AT502426B1 - Parallelkinematik, insbesondere hubtisch - Google Patents

Description

2 AT 502 426 B1

Die Erfindung betrifft einen Hubtisch mit einem Grundrahmen und einem mit ihm mittels Verbindungselementen verbundenen, ihm gegenüber mit bis zu sechs Freiheitsgraden beweglichen Tisch bzw. ein Gehänge einer Hängebahn, mit einem Hängerahmen und einem mit ihm mittels Verbindungselementen verbundenen, ihm gegenüber mit bis zu sechs Freiheitsgraden beweglichen Bauteilträger. Hubtisch und Gehänge von Hängebahnen stellen einander vollständig entsprechende mechanische Gebilde dar, wobei im Verhältnis der Zugbelastungen und der Druckbelastungen eine vollständige Umkehr stattfindet.

Aus der W02003/004223 A und der W02003/059581A sind parallelkinematische Vorrichtungen für Industrieroboter bekannt, bei denen Fußpunkte von Stäben konstanter Länge einerseits entlang geradliniger Bahnen, andererseits auf zylindrischen Flächen einer festen Plattform verfahrbar sind. Auf diese Weise wird eine bewegliche Plattform, die beispielsweise ein Werkzeug trägt, im Raum geführt und orientiert.

Aus der JP 10207338 A ist es bekannt, Zuschauersitze eines Kinos mittels einer parallelkinematischen Vorrichtung passend zum Filmgeschehen zu bewegen. Dabei greifen die Aktuatoren an der beweglichen Plattform nahe aneinander an und bilden, ohne echten Tripelpunkt und ohne echten Doppelpunkt eine der sogenannten 3-2-1-Kinematik ähnliche Kinematik.

Auf Hubtische bzw. Gehänge von Hängebahnen wurden parallelkinematische Gebilde überhaupt noch nie angewandt und galten auch nicht als anwendbar. Die Erfindung hat das Ziel, die Vorteile der parallelkinematischen Vorrichtungen auch auf diese Vorrichtungen der eingangs definierten Art anwendbar zu machen.

Erfindungsgemäß erfolgt dies bei Hubtischen bzw. Gehängen einer Hängebahn dadurch, dass die Verbindungsmittel eine Parallelkinematik bilden und Stäbe veränderlicher Länge, sogenannte Aktuatoren, gegebenenfalls teilweise Stäbe konstanter Länge, sogenannte passive Stäbe, und gegebenenfalls passive und/oder aktive Zugmittel sind, wobei drei der Verbindungselemente darunter zumindest ein Aktuator am Tisch bzw. am Bauteilträger einen Tripelpunkt oder Pseudo-Tripelpunkt bilden. Unter Tripelpunkt versteht man, dass an einer Stelle des Objektträgers drei Stäbe mittelbar oder unmittelbar an einem Punkt, dem sogenannten Tripelpunkt, angreifen bzw. enden; beim Pseudo-Tripelpunkt liegen die Endpunkte (Angriffspunkte) geometrisch eng benachbart im Vergleich zur Länge der dort endenden Verbindungselemente. Damit erreicht man einen extrem leichten, dabei verwindungssteifen und auf leichte Weise genau zu positionierenden Objektträger, mit dem in vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung auch Bewegungen auszuführen sind, die mit einer seriellen Kinematik praktisch undurchführbar sind.

Allgemein kann zu kinematischen Vorrichtungen ausgeführt werden: Die letzten Endes auf das Problem der ausreichend genauen und raschen Bewegung entlang mehrerer Freiheitsgrade zwischen einer Basis oder Grundplattform und einer Arbeitsplattform bzw. beweglichen Plattform oder auch Endplattform zurückzuführenden Detailprobleme werden seit langem mittels der sogenannten „seriellen Kinematik“ gelöst: Dabei wird auf der Grundplattform, die zumeist raumfest in einem Inertialsystem angeordnet ist, ein Gebilde entlang eines Freiheitsgrades bewegt, auf diesem Gebilde ein weiteres Gebilde um einen anderen Freiheitsgrad, usw., bis zum Schluss, je nach Anzahl der notwendigen Freiheitsgrade und entsprechend vielen Gebilden die Endplattform erreicht wird, die beispielsweise im Falle einer Werkzeugmaschine das gewünschte Werkzeug aufweist, im Falle eines Fördermittels das Fördergut trägt etc.. Diese serielle Kinematik hat sich vielfach bewährt, insbesondere weil es möglich ist, die aneinander gereihten Freiheitsgrade zu „orthogonalisieren“ d.h. dass eine Bewegung entlang eines Freiheitsgrades die Lage der Endplattform nur in dessen Richtung beeinflusst, die Lage bezüglich aller anderen Richtungen aber konstant bleiben. Dadurch wird ein einfacher und anschaulicher Steuer- und Regelmechanismus für die Bewegung ermöglicht.

Nachteilig aber sind die Additionen aller Toleranzen in allen jeweils anfallenden Richtungen, die hohen zu bewegenden toten Massen der verschiedenen Zwischenplattformen und die Notwen- 3 AT 502 426 B1 digkeit, speziell ausgestaltete Elemente für die einzelnen Freiheitsgrade vorzusehen. Man denke dabei nur an eine Fräsmaschine, bei der Support entlang einer Schiene mittels einer Spindel verfahren wird, worauf auf dem Support ein Schlitten mit einer passenden Stellvorrichtung normal zur Spindelachse verfahren wird etc..

Andere Lösungen dieses Grundproblems sind schon seit langem von Reifentestmaschinen, den sogenannten Gough Plattformen, und bei Flugsimulatoren zur Bewegung der Kabine, die das Cockpit darstellt (Erfinder Stewart), bekannt. Diese alternative Kinematik erhielt die Bezeichnung „Parallelkinematik“, weil zur gezielten Bewegung der Endplattform eine parallele (eigentlich simultane) Betätigung aller Antriebe entlang aller Achsen notwendig ist. Damit ist die Problematik der Parallelkinematik schon im wesentlichen angedeutet, sie erfordert einen flohen Steuer- und Regelaufwand (damit auch Rechenaufwand) für die gewünschte Bewegung der beweglichen Plattform.

Der Rechenaufwand wird besonders dadurch in die Höhe getrieben, dass keine geschlossenen Lösungen für die Steuerung vorliegen und daher iterativ gerechnet werden muß. Dies führt insbesondere bei langen Wegen der beweglichen Plattform, seien es nun Winkel oder Längen, noch zum Problem der weit überlinear ansteigenden Rechenarbeit und dem Problem der nicht (leicht) zu erkennenden Verzweigung der Lösungen. Eine derartige Verzweigung kann dazu führen, dass die Aktuatoren (Aktuator, zumeist Stäbe, deren Länge veränderlich ist oder deren Fußpunkt, das ist der Anlenkpunkt an der festen Plattform, beweglich ist, aber aus der US 5,966,991 A ist auch eine rotatorische Parallelkinematik bekannt) falsch betätigt werden und es zur Kollision von Stäben kommt.

