升降建筑板材的设备的升降机构、包括此机构的升降设备、使用此设备的升降方法与流程

本发明涉及一种用于升降建筑板材的设备的升降机构、一种包括这类机构的用于升降建筑板材的设备以及一种用于通过这类设备升降建筑板材的方法。

具体地，本发明涉及升降与搬运设备，这些升降与搬运设备在搬运和定位重物(诸如材料板(石膏板、木质嵌板等))的作业过程中用以实现假天花板或安排斜面天花板或隔断。

所述类型的设备称为板材升降机，已经例如在文件fr2538437中进行了描述。

板材升降机的一般结构如下：可以通过升降机构控制并安装在滚轮底座上的伸缩柱。板支撑件通过枢转机构可枢转地安装在该柱的末端。

伸缩柱包括第一固定元件和相对于该固定元件可移动的至少一个伸缩元件。一般而言，该柱包括两个可移动的伸缩元件。

存在两种类型的升降机构。

文件fr2538437中示出了最广泛的拖运系统，该拖运系统包括绞盘、若干个惰轮和连接至该绞盘的缆绳，该缆绳穿过这些滑轮并且穿过该柱的伸缩元件。

已经提出了，实现一种连接至牵引(升降)缆绳并且连接至安全缆绳(以防牵引缆绳断开)的双棘轮绞盘以提高这类机构的安全性。文件fr2758150中描述了这类装置。然而，所述机构噪声非常大：87db(使用手机上的“decibelultra”应用在距离绞盘30cm处并且在31db的环境噪声下测得)。另外，使用的金属缆绳磨损非常快并且可能断开或磨断，从而存在让使用者受伤的风险。

另外，由于该机构是可触及的，使用者的手指被夹卡的风险切实存在。最后，该柱的伸缩元件必须具有开放的型材，以便当升起或降低该柱时允许缆绳容易地穿过。这类结构削弱了柱的机械强度。

第二种升降机构是与该柱的伸缩元件之一啮合的蜗杆机动化机构。文件ep0969165中描述了所述装置。该板材升降机包括马达，该马达的轴通过惰轮组件联接至蜗杆。

该蜗杆以同轴方式安排在柱的内部并且在伸缩柱的内部受到引导。

该蜗杆与轴承螺母啮合，该轴承螺母啮合和伸缩柱的第一可移动元件是一体的。通过当第一可移动元件升起时变紧的缆绳来升起第二可移动元件。

为此目的，第二可移动元件由开放的型材形成，其形式为与第一可移动元件互补，以便在提升过程中受到引导，从而允许缆绳自由穿过。

升降仅仅由马达控制。因此，如果不再对马达供应电力，则不可能再次下放该柱。

另外，这类板材升降机具有非常重的重量并且占用大量空间，因为其不仅包括与柱相比较远的固定马达，而且还包括电源，在大多数情况下是电池。

此外，必须以尽可能适当的方式完成该柱的伸缩元件的尺寸确定，以便确保板材升降机具有良好的稳定性，尤其是在展开该柱(板材升降机的最高位置)时。因此摩擦大且需要大量电力输入。另外，存在大量损耗。

因此，本发明迫切希望提出一种对板材升降机而言有利地安静、安全(也就是说预防让使用者受伤的风险)、快速、通用(也就是说可以通过马达或手动地致动)、且容易维护的升降机构。

