УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ГРУЗОВ
LOAD LIFTING DEVICE

Изобретение относится к устройству с синхронно связанными телескопическими растяжками согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения.
Изобретение относится к устройству для подъема и стабилизации грузов, в частности подвесок для транспортных средств или частей транспортных средств, состоящему из рамы, а также расположенной под ней, принимающей груз поперечины, которая может перемещаться по высоте посредством закрепленных на поперечине подъемных тросов и которая может стабилизироваться посредством двух перекрещивающихся, проходящих по существу в параллельной к направлению движения рамы воображаемой вертикальной плоскости телескопических растяжек, шарнирно соединенных с возможностью поворота, с одной стороны, на раме, а с другой стороны, на поперечине.
Подобные устройства применяются прежде всего в автомобилестроении, чтобы части транспортного средства или изготавливаемое транспортное средство на его соответствующем этапе изготовления транспортировать между отдельными монтажными участками. С этой целью, рама обычно может перемещаться по направляющей горизонтально, поперечина посредством шарнирно сочлененных с ней подъемных тросов может перемещаться по высоте с помощью размещенных на раме подъемных тяг.
Подвешивание груза должно быть по возможности стабильным, в частности, когда речь идет о предоставляемом для монтажа транспортном средстве, так как многие монтажные процессы протекают полностью автоматизированным образом, причем это зависит от точного позиционирования несущего устройства, что, в свою очередь, требует по возможности стабильного подвешивания груза на поперечине. Простые канатные приводы с вертикальными несущими тросами не пригодны, чтобы предотвращать раскачивание груза во всех направлениях в одинаковой степени надежным образом; наряду с тросовыми расчалками используются сочлененные руки (манипуляторы) или обводки, которые шарнирно сочленяются, с одной стороны, с рамой, а с другой стороны, с поперечиной и стабилизируют груз, не препятствуя движениям подъема и опускания.
Многочисленные известные решения являются затратными, трудноосуществимыми и дорогостоящими. Так в немецкой патентной заявке DE 36 36 459 A1 описано типовое устройство для перемещения груза, которое также состоит из перемещаемой рамы, с которой шарнирно сочленена поперечина с возможностью перемещения по высоте.
Для стабилизации подъемно-транспортных узлов для подъема опускания грузов (так называемых "подвесок") часто используются телескопические растяжки (кратко: телескопы). При этом внутренняя труба, которая перемещается во внешней трубе, убирается или выдвигается во время движения подъема или опускания. Чтобы избежать маятниковых движений груза в направлении и противоположно направлению движения, при этом предусмотрены две такие изменяемые по длине телескопические растяжки, перекрещивающиеся между рамой и поперечиной, которые на своих концевых участках шарнирно закреплены, с одной стороны, на поперечине, а с другой стороны, на раме и служат для восприятия сил, возникающих в направлении движения несущего устройства.
При этом решении, подъем груза осуществляется с помощью подъемных канатов, которые шарнирно сочленены в угловых участках поперечины и через обводные ролики в угловых участках рамы проводятся к расположенному центрально на раме подъемному механизму. Для синхронизации движения убирания и выдвижения телескопических растяжек, последние стабилизируются и синхронизируются посредством тросовой системы из натяжных тросов.
Такие устройства с тросовой синхронизацией раскрыты в DE 10 2004 045 516 A1 - Aβmann "Vorrichtung zum Heben und Stabilisieren von Lasten", причем синхронизирующая движение телескопических механизмов тросовая обводка выбрана таким образом, что демпфируются боковые маятниковые движения.
Из описанного эффекта тросового натяжения, согласно уровню техники, следуют недостатки, например, потому что из-за тросовой обводки через поворотную опору телескопических растяжек происходит постоянное скручивание и раскручивание обычно применяемых стальных тросов и, следовательно, растягивание и износ троса. Таким образом, проблему конструкции создает нежелательное изменение длины телескопических растяжек вследствие сил, прикладываемых в продольном направлении поперечины. Удлинение тросов должно регулярно компенсироваться путем подтягивания и регулярной юстировки; то же самое справедливо для процессов усадки, проскальзывания и других отклонений, которые могут возникать с течением времени. К тому же монтаж, юстировка и техническое обслуживание являются нетривиальными и, тем самым, дорогостоящими и затратными по времени.
Поэтому задачей настоящего изобретения является предложить конструктивно простую, функциональную и не требующую сложного технического обслуживания конструкцию для синхронизации перемещения телескопических растяжек.
Основной идеей соответствующего изобретению решения этой задачи является осуществлять натяжение и стабилизацию телескопических растяжек с помощью пяти натяжных средств с геометрическим замыканием (например, зубчатых ремней).