Wie man aus der Vorgabe, dass jeder Aktuator nur einen Freiheitsgrad festlegen soll, die anderen fünf aber nicht beeinträchtigen soll, leicht erkennen kann, sind extrem aufwendige, hochgenaue und damit teure Lager für jeden der Antriebe notwendig.

Um dies zu verdeutlichen Folgendes:

Bei einer Vorrichtung mit allen sechs Freiheitsgraden zwischen der festen und der bewegten Plattform benötigt man sechs Stäbe, von denen jeder in fünf Freiheitsgraden frei sein muss, somit sind dreißig Bewegungsrichtungen möglichst genau und somit vorgespannt zu verwirklichen, z.B. zwei Kardangelenke und ein Achsial-Radiallager pro Stab oder ein Kardangelenk und ein Kugelgelenk pro Stab. Damit einher geht die problematische Kalibrierung von Parallelkinematiken, darunter versteht man die Berücksichtigung mechanischer Ungenauigkeiten im Rechenmodell für die Ansteuerung der Bewegung der einzelnen Stäbe. Dies ist wohl der Hauptgrund dafür, dass der erste Prototyp einer Werkzeugmaschine mit Parallelkinematik erst 1994 auf der IMTS in Chicago vorgestellt wurde.

Bei näherer Betrachtung fällt auch auf, dass die Parallelkinematik unter dem Problem leidet, nur geringe Schwenkwinkel zuzulassen, da ansonsten die Stäbe einander ins Gehege kommen, und dass es Stellungen zwischen den beiden Plattformen gibt, bei denen die Parallelkinematik eine Position einnimmt, die einer sogenannten Singularität entspricht, aus der sie nicht mehr von sich aus gelöst werden kann. Auch der große Platzbedarf der Parallelkinematik gemäß dem Stand der Technik ist zu erwähnen, so benötigen noch im Jahr 2003 fertigt entwickelte und produzierte Werkzeugmaschinen die einen Arbeitsraum von 0,6 x 0,6 x 0,6 m aufweisen, eine Kubatur von 3,5 x 3,5 x 3,5 m.

Trotz dieser Nachteile kommt die Parallelkinematik für viele Anwendungsgebiete, insbesondere wenn hohe Bewegungsdynamik und hohe Wiederholgenauigkeiten der anzufahrenden Positionen bzw. der zu befahrenden Wege verlangt werden und ganz speziell, wenn diese Anforderungen mit der Notwendigkeit hoher Steifigkeit der Konstruktion einhergeht, mehr und mehr zur Anwendung. Dabei hat das hervorragende Verhältnis von bewegbarer Last zu Eigengewicht, das bis 2:1 reicht, während serielle Kinematik nur 1:20 erzielt, und so zu merklicher Energieer- 4 AT 502 426 B1 sparnis führt, einen wesentlichen Anteil am Wunsch, die parallele Kinematik vermehrt einzusetzen.

Dazu kommt noch, dass die einzelnen Teile der Parallelkinematiken nur eine geringe mechanische Komplexität aufweisen und dass in vielen Fällen für alle oder zumindest eine Mehrzahl der abzudeckenden Freiheitsgrade identische Bauteile verwendet werden können, sodass der Aufbau der Parallelkinematiken an sich einfach und kostengünstig ist.

Im Hinblick auf diesen einfachen und modularen Aufbau, aber auch für die anderen genannten Eigenschaften wird auf den sogenannten DELTA-Roboter, das Hexapod und den IRB 940 Tricept verwiesen.

Eine dem schon damals lange bekannten Hexapod kinematisch vollständig entsprechende Konstruktion, die dennoch patentiert wurde, ist aus der EP 1 095 549 B, entsprechend der DE 199 51 840 A, bekannt: Sie betrifft eine Dreipunkt-Anhängevorrichtung für ein Zugfahrzeug, die mittels sechs in ihrer Länge verstellbaren Stäben in sechs Freiheitsgraden bezüglich des Zugfahrzeuges bewegt werden kann. Im Sinne der Nomenklatur dieser Beschreibung entspricht das Zugfahrzeug der festen Plattform und die Anhängevorrichtung der beweglichen Plattform.

Eine Anwendung der Parallelkinematik auf sogenannte Mikromanipulatoren mit Bewegungsbereichen von wenigen Millimetern oder noch darunter, dafür aber hoher Anfahrgenauigkeit, ist aus den aus einer Anmeldung hervorgegangenen US 6,671,975 B und US 6,769,194 B bekannt. Die Vorrichtung beruht auf dem Hexapod und verbessert die Präzision der Längenänderungen der Stäbe durch Einsatz von Piezoelementen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist die erfindungsgemäße Parallelkinematik, die auf der Kombination von Aktuatoren (durch Fusspunktverschiebung wirkende oder längenveränderliche Stäbe) mit passiven Stäben beruht, in der Lage, insbesondere die Probleme der komplexen Steuerung und der Lagerung zu vermeiden oder zumindest deutlich zu reduzieren.

Da erfindungsgemäß in der kinematischen Kette zumindest an einer Stelle drei Stäbe mittelbar oder unmittelbar an einem Punkt, einem sogenannten Tripelpunkt, angreifen bzw. enden, sind die linearen Freiheitsgrade definiert, die mathematische Lösung der Steuerung wird geschlossen, damit die Berechnung der Bewegung gegenüber den offenen Lösungen gemäß dem Stand der Technik wesentlich, meist um den Faktor eintausend, vereinfacht und ist beispielsweise über die Winkelfunktionen darstellbar. Dies ermöglicht auch auf einfache Weise eine „Versteuerung“ der Bewegung. Darüber hinaus wird der Bewegungsablauf der kinematischen Ketten auch wesentlich anschaulicher und es können ohne komplexe Analysen die Fragen der Kollision der einzelnen Bauteile und des Auftretens von Singularitäten beurteilt werden.

Die Bezeichnung mittelbar oder unmittelbar wurde gewählt, da es für die praktische technische Ausführung völlig reicht, wenn einer der drei Stäbe knapp am Ende eines der anderen beiden Stäbe angreift. Dadurch wird zwar in diesem Stab ein Biegemoment induziert, doch vereinfacht sich die praktische Ausführung des Lagers und es werden dessen mögliche Schwenkwinkel deutlich erhöht, ohne der Vereinfachung der Rechenarbeit oder der Grundlage der Erfindung, nämlich der Definition der linearen Freiheitsgrade, großen Abbruch zu tun.

