

daß der Abtriebsbauteil bzw. die Abtriebsbauteile seiner- bzw. ihrerseits parallel zur Zylinderwalzen-Drehachse in senkrechter Richtung längsverschieblich relativ zum Untergrund jedoch undrehbar geführt ist bzw. sind.

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2. Hubtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebsbauteil bzw. die Abtriebsbauteile von jeweils einem von der untergrundabgewandten oberen Stirnseite aus auf die jeweilige Zylinderwalze (116) aufgeschobenen und sie umgreifenden Hub-Gehäuse (114) gebildetet wird bzw. 0 werden, von deren Innenfläche(n) der jeweilige Steuerbolzen

(118) in die Steuernut der zugehörigen Zylinderwalze (116) vorspringt, und daß das untergrundabgewandte obere Ende des jeweiligen Hub-Gehäuses (114) direkt oder indirekt mit der Hubplattform (12 0) verbunden ist.

3. Hubtisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Hub-Gehäuses bzw. der Hub-Gehäuse (114) durch eine mit der Hubplattform (120) verbundene Stirnwand

(115) geschlossen ist bzw. sind.

4. Hubtisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand bzw. die Stirnwände (115) des jeweiligen Hub-Gehäuses (114) mit der Hubplattform (120) verschraubt ist bzw. sind.

5. Hubtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwalze (116) an ihrem untergrundseitigen unteren Ende drehbar gelagert und der motorisehe Antrieb (13 0) mit diesem Ende getrieblich gekoppelt ist.

6. Hubtisch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernut (118) im untergrundabgewandten oberen Endbereich der Zylinderwalze (116) einen kurzen senkrechten Verlauf (118a) aufweist und offen in der Stirnfläche der Zylinderwalze (116) mündet.

7.. Hubtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwalze(n) (16) innerhalb eines umgebenden Gehäuses (14) drehbar gelagert ist bzw. sind, welches bzw. welche an der dem jeweiligen Abtriebsbauteil zugewandten Seite eine langgestreckte senkrechte Öffnung (28) für den Durchtritt des vom jeweils zugeordneten Abtriebsbauteil in die Steuer-0 nut (18) vortretenden Steuerbolzens (26) aufweisen.

8. Hubtisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung (22; 24)zwischen der Außenseite des die jeweilige Steuerwalze(n) (16) umgebenden Gehäuses (14) und 5 dem jeweils zugeordneten Abtriebsbauteil vorgesehen ist.