Эта задача решается, в частности, устройством согласно пункту 1 формулы изобретения.
При этом предлагается устройство для подъема и стабилизации грузов, в частности подвесок для транспортных средств или частей транспортных средств, состоящее из рамы, а также расположенной под ней, принимающей груз поперечины, которая может перемещаться по высоте с помощью закрепленных на поперечине подъемных средств и которая может стабилизироваться посредством двух перекрещивающихся, проходящих по существу в параллельной к направлению движения рамы воображаемой вертикальной плоскости, имеющих с одной стороны на раме и с другой стороны на поперечине соответственно по внутренней трубе и внешней трубе телескопических растяжек, шарнирно сочлененных с возможностью поворота, которые, со своей стороны, против нежелательных изменений длины вследствие сил, приложенных в продольном направлении поперечины, соединены друг с другом для синхронного убирания и выдвижения. При этом соединение телескопических растяжек осуществляется посредством пяти натяжных средств с геометрическим замыканием, причем каждое первое натяжное средство с геометрическим замыканием установлено в соответствующей внутренней трубе телескопической растяжки с соответствующим внутренним шкивом и внешним шкивом на обоих концах, причем второе натяжное средство с геометрическим замыканием (зубчатый ремень) установлено горизонтально [7] между двумя телескопическими растяжками на двух вращаемых шкивах [8], причем шкивы [6,8], находящиеся соответственно на одной стороне соответствующего первого натяжного средства и второго натяжного средства, кинетически соединены друг с другом таким образом, что вращательные движения могут передаваться между обоими шкивами, и причем в обеих внешних трубах соответственно закреплено соответствующее другое натяжное средство с геометрическим замыканием, которое кинетически соединено с внутренним шкивом соответствующего первого натяжного средства, так что вращательное движение этих первых шкивов приводит к соответствующему перемещению соответствующей телескопической растяжки. По этому принципу, обе внутренние трубы, как при убирании, так и при выдвижении телескопических растяжек, перемещаются синхронно. Это предотвращает нежелательное изменение длины телескопических растяжек вследствие сил, приложенных в продольном направлении поперечины, и конструкция сама себя стабилизирует. Это решение с натяжными средствами с геометрическим замыканием предотвращает проскальзывание и не требует регулярной подналадки. Кроме того, натяжные средства при подъеме/опускании не скручиваются; таким образом, это решение обеспечивает особенно малый износ.
Предпочтительные варианты осуществления соответствующей изобретению телескопической растяжки приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
При этом описанные признаки и их преимущества могут быть реализованы как отдельно, так и в рациональной комбинации друг с другом.
Предпочтительным образом, первые натяжные средства образованы соответственно зубчатым ремнем, а внутренние и внешние шкивы выполнены как шкивы зубчатого ремня. Тем самым обеспечивается более тихий и равномерный ход. К тому же зубчатый ремень является долговременно стабильным, так что регулярная подналадка из-за удлинений натяжного средства часто является излишней.
В альтернативном варианте, первые натяжные средства образованы соответственно цепью, а внутренние и внешние шкивы выполнены как звездочки цепной передачи. При этом цепи часто могут передавать большие силы, чем зубчатый ремень, к тому же решения с цепной передачей часто используются также в проблематичных производственных условиях. В зависимости от требований, также могут использоваться смешанные решения. Для второго натяжного средства с геометрическим замыканием, то есть "поперечного соединения" для передачи информации движения между телескопическими растяжками, в зависимости от условий использования, могут по выбору применяться зубчатые ремни, цепные передачи или также поворотные передачи (например, приводы вала с двусторонними направляющими механизмами) или их комбинации; все эти решения могут в этой связи также обозначаться как натяжное средство с геометрическим замыканием.
Решение с особенно тихим ходом и не требующее сложного технического обслуживания получается в том случае, когда в качестве другого натяжного средства с геометрическим замыканием в каждой из телескопических растяжек соответственно предусмотрен открытый зубчатый ремень, причем этот зубчатый ремень установлен по существу на внутренней стенке внешней трубы соответствующей телескопической растяжки в продольном направлении и проводится через соседнюю с опорой соответствующего внутреннего шкива пару закрепленных на внутренней трубе направляющих роликов, через шкив зубчатого ремня, кинетически соединенный с внутренним шкивом, и, тем самым, преобразует вращательное движение внутреннего шкива в линейное перемещение соответствующей телескопической растяжки. При этом, в качестве простой и эффективной конструкции для передачи силы, внутренний шкив и кинетически связанный с ним зубчатый шкив расположены на общей оси вращения соответственно с силовым и геометрическим замыканием.