Wenn diese mittelbare Ausführung bei Tripelpunkten im Bereich der festen Plattform verwendet wird, so gehen die mathematischen Vorteile teilweise verloren, da die Lage des Fußpunktes des so angebundenen Stabes sich mit der Lage des Stabes, an dem er angelenkt ist, ändert. Die mechanischen Vorteile, insbesondere das Lager betreffend, bleiben aber voll erhalten. Es kann gegebenenfalls nach der geschlossenen Lösung für den Tripelpunkt eine iterative Berechnung der exakten Endlage erfolgen, doch betrifft dies ausschließlich kurze Wege und ist daher auch iterativ ohne großen Aufwand und jedenfalls ohne die oben genannten Probleme möglich. Aus mechanischen Gründen ist es bevorzugt, dass der auf Biegung belastete Stab derjenige 5 AT 502 426 B1 sein sollte, der nach Analyse des zugrunde liegenden Problems sich als der am geringsten belastete der Kinematik herausstellt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, eine sogenannte überdefinierte bzw. überbestimmte Kinematik zu verwenden. Damit erreicht man eine Erhöhung der Steifigkeit der Vorrichtung, kann die bewegliche Plattform, was oft günstig ist, leichter und damit weniger steif bauen, weil sie durch die überbestimmte Fixierung stabilisiert wird und weil dies, zumindest in einem gewissem Ausmaß, notwendig ist, um die Toleranzen der überbestimmten Führung auszugleichen und so Beschädigungen der Lager bzw. der Aktuatoren (Antriebe, Getriebe und ausführende Organe in ihrer Gesamtheit) zu verhindern.

Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung, die mit der vorstehend genannten nicht in Widerspruch steht, besteht darin, durch Lager für einzelne Stäbe, die keine allseitige Bewegung zulassen (Kardangelenk statt sphärischer Lagerung), Stäbe „einzusparen“ und dafür Biegebeanspruchungen in Kauf zu nehmen. Diese zusätzliche mechanische Beanspruchung ist bei vielen Anwendungsgebieten, bei denen keine großen Kräfte auftreten, z.B. bei der Führung eines Laserkopfes zum Schneiden von Material, leicht zu beherrschen und reduziert den Aufwand und Platzbedarf nochmals.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, nach der Festlegung der drei in einem Tripelpunkt zusammenlaufenden Stäbe die anderen drei notwendigen Stäbe gemäß den speziellen Systemanforderungen anzuordnen und auszuwählen. Besonders günstig ist es hier, ein weiteres Zeigerpaar (zwei Stäbe, die in einem Punkt angreifen) und einen Einzelstab vorzusehen. Damit reduziert sich der für die Steuerung der Bewegung notwendige mathematische Aufwand nochmals dramatisch und in mechanischer Hinsicht erlaubt eine solche Anordnung den Einsatz von Gleichlaufelementen, Führungen etc.. In der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen wird zur besseren Lesbarkeit immer von einem „Tripelpunkt“ gesprochen, es sei denn, es wird speziell die nahe des Punktes angreifenden Variante, der sogenannte „Pseudo-Tripelpunkt“ erläutert oder wenn die Unterschiede zwischen Tripelpunkt und Pseudo-Tripelpunkt eine erwähnenswerte Rolle spielen.

In einer Anzahl von Fällen können einzelne oder mehrere Stäbe und/oder Aktuatoren durch Zugmittel wie Seile, Ketten, Bänder, etc. ersetzt werden, dies ändert nichts an der Erfindung an sich. Es spielt auch in zahlreichen Anwendungsfällen keine Rolle, ob einzelne oder mehrere Aktuatoren als längenveränderliche Stäbe oder als Stäbe konstanter Länge, aber mit Fußpunktverschiebung (Kopfpunktverschiebung) verwendet werden. Der Fachmann auf dem Gebiet der Parallelkinematik kann in Kenntnis der Erfindung die entsprechende Auswahl leicht vornehmen, in der Beschreibung und den Ansprüchen wird nicht darauf eingegangen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt bzw. zeigen: die Fig. 1-7 rein schematisch verschiedene Grundausbildungen der Erfindung, die Fig. 8 einen Tripelpunkt, die Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht eines Details des Tripelpunktes der Fig. 8, die Fig. 10 eine Variante eines indirekten Tripetpunktes in einer Ansicht entsprechend der Ansicht der Fig. 8, die Fig. 11 ein Detail der Fig. 10, die Fig. 12-24 erfindungsgemäße Varianten von Hubtischen und die Fig. 25 - 32 erfindungsgemäße Varianten einer Hängebahn.

In Fig. 1 ist eine rein schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Parallelkinematik dargestellt, die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Wie eingangs der Beschreibung erläutert, verbindet eine solche Kinematik eine feste Plattform 2 mit einer beweglichen Plattform 3, wobei, im Gegensatz zur seriellen Kinematik, keine Zwischenplattformen vorgesehen sind. Die 6 AT 502 426 B1

Bezeichnung „feste Plattform“ bedeutet nicht notwendigerweise, dass diese in einem Inertialsystem ruht, es wird durch diese Bezeichnung nur unterschieden, von welcher Plattform ausgehend die Bewegung innerhalb des betrachteten Systems erfolgt.

Auf diese Weise erreicht man es, dass die Gesamtkinematik bei der Parallelkinematik aus geschlossenen Ketten besteht, d.h. es gibt verschiedene geschlossene Systeme von Stäben, die auf einem Weg von einer Plattform zur anderen und auf einem anderen Weg wieder zurück von dieser anderen Plattform zur einen gehen. Dies ist, man denke nur an die Werkzeugführung einer Drehbank, bei der seriellen Kinematik völlig ausgeschlossen und mit ein Grund für die höhere Steifigkeit aber auch die komplexere Bewegungsmathematik der Parallelkinematiken. Erfindungsgemäß wird nun diese Komplexität, ohne auf die Vorteile der Parallelkinematik zu verzichten, dadurch drastisch verringert, dass zumindest ein Anlenkpunkt vorgesehen wird, von dem drei Stäbe ausgehen.

In Fig. 1 ist eine Parallelkinematik 1 dargestellt, bei der eine feste Plattform 2 mittels sechs Stäben S1 bis S6 mit einer beweglichen Plattform 3 verbunden ist. Diese Parallelkinematik 1 verfügt über einen sogenannten Tripelpunkt P3, er ist auf der beweglichen Plattform 3 vorgesehen. Durch das Ausbilden des dreifachen Punktes P3 wird aus den dort angelenkten Stäben S1, S2 und S5 ein Gebilde geschaffen das als „Zeigerpaar“ bezeichnet wird und über einen zusätzlichen Stab verfügt. De facto werden eigentlich drei Zeigerpaare gebildet, nämlich jeweils die Kombination S1-S2, S1-S5 und S2-S5. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein weiteres Zeigerpaar vorgesehen, das von den Stäben S3 und S4 gebildet wird, die beide im Punkt P2, der, so wie der Punkt P3, auf der beweglichen Plattform 3 angeordnet ist.

