УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ РАСТЯЖЕК С НЕСКОЛЬКИМИ НАТЯЖНЫМИ СРЕДСТВАМИ
DEVICE FOR STABILIZATION OF TELESCOPIC EXTENSIONS WITH SEVERAL TENSIONING MEANS

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. Так как 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 от колебаний или раскачивания или от крутильных колебаний, не препятствуя движениям подъема и опускания.
Многочисленные известные решения являются затратными, трудноосуществимыми и дорогостоящими. Так в немецкой патентной заявке DE 3636459 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 и опускания грузов (так называемых "подвесок") часто используются телескопические растяжки (кратко: телескопы). При этом внутренняя труба, которая установлена во внешней трубе, убирается или выдвигается во время движения подъема или опускания. Чтобы избежать маятниковых движений груза в направлении и противоположно направлению движения рамы, 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 (например, приводу с тросовыми барабанами). 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 102004045516 A1 - Aßmann "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 по меньшей мере двух 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, соответственно имеющих внутреннюю трубу и внешнюю трубу телескопических растяжек, шарнирно сочлененных с возможностью поворота, с одной стороны, с рамой, а с другой стороны, с поперечиной, 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 трех 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 третье натяжное средство с геометрическим замыканием установлено горизонтально между двумя телескопическими растяжками на двух вращаемых шкивах, причем шкивы, находящиеся соответственно на одной стороне соответствующего первого натяжного средства и третьего натяжного средства, соединены друг с другом таким образом, что вращательные движения могут передаваться между обоими шкивами, и причем на внутренней стенке обеих внешних труб закреплено соответствующее первое натяжное средство с геометрическим замыканием, так что вращательное движение первого шкива приводит к соответствующему синхронному перемещению телескопических растяжек. Тем самым обеспечивается конструктивно простая и не требующая сложного технического обслуживания стабилизация подъемного устройства.
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 зубчатые ремни, к тому же решения с цепной передачей часто используются также в проблематичных производственных условиях или в ограниченных условиях монтажа. 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 или также в комбинации друг с другом применяться зубчатые ремни, цепные передачи или также поворотные передачи (например, приводы вала с двусторонними направляющими механизмами, например, зацепление цилиндрических зубчатых колес) или их комбинации; все эти решения могут в этой связи также обозначаться как натяжное средство с геометрическим замыканием.
Предпочтительным образом, внешний шкив и связанный с ним шкив третьего натяжного средства расположены на общей оси вращения, так что крутящие моменты непосредственно передаются между обоими шкивами.
Особенно предпочтительно, внешние шкивы и соответствующие находящиеся на той же самой стороне шкивы третьего натяжного средства расположены коаксиально к поворотной опоре соответствующей внутренней трубы, так что при перемещении (подъеме - опускании) устройства не требуется никакой компенсации по длине первого и/или третьего натяжного средства.
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 третьего натяжного средства соединены посредством муфты, причем муфта выполнена с возможностью по меньшей мере частичного расцепления внешнего шкива первого натяжного средства и шкива третьего натяжного средства.
Предпочтительно, натяжные средства снабжены натяжным устройством, которое относительно первого натяжного средства предпочтительно внутри соответствующей внутренней трубы расположено таким образом, что натяжное устройство следует приводить в действие снаружи, например, через сервисное отверстие. Натяжное устройство третьего натяжного средства может быть реализовано тем, что опорные стойки поворотных опор на по меньшей мере одной из внутренних труб и, тем самым, расположенные коаксиально с ними шкивы можно смещать, например, через продольные отверстия в болтовом соединении с поперечиной. Возможны другие натяжные устройства, например, с помощью пары направляющих роликов.