Альтернативная этому конструкция, которая особенно эффективно выдерживает нагрузки, предусматривает, что в качестве другого натяжного средства с геометрическим замыканием в каждой из телескопических растяжек соответственно в продольном направлении телескопических растяжек предусмотрена зубчатая рейка, причем во внутренней трубе расположена кинетически соединенная с внутренним шкивом шестерня в зацеплении с зубчатой рейкой внешней трубы, причем осуществляется преобразование вращательного движения внутреннего шкива в линейное перемещение телескопической растяжки. Зубчатая рейка предпочтительно образована установленной на внутренней стенке внешней трубы отдельной зубчатой рейкой или, альтернативно, последовательностью выполненных, соответственно, отфрезерованных во внутренней стенке внешней трубы углублений. В варианте с отдельной зубчатой рейкой, она может быть закреплена на внешней трубе с помощью резьбовых соединений в продольный паз, так что посредством продольного сдвига зубчатой рейки возможна точная юстировка телескопической растяжки.
Также при этом решении предпочтительным образом внутренний шкив и шестерня расположены на общей оси вращения соответственно с геометрическим и силовым замыканием.
Особенно для юстировки затем в ходе первого монтажа, а также в целях технического обслуживания, предпочтительно, если по меньшей мере на одной стороне внешний шкив первого натяжного средства и расположенный на этой стороне шкив второго натяжного средства соединены посредством муфты, причем муфта выполнена с возможностью по меньшей мере частичного расцепления внешнего шкива первого натяжного средства и шкива второго натяжного средства.
Муфта в предпочтительном выполнении выполнена как предохранительная муфта, причем предохранительная муфта выполнена с возможностью по меньшей мере частичного расцепления при превышении предельного крутящего момента. Тем самым при пиковых нагрузках можно предотвратить разрушение других компонентов, в частности зубчатых ремней или цепей. Предохранительная муфта в простой и эффективной конструкции образована срезным штифтом или призматической шпонкой с заданным местом разрушения, причем посредством срезного штифта или призматической шпонки в замкнутом состоянии предохранительной муфты осуществляется передача вращательного движения по меньшей мере одного из шкивов на соответствующий соседний шкив другого натяжного средства.
В одном варианте, поворотные опоры внутренней трубы, внешние шкивы и второе натяжное средство с согласованными вращаемыми шкивами расположены на нижней поперечине устройства, и поворотные опоры внешней трубы шарнирно сочленены с верхней рамой. Тем самым большинство работ по техническому обслуживанию могут выполняться при опущенном подъемном устройстве с хорошим доступом вблизи земли. В альтернативном варианте, напротив, предусмотрено, что поворотные опоры внутренней трубы, внешние шкивы и второе натяжное средство с согласованными вращаемыми шкивами расположены на верхней раме устройства, и что поворотные опоры внешней трубы шарнирно сочленены с нижней поперечиной. Тем самым на нижней поперечине можно сберечь конструктивное пространство, к тому же второе натяжное средство с приводными элементами (шкивами) лучше защищено от столкновений в нижней зоне.
Пример выполнения соответствующей изобретению телескопической растяжки поясняется далее со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:
Фиг. 1 - вид сбоку (вид в сечении) опущенного устройства,
Фиг. 2 - устройство в убранном (поднятом) состоянии,
Фиг. 3 - вид сверху (в плоскости сечения A-A) внутреннего шкива и шкива другого натяжного средства в варианте "с зубчатым ремнем",
Фиг. 4 - вид в сечении в плоскости сечения B-B на фиг. 3,
Фиг. 5 - вид сверху (в плоскости сечения A-A) внутреннего шкива и шкива другого натяжного средства в варианте "с зубчатой рейкой", и
Фиг. 6 - вид в сечении в плоскости сечения C-C на фиг. 5.
Фиг. 1 показывает устройство для стабилизации подъемного устройства/подвески или тому подобного, в котором в качестве подъемных средств между верхней рамой 1 и поперечиной 2 ("нижней рамой") используются тросы или ленты (на фиг. 1 не показаны). В частности, в опущенном состоянии, должны предотвращаться поперечные перемещения (колебание) нижней поперечины 2. Фиг. 1 показывает растяжение и стабилизацию перекрестно расположенных между верхней рамой 1 и поперечиной 2 телескопических растяжек, состоящих из внутренней трубы 3 и внешней трубы 4, с помощью пяти натяжных средств 5, 7, 11 с геометрическим замыканием. Здесь для этого используются зубчатые ремни; альтернативно, зубчатые ремни 11 могут заменяться механизмом зубчатой рейки, а зубчатые ремни 5, 7 - цепями или другими натяжными или передаточными средствами.