Durch passende Anordnung der jeweils „anderen“ Enden der Stäbe S1, S4 bzw. S2, S3 bleiben diese beiden Zeigerpaare bei einer ganzen Reihe von in der Technik üblichen Anwendungen und Bewegungen zueinander in paralleler Lage und können daher auch einer gemeinsamen Bewegungsbeschreibung und somit Regelung unterworden werden.

Der letzte, einzeln, angeordnete Stab S6, der ohne Beschränkung der Allgemeinheit normal zwischen den beiden Plattformen in der dargestellten Position verläuft, bestimmt nun den letzten Freiheitsgrad und definiert die Lage der beweglichen Plattform 3 gegenüber der festen Plattform 2 endgültig.

Wenn man das so aufgebaute Gebilde nun von seiner Kinematik her betrachtet, so ergibt sich klar, dass durch die jeweilige Länge der Stäbe S1, S2 und S5 die Lage des Punkte P3 (immer, ohne dass es in der weiteren Beschreibung stets angeführt wird, gegenüber der festen Plattform 2) eindeutig definiert ist, und dass die jeweilige Länge der anderen drei Stäbe S3, S4 und S6 die Winkellage der beweglichen Plattform definiert.

Da die praktische Ausbildung eines Lagers, in dem drei Stäbe sphärisch fixiert sein sollen, aufwendig ist (Fig. 9) und durch die notwendigen Lagerflächen die zulässigen Schwenkwinkel der drei Stäbe stark eingegrenzt sind, ist es für die technische Anwendbarkeit ohne weiteres möglich und zulässig, und wird in der Erfindung als vollwertige Alternative angesehen, einen der drei Stäbe an einem anderen der drei Stäbe angreifen (Alternativpunkt A) zu lassen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Die mechanische Beanspruchung des Stabes, an dem der andere angreift, kann durch die in der Beschreibungseinleitung angegebenen Maßnahmen in zulässigen Grenzen gehalten werden, die mathematischen Vereinfachungen bleiben so gut wie zur Gänze erhalten und die Problematik der Lagerung wird umgangen. In der Beschreibung und den Zeichnungen wird diese Ausbildung des Tripelpunktes P3 als P'3 bezeichnet, auf die Unterschiede wird nur dort eingegangen, wo sie von Bedeutung sind oder im einzelnen erläutert werden.

Die Fig. 3 zeigt eine weitergehende Ausgestaltung in der Richtung, wie sie zwischen der Fig. 1 7 AT 502 426 B1 und Fig. 2 vorgenommen wurde. Es wird bei dieser Variante auch eine Entbündelung der Doppellager P2 auf völlig analoge Weise zur Entbündelung des Tripelpunktes P3 vorgenommen, der ja in der Variante der Fig. 2 zu einem Doppelpunkt P2 und einem Alternativpunkt A wurde. Dabei wurde auch der Doppelpunkt der Stäbe S4 und S5 an der festen Plattform 2 entbündelt, auf die dadurch entstehenden mathematischen Probleme wurde bereits oben hingewiesen. Es besteht diese Konstruktion somit nur mehr aus den üblichen ßefestigungspunkten, die an sich kein Bezugszeichen tragen, und den Alternativpunkten A. Analog zur Bezeichnung des Tripelpunktes P3 wird eine Kombination eines solchen normalen Befestigungspunktes und eines Alternativpunktes als P'2 bezeichnet, eine Kombination eines Befestigungspunktes mit zwei Alternativpunkten als P'3.

Von der Vereinfachung gegenüber der Parallelkinematik gemäß dem Stand der Technik her gesehen ist die Variante der Fig. 4 mit der Variante der Fig. 3 völlig gleichwertig, vom mathematischen Standpunkt aber vorteilhafter, da auch der Stab S5 einen festen Fußpunkt auf der festen Plattform 2 aufweist und daher mathematisch leicht zu beschreiben ist. Dabei wird der Befestigungspunkt des Stabs S5 an der festen Plattform 2 nicht wie bei Fig. 3 auf den Stab S4 verlegt, sondern als eigener Befestigungspunkt in die unmittelbare Nachbarschaft des Befestigungspunktes des Stabes S4. Damit bleiben alle mechanischen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik gewahrt, auch die mathematische Darstellung der Bewegung bleibt vereinfacht und voll erhalten, die Bezeichnung als P’2 trägt dem Rechnung.

Eine Ausgestaltung, bei der die oben erwähnte Überbestimmung bzw. Redundanz des Systems verwendet wird, ist in Fig. 5 dargestellt. Damit kann im Falle des Versagens eines Teils der Struktur ein Zusammenbruch verhindert werden, was insbesondere in der Fördertechnik von eminenter Bedeutung ist, weiters erlaubt, ja verlangt diese Überbestimmung sogar, dass die bewegliche Plattform 3 nicht steifer ist, als es die Toleranzen der einzelnen kinematischen Elemente zulassen, ohne dass die gesamte Steifigkeit darunter leidet. Hier wird aus Gründen der Übersichtlichkeit wieder auf die ursprüngliche Darstellung mit Tripelpunkten und zweifachen Punkten zurückgegangen, ohne darauf beschränkt zu sein. Wesentlich ist, dass der Stab S6 ersetzt worden ist durch zwei Stäbe S6', deren Längenänderung so synchronisiert sein muss, dass sie gemeinsam den einen Freiheitsgrad des ursprünglichen S6 nachbilden.

Die Fig. 6 zeigt eine ähnliche Situation wie die Fig. 1, nur dass die bewegliche Plattform 3' deutlich kleiner ausgebildet ist als die feste Plattform 2, wodurch die Lage der einzelnen Stäbe sich naturgemäß ebenfalls ändert. Selbstverständlich müssen die einzelnen Plattformen nicht viereckig und nicht einmal eben sein, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist.

Die Fig. 7 zeigt in allgemeiner Darstellung eine Möglichkeit, durch eine Kombination längenveränderlicher Stäbe, angedeutet als hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten mit Stäben konstanter Länge, unter Heranziehung der erfindungsgemäßen Prinzipien eine erfindungsgemäße Parallelkinematik zu schaffen, bei der die Berechnung der Bewegungsgleichungen gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert ist. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausbildung der Kinematik möglich, die bewegliche Plattform 3 um 360° und darüber gegenüber der festen Plattform 2 (Summe aller Fußpunkte) zu drehen, was üblicherweise nicht möglich ist.