为此目的，本发明的目的是一种用于升降工具的升降机构，参照使用位置，该升降机构包括：

·伸缩柱，该伸缩柱包括固定段和被安装成在该固定段内部滑动的第一伸缩段；

·齿条，该齿条具有设定的宽度、配备有多个齿并且固定到该第一伸缩段；

·齿轮传动系统，该齿轮传动系统包括：

-小齿轮，该小齿轮与该齿条直接啮合；

-控制轴，该控制轴与该小齿轮啮合并且固定到控制轮。

·用于可逆地锁定该控制轴的装置，提供该装置用于在使用者方面没有进行任何动作的情况下阻挡该控制轴旋转。

根据其他实施例：

·该齿条可以固定在该第一伸缩段上，从而使得该齿条的这些齿垂直于该第一伸缩段；

·该控制轴可以通过减速系统与该小齿轮间接啮合，该减速系统被安排成使得该小齿轮以比该控制轴更快的速度旋转；

·该可逆锁定装置可以是可手动致动的杠杆式制动器，该杠杆式制动器被安排成用于阻挡该控制轴旋转；

·该杠杆式制动器可以包括：

-杠杆，该杠杆被安装为相对于该控制轴枢转，该杠杆包括抓握端、用于固定到旋转轴线的部分、和对接端；

-柔性环，该柔性环配备有制动衬片并且围绕该控制轴安排，该环的第一端以相对于该杠杆的旋转轴线偏心的方式固定在该杠杆上，并且该环的第二端以可调方式固定在该杠杆上，

-复原装置，该复原装置与该杠杆的该对接端抵接并且限制该杠杆的旋转，从而使得在使用者方面没有进行任何动作的情况下该环围绕该控制轴变紧；

·该环的第二端可以固定在如下部分上，该部分被安装为在该杠杆上并且相对于该杠杆滑动并且以可调方式固位在该杠杆上；

·该杠杆式制动器可以包括：

-杠杆，该杠杆被安装为相对于该控制轴枢转，该杠杆包括抓握端、用于固定到旋转轴线的部分、和对接端；

-拱顶，该拱顶与该控制轴成一体，并且至少两个钳爪以可移动的方式安装在在该拱顶内部，这些钳爪配备有通过凸轮连接至该杠杆的密封件，

-复原装置，该复原装置与该杠杆的该对接端抵接并且限制该杠杆的旋转，从而使得在使用者方面没有进行任何动作的情况下这两个钳爪与该拱顶摩擦。

·该杠杆式制动器可以包括：

-杠杆，该杠杆被安装为相对于该控制轴枢转，该杠杆包括抓握端、用于固定到旋转轴线的部分、和对接端；

-圆盘，该圆盘与该控制轴成一体，并且至少两个钳爪被安装为能够在该圆盘两侧移动，这些钳爪配备有通过凸轮连接至该杠杆的制动衬垫，

-复原装置，该复原装置与该杠杆的该对接端抵接并且限制该杠杆的旋转，从而使得在使用者方面没有进行任何动作的情况下这两个钳爪与该圆盘摩擦；

·该机构可以另外包括第二伸缩段，该第二伸缩段被安装为在该第一伸缩段内部滑动；

·该固定段可以具有矩形截面，该第一伸缩段可以具有正方形截面并且该第二伸缩段可以具有圆形截面；

·该第二伸缩段可以具有的外直径小于或等于该第一伸缩段的内边缘，并且具有矩形截面的该固定段可以具有：

-内短边，该内短边超过或等于该第一伸缩段的外边，以及

-内长边，该内长边超过或等于该第一伸缩段的外边加该齿条的宽度；

·该机构可以另外包括至少一条牵引缆绳，该牵引缆绳的第一端固定到该固定段，而第二端固定到该第二伸缩段的相对于使用位置的下端，所述至少一条牵引缆绳围绕滑轮接合，该滑轮固定到该第一伸缩段的相对于使用位置的上端；

·该圆形第二伸缩段可以包括下端，该下端配备有缺口并且被锡焊到如下型材，该型材具有的正方形截面小于或等于该第一伸缩段的内侧截面，该型材配备有用于该牵引缆绳的固持钩；