Муфта предпочтительно может быть 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 внутренних труб, внешние шкивы и второе натяжное средство с согласованными вращаемыми шкивами расположены на нижней поперечине устройства, и поворотные опоры внешних труб 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 внутренних труб, внешние шкивы и второе натяжное средство с согласованными вращаемыми шкивами расположены на верхней раме устройства, и что поворотные опоры внешних труб 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. 1 показывает устройство для стабилизации (подвески), в котором в качестве подъемных средств между верхней рамой 1 и поперечиной 2 (также обозначается как "нижняя рама") используются тросы или ленты (на фиг. 1 не показаны). В частности, в опущенном состоянии, должны предотвращаться поперечные перемещения (колебания) нижней поперечины 2. Фиг. 1 показывает натяжение и стабилизацию перекрестно расположенных между верхней рамой 1 и поперечиной 2 телескопических растяжек, состоящих из внутренней трубы 3 и внешней трубы 4, с помощью трех натяжных средств 5 (одно в каждом телескопическом механизме) и 7 с геометрическим замыканием. Здесь для этого используются зубчатые ремни; альтернативно, зубчатые ремни 5, 7 могут заменяться цепями или другими натяжными или передаточными средствами.
Два из трех 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. Третье натяжное средство 7 с геометрическим замыканием (например, зубчатый ремень) установлено между двумя телескопическими растяжками горизонтально под верхней рамой также на двух шкивах 8 (зубчатого ремня). Шкивы 6, 8 (зубчатого ремня), находящиеся на одной стороне, установлены так, что могут передаваться вращательные движения между обоими шкивами 6, 8. В каждой из двух телескопических растяжек, внешняя труба 4 и внутренняя труба 3 через прижимную планку 9, которая соединяет натяжное средство 5 (зубчатый ремень) с внешней трубой 4, подвижно соединены друг с другом.
Если внешняя труба 4 в первой из телескопических растяжек убирается или выдвигается относительно соответствующей внутренней трубы 3, натяжное средство 5 (например зубчатый ремень) перемещается посредством жесткого соединения с прижимной планкой 9, и шкив 6 (зубчатого ремня) во внутренней трубе начинает вращаться. Вращательное движение этого шкива 6 (зубчатого ремня), находящегося на верхней раме в или на внутренней трубе 3 первой телескопической растяжки, передается на непосредственно соседний шкив 8 (зубчатого ремня) третьего натяжного средства 7 (зубчатого ремня) с геометрическим замыканием. Это натяжное средство 7 (горизонтально расположенный зубчатый ремень) начинается двигаться также в том же направлении и передает, в свою очередь, вращательное движение на шкив 8 (зубчатого ремня) на противолежащей стороне. Тем самым вращательное движение передается далее на шкив 6 (зубчатого ремня), установленный во второй телескопической растяжке под верхней рамой. Передаваемое вращательное движение приводит к движению натяжного средства 5 (зубчатого ремня) во внутренней трубе 3 второй телескопической растяжки и за счет соединения с прижимной планкой 9, в свою очередь, к выдвижению или убиранию внешней трубы 4 относительно соответствующей внутренней трубы 3. За счет того что прижимная планка 9 расположена в одном телескопическом механизме на верхней стороне, а в другом телескопическом механизме на нижней стороне, направление вращения выравнивается.
По этому принципу, обе внешние трубы 4, как при убирании, так и при выдвижении телескопических растяжек, всегда перемещаются синхронно. Это препятствует нежелательному изменению длины телескопических растяжек вследствие сил, приложенных в продольном направлении поперечины, и конструкция сама себя стабилизирует, то есть, перекос или колебание поперечины 2 относительно верхней рамы 1 в направлении движения (со ссылкой на фиг. 1: влево или вправо) надежно предотвращается. Перекос или колебание в поперечном направлении (со ссылкой на фиг. 1: ортогонально плоскости чертежа) предотвращается, в частности, тогда, когда телескопические растяжки имеют T-образный фланец крепления подшипника (ортогонально к плоскости чертежа) и, таким образом, могут колебаться только в показанной плоскости и, следовательно, предотвращают поперечные колебания ортогонально к плоскости чертежа или крутильные колебания поперечины 2 относительно верхней рамы 1.
Фиг. 2 показывает устройство согласно фиг. 1 в состоянии с убранными телескопическими растяжками.
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 технического 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, в соответствующих внешних трубах 4. Это предотвращает нежелательное изменение длины телескопических растяжек вследствие сил, прикладываемых в продольном направлении поперечины, в частности при пуске или торможении подъемного устройства; конструкция сама стабилизирует себя, и колебательное движение туда и обратно, в частности в опущенном состоянии, нижней поперечины снижается или предотвращается.