In Fig. 8 und 9 ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Tripelpunkt P3 zur näheren Erläuterung dieses erfindungswesentlichen Bauelementes in einer konstruktiven Ausgestaltung dargestellt. Die drei in ihm zusammenlaufenden Stäbe S1, S2, S5, analog zur Fig. 1 ausgewählt, sind auf die folgende Weise, die aus Fig. 9 deutlicher zu entnehmen ist, miteinander gekoppelt:

Die Stäbe S1 und S2 die, wie oben erläutert, ein sogenanntes Zeigerpaar mit der Zeigerachse A12 bilden, greifen, um diese Zeigerachse schwenkbar, zu beiden Seiten einer Hohlkugel 4 an. Der Stab S5 greift, über einen Bügel 5 an der Kugel 4 um eine zur Achse A12 normal angeordneten und sie schneidende Achse A5 an. Der Schnittpunkt der Achsen A12 und A5 liegt im Mittelpunkt der Hohlkugel 4 und damit auch im Mittelpunkt des sphärischen Teils eines in der 8 AT 502 426 B1

Hohlkugel 4 sphärisch drehbar gelagerten Zapfens 6, der mit der beweglichen Plattform 3 (nicht dargestellt) fest verbunden ist.

Wie aus dieser Konstruktion ersichtlich ist, wird bei Änderung der Länge der Stäbe S1, S2 und S5 (oder bei Verschiebung von deren Fußpunkten [Fig. 8]) die räumliche Lage des Kugelmittelpunktes stets eindeutig definiert. Dabei ist der Bügel 5 um die Achse des Stabes S5 drehbar und die entsprechenden Bügel der Stäbe S1 und S2 um diese (nur bei ganz speziellen Anordnungsfällen kann dies entfallen), um Verspannungen zu vermeiden.

Es ist leicht ersichtlich, dass die Ausbildung des Punktes P3 gemäß der Fig. 8 und 9 aufwendig ist und dabei doch den Nachteil aufweist, nur geringe Verschwenkungen um den Kugelmittelpunkt zuzulassen, ohne dass es zu Problemen mit aneinander schlagenden Bauteilen kommt.

Die Fig. 10 und 11, in ihren Ansichten im wesentlichen entsprechend den Fig. 8 und 9, stellen nun eine Lösung dieses Problems dar, die, wie bereits erwähnt, die Vorteile der Ausbildung von Tripelpunkten erhält, deren Nachteile aber vermeidet. Um dies zu erreichen, greift der Stab S5 nicht direkt im Bereich des Tripelpunktes an, sondern in kleinem Abstand von ihm, an einem der beiden anderen Stäbe, die am Tripelpunkt enden, im dargestellten Beispiel am Stab S1. Wie bereits erwähnt, wird es bevorzugt, dass dieser alternative Angriffspunkt A an demjenigen der beiden zur Verfügung stehenden Stäbe liegt, der mechanisch weniger belastet wird. Dadurch kann dessen Mehrbelastung durch die Induzierung eines Biegemomentes am Angriffspunkt A leichter abgefangen und beherrscht werden, als bei einem Angriffspunkt auf einem schon an sich hoch belasteten Stab.

Aus Fig. 11 gut ersichtlich ist der einfache Aufbau des nunmehr in seinem Kern einen Doppelpunkt darstellenden Pseudo-Tripelpunktes, statt der komplexen und teuren sphärischen Geometrie kann eine einfache kardanische Aufhängung für den Zapfen 6, der auf die bewegliche Plattform 3 (nicht dargestellt) überleitet, gewählt werden.

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen und Varianten der Erfindung sind nun für alle ihre Anwendungen einsetzbar, aber selbstverständlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann die Ausbildung eines Angriffspunktes A anders ausgestaltet sein als in den Fig. 10 und 11 dargestellt, es muss bei einem Doppelpunkt, unabhängig davon ob es sich um einen Pseudo-Tripelpunkt oder um einen echten Doppelpunkt handelt, keine kardanische Aufhängung verwendet werden, sondern es kann auch hier eine sphärische Ausbildung vorgesehen sein, bei der dann nur die Anlenkung an die beiden angreifenden Stäbe einfacher als in Fig. 9 dargestellt ausfällt, etc..

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele erläutert. Dabei zeigen die Fig. 12 bis 17 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hubtisches, wobei in einer Figur eine Variante dargestellt ist.

Die Fig. 12 stellt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Hubtisch dar, der auf einer Parallelogrammführung beruht. Wie aus Fig. 12, die eine perspektivische Ansicht des in seiner Gesamtheit mit 11 bezeichneten Hubtisches darstellt, hervorgeht, ist eine Grundplattform 2 (es werden in der Beschreibung zur leichteren Vergleichbarkeit der Figuren einander kinematisch entsprechende Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen) und einer beweglichen Plattform 3 samt dem diese beiden Plattformen verbindenden Stabwerk dargestellt. Dabei sind zwei Parallelogramme, einerseits durch die Stäbe S11 und S12, anderseits durch die Stäbe S13 und S14 ausgebildet. Der Begriff Parallelogramm wird hier in einem allgemeinen Sinn verwendet, denn streng genommen liegen diese Stäbe nur dann parallel zueinander, wenn die bewegliche Plattform 3 eine solche Position einnimmt, dass ihre Längsmittelebene und die Längsmittelebene der festen Plattform 2 zusammenfallen.

Der Antrieb für die bewegliche Plattform 3, somit der Hubantrieb, wird durch zwei in ihrer Länge 9 AT 502 426 B1 veränderliche Stäbe S15 und S16 (Aktuatoren) gebildet. Diese Stäbe greifen auf der festen Plattform 2 in einer Höhe an, die im wesentlichen der Höhe des entsprechenden Angriffspunktes der Stäbe S11 und S14 entspricht, an der beweglichen Plattform 3 aber in einer Höhe, die den dortigen Angriffspunkten der Stäbe S12, S13 entspricht. Auf diese Weise werden sogenannte Kraftecke gebildet, die in der Hauptbewegungsrichtung des Hubtisches 11 den Zeigerpaaren der Erfindung entsprechen.

Die Querkräfte werden über einen schräg verlaufenden Stab S17 aufgenommen, der mit einem Anlenkpunkt auf der beweglichen Plattform 3 im Bereich der Anlenkpunkte des Zeigerpaares liegt und so einen Pseudo-Tripelpunkt bildet.

Die Fig. 13 und 14 zeigen in einer Seitenansicht die Situation bei unterschiedlicher Höhenlage der beweglichen Plattform 3, die Fig. 15-17 die Möglichkeit des Schrägstellens der beweglichen Plattform 3 bezüglich der festen Plattform 2 in einer Seitenansicht, einer Stirnansicht und einer Draufsicht. Diese Möglichkeit zur Schrägstellung der beweglichen Plattform, die ja in der praktischen Ausführung dem Hubtisch entspricht, kann, beispielsweise beim Stückguttransport, praktisch sein. Durch die Verdoppelung der einzelnen Elemente ist bei Gleichlauf der Antriebe ein paralleles Heben der beweglichen Plattform gewährleistet. Die bewegliche Plattform bewegt sich gegenüber der festen Plattform nicht wie bei klassischen Hubtischen vertikal nach oben, sondern führt eine Kreisbogenbewegung aus, was in kaum einem Fall nachteilig und in vielen Fällen vorteilhaft ist. Durch die Art der Bewegung und die Anordnung der Antriebe an den Stäben S15 und S16 erreicht man einen unerwartet gleichmäßigen Kräfteverlauf über die Hubhöhe, der um nicht einmal 10% vom Mittelwert abweicht. Im Vergleich dazu sei darauf hingewiesen, dass im Stand der Technik beim Abheben aus der unteren Endlage Kräfte auftreten, die bis zum doppelten des Mittelwertes reichen.