·该控制轮包括曲柄，该曲柄被安装为在该曲柄平行于该轮的缩回位置与该曲轴垂直于该轮的平面的操作位置之间枢转；

·该控制轴穿过该轮并且具有配备有连接器的末端，该连接器用于固定到由便携式电动螺丝刀携带的互补连接器；

·该控制轴通过单向滚轮固定到该控制轮；和/或

·该机构可以另外包括用于迫使该齿条抵靠该小齿轮的装置。

本发明的另一个目的同样是一种用于升降建筑板材的升降设备，其特征在于所述升降设备包括：

·上述升降机构，

·固定到所述机构的该柱的第一端上的滚轮底座；

·被安装为在该柱的另一端枢转的板材载体。

本发明的另一个目的还有一种用于实现上述升降设备的方法，所述方法包括以下步骤：

a1)提供上述升降设备；

b1)将板材放在该板材载体上并将该设备定位在已经适配于该板材的位置处；

c1)致动该控制轴的该可逆锁定装置以便解锁该控制轴的旋转；

d1)转动该控制轮，直到该伸缩柱被展开并且该板材处于固定位置中；

e1)释放该锁定装置以便阻挡该控制轴的旋转；

f1)固定该板材；

g1)逐渐地致动该控制轴的该可逆锁定装置，以便解锁该控制轴的旋转并允许该柱由于重力而逐渐且受控地下降。

本发明的另一个目的还有一种用于实现上述升降设备的方法，所述方法包括以下步骤：

a2)提供上述升降设备，该升降设备配备有上述机构，该机构的控制轴穿过该轮并且具有配备有连接器的末端，该连接器用于固定到由便携式电动螺丝刀携带的互补连接器；

b2)将板材放在该板材载体上并将该设备定位在已经适配于该板材的位置处；

c2)定位便携式电动螺丝刀，该电动螺丝刀配备有连接器，该连接器与由该控制轴的该末端携带的该连接器互补；

d2)致动该控制轴的该可逆锁定装置以便解锁该控制轴的旋转；

e2)致动该便携式电动螺丝刀，直到该伸缩柱被展开并且该板材处于该固定位置中；

f2)释放该锁定装置以便阻挡该控制轴的旋转；

g2)固定该板材；

h2)逐渐地致动该控制轴的该可逆锁定装置，以便解锁该控制轴的旋转并允许该柱由于重力而逐渐且受控地下降。

本发明的其他特征将在参照附图给出的以下详细说明中进行概述，在这些附图中分别示出：

-图1示出了板材升降机的示意性透视图，该板材升降机配备有根据本发明的升降机构的第一实施例；

-图2示出了图1的升降机构的示意性局部透视图；

-图3示出了从图2的机构上方看的示意性俯视图；

-图4示出了从根据本发明的机构的第二实施例上方看的示意性俯视图；

-图5示出了板材升降机的示意性透视图，该板材升降机配备有根据本发明的升降机构的第三实施例；

-图6示出了图5的机构根据线vi-vi的截面的局部分解示意图；

-图7示出了制动器的实施例的示意性俯视图，该制动器可以装配在根据本发明的升降机构的第三实施例中；

-图8示出了从图3的机构上方看的示意性俯视图，该机构配备有用于迫使齿条抵靠该机构的装置；并且

-图9和图10示出了根据本发明的升降机构的柱的有利实施例的示意性局部透视图。

图1示出了配备有根据本发明的升降机构的、位于使用位置中的板材升降机。板材升降机1包括升降机构100，滚轮底座200和板支撑件300固定到该升降机构上。

升降机构100包括伸缩柱10，该伸缩柱包括固定段11和被安装成在固定段11内部滑动的第一伸缩段12。直齿条13沿第一伸缩段11固定。

齿条13与在图2和图3中更详细示出的齿轮传动系统啮合。在图2中，以透明方式示出了该柱的这些段，以便使其更容易理解。

齿轮传动系统20包括与齿条13直接啮合的小齿轮21，并且与小齿轮21啮合的控制轴22固定到控制轮23。控制轴22穿过固定段11的壁。

根据本发明的升降机构还包括用于可逆地锁定该控制轴的装置，提供该装置用于在使用者方面没有进行任何动作的情况下阻挡控制轴22旋转。换言之，无论伸缩柱的伸展状态如何，如果使用者释放控制轮，该柱保持就位并且不由于重力而再次下降。

将关于图5至图7更详细地描述所述锁定装置。

根据本发明，并且如图2和图3中详细所示，齿条13固定在第一伸缩段12上，从而使得齿条13的这些齿131垂直于第一伸缩段12。

所述安排允许升降机构和尤其齿轮传动系统需要的空间最小化。

图4示出了控制轴22通过减速系统24与小齿轮21间接啮合的有利实施例，该减速系统被安排成使得小齿轮21比控制轴22旋转得更快。

这类机构允许伸缩柱快速且不费力地升起。

与棘轮绞盘系统相比，所述升降机构非常安静：该升降机构仅产生46db(使用手机上的“decibelultra”应用在距离绞盘30cm处并且在31db的环境噪声下测得)，而符合文件fr2758150的棘轮绞盘系统产生87db。

以有利的方式，根据本发明的升降机构此外还包括第二伸缩段14，该第二伸缩段被安装为在该第一伸缩段12内部滑动。

根据本发明的优选实施例，固定段11具有矩形截面，第一伸缩段12具有正方形截面并且第二伸缩段14具有圆形截面。

第二伸缩段14具有的外直径d2s小于或等于第一伸缩段12的内边。第二伸缩段14因此与第一伸缩段12仅具有四条接触线，这使摩擦(以及因此升起该柱所需的气力)最小化，同时确保了在两个段之间的精确引导。

具有矩形截面的第一固定段11具有内短边和内长边，该内短边的尺寸超过或等于第一伸缩段12的外边l1s，该内长边的尺寸lsf超过或等于第一伸缩段的外边l1s加齿条13的宽度lc。