Два из пяти натяжных средств 5 с геометрическим замыканием (зубчатые ремни) как "первое натяжное средство" соответственно установлены во внутренней трубе 3 телескопической растяжки с соответствующими двумя шкивами 6 (внешний шкив) и 10 (внутренний шкив) - здесь: шкивы зубчатого ремня - на обоих концах. Второе натяжное средство 7 с геометрическим замыканием (зубчатый ремень) установлено между двумя телескопическими растяжками горизонтально над нижней рамой 2 также на двух вращаемых шкивах 8 (здесь: шкивы зубчатого ремня). Шкивы 6, 8, находящиеся на одной стороне, установлены так, что могут передаваться вращательные движения между обоими шкивами 6, 8. В обеих внешних трубах 4, другое натяжное средство 11 (зубчатый ремень) соответственно закрепляется на конце трубы прижимными планками 9 и растягивается. Зубчатый ремень (натяжное средство 11) проводится через внутренний шкив 10 параллельно укрепленного и связанного с ним шкива зубчатого ремня ("поворотный ролик", обвод) и два соседних направляющих ролика и приводит поворотный ролик, то есть шкив зубчатого ремня, во время телескопического движения. Если внутренняя труба 3 в первой телескопической растяжке убирается или выдвигается, то шкив зубчатого ремня ("поворотный ролик") и, тем самым, также шкив 10 зубчатого ремня начинает вращаться. Вращательное движение посредством натяжного средства 5 (зубчатого ремня) передается на шкивы 6 и 8 и, тем самым, на натяжное средство 7 с геометрическим замыканием (зубчатый ремень). Это натяжное средство 7 также начинает двигаться в том же направлении и, в свою очередь, передает вращательное движение на шкив 8 на противолежащей стороне. Тем самым вращательное движение передается далее на внешний шкив 6, установленный в опоре во второй телескопической растяжке выше нижней рамы, который соединен со шкивом 8. Передаваемое вращательное движение приводит к движению натяжного средства 5 в локальной внутренней трубе 3 и через внутренний шкив 10 и связанный с ним локальный поворотный ролик к локальному зубчатому ремню 11, который в этой внешней трубе 4 закреплен прижимными планками 9, как поступательное движение, благодаря чему внешняя труба 4 и внутренняя труба 3 двигаются (перемещаются) относительно друг друга.
Фиг. 2 показывает компоновку согласно фиг. 1 в состоянии с убранными телескопическими растяжками.
Фиг. 3 показывает вид сверху вдоль указанной на фиг. 1 плоскости сечения A-A. Видно, что внутренний шкив 10 смонтирован с обводом на общей оси вращения; оба шкива соединены друг с другом с геометрическим и силовым замыканием.
Фиг. 4 показывает вид сбоку вдоль указанной на фиг. 3 плоскости B-B оси вращения со шкивом 10, обводом, натяжными средствами 5, 11 и направляющими роликами.
Фиг. 5 показывает альтернативную форму выполнения, в которой другое натяжное средство выполнено как зубчатая рейка или тому подобное, и обвод ролик шестерней 12, входящей в зацепление с зубчатой рейкой.
Фиг. 6 показывает вид сбоку вдоль показанной на фиг. 5 плоскости C-C. Внутренний шкив для натяжного средства 5 на этом виде закрыт обводом (шестерней 12). Шестерня 12 находится в зацеплении с геометрическим замыканием с зубчатой рейкой 13, которая здесь применяется как другое натяжное средство с геометрическим замыканием. Вместо отдельной зубчатой рейки зубчатое зацепление также может быть отфрезеровано непосредственно как контур внутри во внешней трубе.
В предпочтительном варианте осуществления, движение внутренней трубы во внешней трубе телескопической растяжки осуществляется с помощью простых в изготовлении ползунов вместо обычных, в противном случае, роликовых или шариковых подшипников. Эти ползуны для простого монтажа вставляются снаружи в соответствующие отверстия во внешней трубе и приводят в движение внутреннюю трубу. Они изготовлены предпочтительно из материала с хорошими свойствами скольжения, например пластика. Это выполнение не требует сложного обслуживания. За счет монтажа снаружи возможна простая подналадка (например, посредством замены вставок между внешней трубой и плоскостью прилегания ползунов/скользящих деталей) или замена ползунов. Тем самым обеспечивается беззазорный и тихий ход.
Посредством вышеописанной конструкции и раскрытых ее вариантов обе внутренние трубы 3 перемещаются синхронно, как при убирании, так и при выдвигании телескопических растяжек. Это предотвращает нежелательное изменение длины телескопических растяжек вследствие сил, прикладываемых в продольном направлении поперечины; конструкция сама стабилизирует себя, и колебательное движение туда и обратно, в частности в опущенном состоянии, нижней поперечины снижается или предотвращается.