Wie aus der Zeichnung unmittelbar ersichtlich ist, ergibt sich durch die Möglichkeit, einzelne der in ihrer Länge hier als konstant angegebene Stäbe (passive Stäbe) ebenfalls längenverstellbar auszubilden, eine leicht mögliche Anpassung an Notwendigkeiten wie zusätzliches Verdrehen um eine Achse etc..

Der schräg verlaufende Stab S17 kann in der dargestellten Variante, bei der sein Anlenkpunkt auf der festen Plattform 2 (Fußpunkt) auf der Geraden liegt, die durch das Lager der inaktiven Stäbe S12 und S13 geht und solange weder seine Länge noch sein Fußpunkt (gleichbedeutend) geändert werden, als inaktiv angesehen werden und tritt im mathematischen Modell nicht auf.

Die Fig. 18 bis 22 zeigen eine Variante 21 eines erfindungsgemäßen Hubtisches mit rein vertikaler Bewegung der beiden Plattformen zueinander, die Fig. 23 eine Variante in einer Ansicht ähnlich der der Fig. 22. In Fig. 18 ist in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Variante dargestellt, bei der, im Gegensatz zum Hubtisch gemäß den Fig. 12 bis 17 die bewegliche Plattform 3 sich lotrecht zur festen Plattform 2 bewegt. Die erfindungsgemäße Kinematik besteht hier aus drei Zeigerpaaren, wobei jeweils einer der beiden Stäbe mit veränderlicher Länge und somit als Aktuator ausgebildet ist, einem schräg verlaufenden Stab, der analog zum Stab S17 ausgebildet ist, das dort über diesen Ausgeführte gilt auch hier, und um diese Analogie deutlich zu machen wurde er mit der Bezeichnung S27 versehen.

Die vertikale oder lotrechte Bewegung der beiden Plattformen zueinander wird durch einen Führungsmechanismus bestehend aus zwei Führungsarmen F1 und F2 erzielt. Im Detail, wie insbesondere aus einem Zusammenhalt der Fig. 18 und 19 ersichtlich, ist die Vorrichtung folgendermaßen aufgebaut:

Auf der festen Plattform 2 sind drei Zeigerpaare 22, 22' und 23 vorgesehen. Dabei sind die Zeigerpaare 22, 22' fluchtend und symmetrisch zur vertikalen Längssymmetrieebene zueinander angeordnet, und das Zeigerpaar 23 in dieser Längssymmetrieebene liegend und um die 10 AT 502 426 B1 vertikale Quer-Symmetrieebene der Vorrichtung gespiegelt. Dabei liegen die Fußpunkte der Stäbe mit konstanter Länge jeweils unter den Fußpunkten der Aktuatoren und leicht seitlich zu ihnen versetzt.

Im Bereich der beweglichen Plattform 3 greifen die Stäbe der erfindungsgemäßen Kinematik an Querwellen 24, 25 an, wobei die Zeigerpaare 22, 22' an der Querwelle 24 angreifen, das Zeigerpaar 23 greift an der Querwelle 25 an. Diese Querwellen 24, 25 tragen an ihren äußeren Enden Rollen 26, die in entsprechenden Schienen (nicht dargestellt) der beweglichen Plattform 3 laufen.

Um nun die bewegliche Plattform 3 in ihrer Lage in der Richtung der Laufbahnen der Rollen 26 zu definieren, sind die Führungsarme F1, F2 an den Schenkeln konstanter Länge der Zeigerpaare 22, 22' gelenkig angelenkt, wobei die Länge von den Fußpunkten dieser Stäbe bis zu den Anlenkpunkten 27, 28 gleich ist der Länge der Führungsarme F1, F2, zwischen diesen Anlenkpunkten 27, 28 und ihren Schwenkpunkten an der beweglichen Plattform 3.

Die Variante der Fig. 23 unterscheidet sich von der Variante gemäß den Fig. 18 bis 22 nur dadurch, dass die Endpunkte der Aktuatoren und der passiven Stäbe tatsächlich „mathematisch genau" in Doppelpunkten P2 bzw. einem Tripelpunkt P3 enden. Die mechanische Ausgestaltung dieser Punkte wurde dabei nicht näher dargestellt, die optisch „ineinanderlaufenden“ Stäbe dürfen nicht als Einheit oder gar starre Einheit verstanden werden! Bei den Zeigerpaaren 22, 22' wurden die in dieser Ansicht einander überdeckenden Stäbe zur Verdeutlichung leicht schräg angelenkt, dies ist problemlos möglich, ebenso aber auch die in vertikaler Richtung vollständig fluchtende Anordnung.

Zu diesen beiden Ausführungsformen ist noch festzuhalten, dass durch asynchronen Antrieb der Aktuatoren ein Kippen der beweglichen Plattform 3 um beide Hauptachsen möglich ist und dass bei Krafteinleitungen parallel zum symmetrisch angeordneten beweglichen Rahmen 3 Momente in den passiven (das sind die nicht längenveränderlichen und nicht am Fußpunkt bewegbaren) Stäben induziert werden. Diese Stäbe sind daher entsprechend zu dimensionieren. Dieser Hubtisch kann beispielsweise durch Vorsehen eines schräg angeordneten Zeigerpaares so umgestaltet werden, dass er eine voll bewegliche obere Plattform aufweist, wobei natürlich die Rollen und ihre Bahnen entfallen und die Verbindung zwischen den beiden Plattformen auf die bei der Parallelkinematik übliche Weise erfolgt.

Die Fig. 24 zeigt eine in ihrer Optik „klassisch“ erscheinende Ausführungsform 31 eines Hubtisches: Ein in seiner Gesamtheit mit 32 bezeichneter Scherenmechanismus besorgt die Führung der beweglichen Plattform 2, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht direkt dargestellt ist, sondern nur durch die freien Enden des Scherenmechanismus, der Aktuatoren S31 und S32 und des Querstabs S37 angedeutet ist.