根据本发明的升降机构因此不仅允许使摩擦最小化的精确引导，而且还允许最小化所需的空间，因为小齿轮21和齿条13容纳在柱10的固定段11内。

为了允许升起第二伸缩段14，根据本发明的机构包括牵引缆绳30，该牵引缆绳的第一端31固定到固定段11而第二端32固定到第二伸缩段14的下端。

缆绳30围绕惰轮40接合，该惰轮固定到第一伸缩段12的上端。

因此，当轮23围绕控制轴22旋转时，通过小齿轮21和齿条13向上升起第一伸缩段。固定到第一伸缩段12上的轮40同时上移。缆绳30因此变紧并且第二伸缩段14上移。

第二伸缩段14具有圆形截面而第一伸缩段12具有正方形截面的实际情况允许提供空间，在该空间中，缆绳30能够延伸而没有卡在两个伸缩段之间的风险。

图9和图10示出了允许这类安排的柱的实施例。

在所述实施例中，具有圆形截面的第二伸缩段14包括下端14a，该下端配备有缺口14b并且被锡焊到型材15上，该型材具有的正方形截面小于或等于第一伸缩段12的内侧截面。为了能够附接牵引缆绳30，该型材的内部配备有用于牵引缆绳30的固持钩。

因此，通过缺口14b并且由于第二伸缩段14与型材15的截面形式的差异，该缆绳可以容易地固定在第二伸缩段中。

使用具有的正方形截面小于或等于第一伸缩段12的内侧截面的型材允许在具有正方形截面的第一伸缩段12内有效地引导具有圆形截面的第二伸缩段14。

优选地，配备有缺口14b的下端14a被锡焊到具有正方形截面的型材15，使得该缺口覆盖型材15的拐角，这允许为缆绳30留下充足的通路，从而防止其在两个伸缩段14和12之间被压碎。

通过所述安排，不需要如在现有技术那样使用开放型材来建造伸缩段，从而使得在根据本发明的升降机构中使用的各个段在结构上更稳健，而其他所有都相同。

另外，运动非常快，因为在根据本发明的升降机构中，中间段和内侧段同时升起，而第一伸缩段在固定段外侧升起且第二伸缩段在第一伸缩段外侧升起。

为了方便致动升降机构，控制轮23配备有曲柄231，该曲柄优选地可枢转地安装在该控制轮上。因此，曲柄231具有操作位置和缩回位置，在该操作位置中，该曲柄垂直于控制轮23的平面(参见图2)，在该缩回位置中，该曲柄平行于该轮。在所述缩回位置上，当柱由于重力再次下降时，曲柄231不太可能让使用者受伤。

图5至图7示出了用于以更精确的方式可逆地锁定控制轴22的装置。

根据本发明，提供所述可逆锁定装置用于在使用者方面没有进行任何动作的情况下阻挡控制轴旋转。

根据优选实施例，可逆锁定装置50是杠杆式制动器，该杠杆式制动器可以手动致动并且被安排成用于阻挡控制轴旋转。

根据第一实施例，参照图7，杠杆式制动器50包括：

·杠杆51，该杠杆被安装为相对于该控制轴22枢转，该杠杆包括抓握端51a、固定到该旋转轴线52的部分51b、和对接端51c；

·柔性环53，该柔性环配备有制动衬片54并且围绕该控制轴安排，该环的第一端53a以相对于该杠杆的旋转轴线52偏置的方式固定在该杠杆51上，并且该环的第二端53b以相对于该杠杆的旋转轴线52并且相对于第一端53a偏置的方式固定。在未示出的实施例中，第二端53b可以以可调方式固定在该杠杆上。例如，该环的第二端可以固定在如下部分上，该部分被安装为在杠杆51上并且相对于其滑动并且通过调整螺母以可调方式固持在该杠杆上。

·复原装置56，该复原装置与该杠杆的对接端51c抵接并且限制该杠杆的旋转，从而使得在使用者方面没有进行任何动作的情况下该环围绕该控制轴变紧。

根据实施例，有利地提供固定到控制轴22的冠状物25以便提供与制动器的上摩擦表面。

有利地，该杠杆还包括避免使用者将致动器松开过多的可调整的末端止挡件57。

通过所述安排，并且特别是通过复原装置56，使用者必须通过松开该制动器来致动该制动器以便解锁控制轴并且必须能够使控制轮旋转以便升起伸缩柱。如果使用者放开该制动器，则该柱不能再次下移，从而确保了使用者的安全。因此，通过将臂联接至弹簧式弹性复原装置上，在没有任何操作的情况下获得了制动施加。因此，在没有任何力压在弹簧上时，制动器阻止控制轴旋转。