Dabei bilden die jeweiligen Schenkel 31, 32 des Scherenmechanismus mit den zugehörigen Stäben S31 bzw. S32 ein Zeigerpaar und besorgen die Hauptbewegung der beiden Plattformen zueinander. Wie in den zuvor besprochenen Ausführungsbeispielen werden Querkräfte über einen schrägen Stab, hier S37, der auch an der beweglichen Plattform 3 den Tripelpunkt bildet, abgeleitet. Durch unterschiedliche Betätigung der beiden Aktuatoren S31 und S32 kann eine Schrägstellung der beweglichen Plattform 3 bezüglich der festen Plattform 2 erreicht werden. Hängebahnen sind mit Hubtischen kinematisch eng verwandt, wobei zufolge der Umkehr der üblichen Situation bei den Hubtischen und den meisten anderen Kinematiken die feste Plattform, der Hängerahmen, im Gravitationsfeld oberhalb der beweglichen Plattform, dem Bauteilträger, angeordnet ist, sodass üblicherweise Zug- und Druckkräfte in den einzelnen Bauteilen vertauscht sind. Da insbesondere bei üblichen Parallelkinematiken Stäbe als Aktuatoren und verschiedentlich in passiver Form zur Führung bzw. Unterstützung herangezogen werden, kann dies bei Hängebahnen auf elegante und Platz sparende Weise vielfach durch Seile geschehen. 1 1 AT 502 426 B1

Es werden im Folgenden drei Varianten näher besprochen:

Die Fig. 24-27 zeigen eine elegante, auf Seilen aufbauende Ausgestaltung bei der die konstante Vorgabe der Schwerkraft aus den Doppelpunkten Tripelpunkte macht. Bei derartigen Vorrichtungen 41 hängt die feste Plattform 2 mittels Rollen 44 an einer nicht dargestellten Bahn und bewegt sich entlang dieser Bahn mittels eines nicht näher dargestellten Antriebs entweder autonom oder in Abhängigkeit eines allen Plattformen gemeinsamen Bewegungsmittels.

Die feste Plattform 2 ist mit der beweglichen Plattform 3, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Karosserie 45 trägt, mittels vier Seilen 42 verbunden. Diese Seile werden im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Motoren 43 über Seilwinden angehoben bzw. abgesenkt. Die Lagestabilität wird durch drei Aktuatoren bewirkt, wobei die Aktuatoren S41 und S4T in der normalen dargestellten Position der beiden Plattformen 2, 3 zueinander parallel verlaufen und einem Queraktuator S47 der in diesem Fall in der Längsmittelebene der Vorrichtung verläuft und in dieser Ebene auftretende Kräfte ableitet.

Die Fig. 26 zeigt eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Fig. 27 eine Ansicht ähnlich der der Fig. 26 allerdings mit verringertem Abstand zwischen der festen Plattform 2 und der beweglichen Plattform 3 und mit leicht schrägt gestellter Lage zwischen diesen beiden Plattformen. Dies kann durch entsprechendes Betätigen der Antriebe 43, somit unterschiedliche freie Seillängen 42 und passende Wahl der Länge des Aktuators S41 bzw. S4T erreicht werden. Auch dabei sind die weiter oben erwähnten Vereinfachungen der Berechnung der Bewegungsgleichungen erreicht und können genutzt werden.

Die Fig. 28-31 zeigen eine Hängebahn deren Kinematik im wesentlichen eine Umkehr der Kinematik des Hubtisches gemäß Fig. 12-16 darstellt. Die passiven Stäbe S51, S52 auf der einen (vorderen) Seite und die passiven Stäbe S 53, S54 auf der anderen (hinteren) Seite bilden jeweils ein Parallelogramm, zumindest bei symmetrischer Anordnung der beiden Plattformen und unter Vernachlässigung unterschiedlicher Abstände der Anlenkpunkte bzw. Fußpunkte zur Längsmittelebene.

Betätigt werden diese Parallelogramme durch zueinander bei symmetrischer Anordnung der Plattformen 2, 3 verlaufender Aktuatoren S 55 und S56, die Querkräfte werden durch einen schräg verlaufenden passiven Stab S57 aufgenommen.

Augenfällig ist, dass durch die Notwendigkeit den Raum zwischen den Zeigerpaaren und den Parallelogrammen zur Aufnahme des zu transportierenden Gegenstands, im gezeigten Darstellungsfall eine Karosserie 55, freizulassen, der Querstab oder Diagonalstab S57 mit dem Zeigerpaar (S52, S55) dem er zugeordnet ist einen sehr spitzen Winkel am Tripelpunkt P3 bildet und daher, um die auftretenden Querkräfte zuverlässig aufnehmen zu können entsprechend massiv ausgebildet sein muss.

Wie schon bei Fig. 23 ausgeführt, ist auch bei der Darstellung dieser Variante stets zu beachten, dass die in der Zeichnung anscheinend „starr ineinander mündenden“ Stäbe nur aus Gründen der Übersichtlichkeit so dargestellt sind und in Wirklichkeit Tripelpunkte oder Doppelpunkte bilden, wobei jeder der dort mündenden Stäbe für sich sphärisch angelenkt ist.

Die Bewegungsmöglichkeiten der Vorrichtung 51 gehen aus den Fig. 29-31 weiter hervor, zu beachten ist hier speziell, dass durch die Möglichkeit des Verfahrens der festen Plattform 2 entlang der (nicht dargestellten) Bahn mittels der Tragrollen 54 ein vertikales Absenken bzw. Anheben der beweglichen Plattform 3 möglich ist, (gegenüber einem ortsfesten Koordinatensystem) da ja die Bezeichnung „feste Plattform“ nur als Bestimmungsangabe innerhalb des Rahmens der Erfindung anzusehen ist aber offen lässt, ob und wie diese feste Plattform sich gegenüber einem Inertialsystem bewegt.

Claims (9)

1 2 AT 502 426 B1 Die Fig. 30 und 31 zeigen die Möglichkeit des Schrägstellens des beweglichen Rahmens 3 gegenüber dem festen Rahmen 2, dabei soll insbesondere darauf verwiesen werden, dass hier in Fig. 30 (so wie in Fig. 29 auch) der schräg verlaufende Stab S57, der die Querkräfte aufnimmt, optisch abgedeckt ist, in Fig. 31 ist er aber gut zu erkennen. Die Fig. 32 schließlich zeigt eine Hängebahn mit drei Freiheitsgraden, durch Vergleich mit der Ansicht der Fig. 28 oder 30 erkennt man, dass durch den Ersatz zweier passiver Stäbe S51, S54, der Gelenkvierecke durch Aktuatoren S61, S64 eine weitere Drehung gegenüber der dort dargestellten Vorrichtung möglich wird. Da ansonsten keine Änderung vorgenommen wurde, wird auf eine nähere Darlegung der Kinematik verzichtet. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und erläuterten Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt und an die Aufgabengebiete angepaßt werden. Es soll besonders darauf hingewiesen werden, dass die Bestimmung „parallel“ für passive Stäbe, Aktuatoren, Seile etc. je nach den beschriebenen Ausführungsformen nicht für alle Lagen der Plattformen 2, 3 zueinander streng gelten muß, wie insbesondere die Fig. 15, 16; 27; 30, 31 zeigen. Gemeint ist damit immer die Lage der Elemente bei einer „Grundposition“ der Plattformen zueinander. Wesentlich für die Erfindung ist, dass bei einer Parallelkinematik drei Stäbe (egal ob passiv oder aktiv, oder ob Seile) zwischen der Grundplattform 2 und der beweglichen Plattform 3 in einem Tripelpunkt enden, wobei dieser Tripelpunkt, wenn er an der beweglichen Plattform 3 vorgesehen ist, auch ein oben erläuterter „Pseudo-Tripelpunkt“ sein kann, bei dem der dritte Stab nahe der beweglichen Plattform 3 an einem der beiden anderen Stäbe des Pseudo-Tripelpunktes oder nahe des Pseudo-Tripelpunktes an der beweglichen Plattform 3 angreifen kann; wenn der Tripelpunkt an der festen Plattform 2 vorgesehen ist, kann er dadurch in einen Pseudo-Tripelpunkt umgewandelt werden, dass einer der drei Stäbe nahe des Pseudo-Tripelpunktes an der festen Plattform 2 angreift. Bei der anderen Umwandlungsvariante des Tripelpunktes geht von den erfindungsgemäß erreichbaren Vorteilen nur die leichte Berechnung der Bewegungsgleichungen zumindest teilweise verloren. Patentansprüche: 1. Hubtisch mit einem Grundrahmen (2) und einem mit ihm mittels Verbindungselementen verbundenen, ihm gegenüber mit bis zu sechs Freiheitsgraden beweglichen Tisch (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente eine Parallelkinematik bilden und Stäbe veränderlicher Länge, sogenannte Aktuatoren, gegebenenfalls teilweise Stäbe konstanter Länge, sogenannte passive Stäbe, und gegebenenfalls passive und/oder aktive Zugmittel sind, wobei drei der Verbindungselemente, darunter zumindest ein Aktuator, am Tisch (3) einen Tripelpunkt (P3) odereinen Pseudo-Tripelpunkt (P3') bilden.

2. Hubtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei, aus Stäben konstanter Länge, sogenannten passiven Stäben (S11, S12; S13, S14), gebildete, zueinander im wesentlichen parallel verlaufende und fluchtend zueinander angeordnete, Gelenkparallelogramme aufweist, und dass weiters in Draufsicht auf die Gelenkparallelogramme im wesentlichen diagonal dazu verlaufende Aktuatoren (S15, S16) und ein im Raum schräg verlaufender Aktuator (S17) zwischen dem Grundrahmen (2) und dem Tisch (3) angeordnet sind. (Fig. 12)

3. Hubtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er drei Zeigerpaare (22, 22', 23) aufweist, die jeweils aus einem passiven Stab und einem Aktuator gebildet werden und von denen zwei (22, 22') zueinander fluchtend und zur Längsmittel ebene des Hubtisches symmetrisch angeordnet sind und das dritte (23) in der Längsmittelebene und gespiegelt zu den beiden anderen Z-eigerpaaren angeordnet ist, dass die Doppelpunkte der drei Zei- 1 3 AT 502 426 B1 gerpaare an Querachsen (24, 25) enden, die Rollen (26) tragen, die in Schienen der beweglichen Plattform (3) laufen, und dass ein Querstab (S27) am Doppelpunkt eines der Zeigerpaare (22, 22', 23) angreift.

4. Hubtisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der Zeigerpaare (22, 22') ein Führungsstab (F1, F2) angreift, der die Lage des Tisches (3) bezüglich der Querachse (24) und damit bezüglich des Grundrahmens (2) bestimmt.

5. Hubtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Zeigerpaare aufweist, die jeweils aus einem passiven Stab (31, 32) und einem Aktuator (S31, S32) gebildet werden und die zueinander fluchtend und zur Längsmittelebene des Hubtisches symmetrisch angeordnet sind, dass Führungshebel (33) zwischen den Plattformen (2, 3) angeordnet sind, die mit den passiven Stäben (31, 32) Scherenmechanismen bilden, und dass ein Querstab (S37) am Doppelpunkt eines der beiden Zeigerpaare angreift. (Fig. 24)

6. Gehänge (41, 51, 61) einer Hängebahn, mit einem Hängerahmen (2) und einem mit ihm mittels Verbindungselementen verbundenen, ihm gegenüber mit bis zu sechs Freiheitsgraden beweglichen Bauteilträger (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente eine Parallelkinematik bilden und Stäbe veränderlicher Länge, sogenannte Aktuatoren, gegebenenfalls teilweise Stäbe konstanter Länge, sogenannte passive Stäbe, und gegebenenfalls passive und/oder aktive Zugmittel sind, wobei drei der Verbindungselemente, darunter zumindest ein Aktuator, am Bauteilträger (3) einen Tripelpunkt (P3) oder einen Pseudo-Tripelpunkt (P31) bilden.

7. Gehänge (41) einer Hängebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilträger (3) mittels vier an den Ecken eines Viereckes, bevorzugt eines Rechteckes angreifenden Seilen (42) mit der festen Plattform (2) verbunden ist, dass zwei, bevorzugt parallel verlaufende Aktuatoren (S41, S41') an Seilanlenkpunkten am Bauteilträger (3) angreifen und dass ein zu den Seilen und den Aktuatoren schräg verlaufender Querstab (S47) zwischen den Plattformen (2, 3) vorgesehen ist. (Fig. 25)

8. Gehänge (41) einer Hängebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei, aus Stäben konstanter Länge, sogenannten passiven Stäben (S51, S52; S53, S54), gebildete, zueinander im wesentlichen parallel verlaufende und fluchtend zueinander angeordnete, Gelenkparallelogramme aufweist, und dass weiters in Draufsicht auf die Gelenkparallelogramme im wesentlichen diagonal dazu verlaufende Aktuatoren (S55, S56) und ein im Raum schräg verlaufender Stab (S57) zwischen dem Hängerahmen (2) und dem Bauteilträger (3) angeordnet sind. (Fig. 28)

9. Gehänge (61) einer Hängebahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei, jeweils aus einem Stab konstanter Länge, sogenannter passiver Stab (S62, S63), und einem Aktuator (S61, S64) gebildete, zueinander im wesentlichen parallel verlaufende und fluchtend zueinander angeordnete im wesentlichen ebene Gelenkvierecke aufweist, und dass weiters in Draufsicht auf die Gelenkvierecke im wesentlichen diagonal dazu verlaufende Aktuatoren (S65, S66) und ein im Raum schräg verlaufender Stab (S67) zwischen dem Hängerahmen (2) und dem Bauteilträger (3) angeordnet sind. (Fig. 32) Hiezu 29 Blatt Zeichnungen