更确切地，为了实现配备有根据本发明的升降机构的升降设备，使用者：

b1)将板材放在该板材载体上并将该设备定位在已经适配于该板材的位置处；

c1)致动该控制轴的可逆制动器以便解锁该控制轴的旋转；

d1)转动该控制轮，直到该伸缩柱被展开并且该板材处于固定位置中；

e1)释放该制动器以便阻挡该控制轴的旋转；

f1)固定该板材；

g1)逐渐地致动该控制轴的制动器以便解锁该控制轴的旋转并允许该柱由于重力而逐渐且受控地下降。

根据未示出的另一个实施例，该杠杆式制动器包括：

·杠杆，该杠杆被安装为相对于该控制轴枢转，该杠杆包括抓握端、用于固定到旋转轴线的部分、和对接端；

·拱顶，该拱顶与该控制轴成一体，并且至少两个钳爪以可移动的方式安装在在该拱顶内部，这些钳爪配备有通过凸轮连接至该杠杆的密封件，

·复原装置，该复原装置与该杠杆的该对接端抵接并且限制该杠杆的旋转，从而使得在使用者方面没有进行任何动作的情况下这两个钳爪与该拱顶摩擦。

根据未示出的另一个实施例，该杠杆式制动器包括：

·杠杆，该杠杆被安装为相对于该控制轴枢转，该杠杆包括抓握端、用于固定到旋转轴线的部分、和对接端；

·圆盘，该圆盘与该控制轴成一体，并且至少两个钳爪被安装为能够在该圆盘两侧移动，这些钳爪配备有通过凸轮连接至该杠杆的制动衬垫，

·复原装置，该复原装置与该杠杆的该对接端抵接并且限制该杠杆的旋转，从而使得在使用者方面没有进行任何动作的情况下这两个钳爪与该圆盘摩擦。

以有利的方式，如图6中所示，控制轴22分为两个可移除部分，一个部分22a与控制轮23成一体，而另一部分22b保持与小齿轮直接或间接啮合(经由减速系统)。这允许移除该轮并保持制动器。

作为这种情况的替代方案或与其相组合，该控制轴穿过该轮并且具有配备有连接器232的末端，该连接器用于固定到由便携式电动螺丝刀携带的互补连接器。因此可以通过螺丝刀致动升降机构，这将有待提供的气力最小化。

在特别适于使用螺丝刀的优选实施例中，减速系统24包括：

·第一小齿轮24a，该第一小齿轮与该控制轴(或与部分22b)成一体，具有13.5mm的内半径(齿的底部)、18mm的外半径(齿端)、和16个齿；

·链轮24b，该链轮与该第一小齿轮24a啮合，并且具有49.5mm的内半径(齿的底部)、54mm的外半径(齿端)、和52个齿；

·第二同心小齿轮24c，该第二同心小齿轮与该链轮24b成一体，与齿条13啮合，并且具有13.5mm的内半径(齿的底部)、18mm的外半径(齿端)、和16个齿。

所述实施例特别有利，因为其能够传递大量动力，从而使得处于手动模式的使用者和螺丝刀都不疲劳，同时确保了该柱以超过现有技术中的板材升降机一般确保的速度的速度升起。

因此，与来自rogermondelin的“levpano”和“levpano”模型相比较，获得以下结果：

已经使用3.17/2006版hcb型kern式测功器测量了动力。

组合地，根据特别感兴趣的本发明实施例，控制轴22(或部分22b)通过单向滚轮60固定到控制轮23上(参见图2)。

通过所述类型的滚轮，如果控制轴22(或部分22a)与便携式电动螺丝刀啮合，控制轴22可以在不需要该轮的情况下在提升该柱的方向上高速旋转。

现场使用螺丝刀非常频繁并且对它们再充电非常容易。

而且，在根据本发明配置中，螺丝刀位于使用者前面，这为使用者提供了同时控制制动器和螺丝刀两者的最佳位置。

当该柱升起到用于固定板材的位置中时，使用者释放制动器，从而阻挡控制轴旋转，并且撤回螺丝刀以使整个组件所需的空间最小化。

图8示出了根据本发明的升降机构的实施例，该升降机构另外还包括用于迫使132齿条13抵靠小齿轮21的装置。

在图8中，所述迫使装置由螺钉构成。

这类机构可用以调整升降机构并确保齿条与小齿轮21正确啮合。