DE102014001406A1

DE102014001406A1 - Transportvorrichtung

Info

Publication number: DE102014001406A1
Application number: DE102014001406.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Freund
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2015-08-06
Also published as: WO2015117632A1

Abstract

Es wird eine Transportvorrichtung (1) vorgeschlagen, die einen relativ zu einer Basis (3) zu einer Transportbewegung (5) antreibbaren Transportschlitten (4) aufweist, an dem ein Produktträger (13) angeordnet ist. Der Produktträger (13) ist verdrehbar, wobei er mit dem Sternrad (25) eines Malteserkreuzgetriebes (18) in Antriebsverbindung steht, das mit einem Antriebsrad (34) kooperiert. Bei der Transportbewegung (5) des Transportschlittens (4) kann das Antriebsrad (34) an einer bezüglich der Basis (3) ortsfesten Antriebsfläche (46) abrollen und wird dadurch zu einer rotativen Antriebsbewegung (36) veranlasst, die bewirkt, dass das Sternrad (25) und der Produktträger (13) um einen Drehwinkelschritt verdreht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, mit einem Transportschlitten, der relativ zu einer Basis zu einer Transportbewegung entlang eines Transportweges antreibbar ist und an dem ein zum Tragen und/oder Halten mindestens eines zu transportierenden Produktes geeigneter, die Transportbewegung mitmachender Produktträger angeordnet ist.
Eine aus der DE 10 2010 022 625 A1 bekannte Transportvorrichtung ist Bestandteil eines Handhabungssystems zur Handhabung beliebiger Produkte, wobei die Produkte mittels eines Transportschlittens der Transportvorrichtung zwischen unterschiedlichen Örtlichkeiten umpositioniert werden können. In dem bekannten Fall ist der Transportschlitten von einem Teleskoparm einer mehrere Teleskoparme aufweisenden Teleskoparmeinheit ausgebildet und weist Gegenstands-Haltemittel auf, die als Produktträger fungieren und die dazu dienen, ein oder mehrere zu transportierende Produkte zumindest während des Transports zu tragen und/oder festzuhalten. Der Produktträger kann beispielsweise eine einfache Tragplatte oder auch eine mechanisch oder auf Unterdruckbasis arbeitende Greifvorrichtung sein.
Wie sich gezeigt hat, kann das Erfordernis auftreten, umzupositionierende Produkte am Zielort in einer anderen winkelmäßigen Ausrichtung bereitzugestellen als am Ausgangsort des Transports. In diesem Zusammenhang wurde seitens des Anmelders intern auch schon die Überlegung getroffen, einen Produktträger drehbar am Transportschlitten anzubringen und mittels einer die Bewegung des Transportschlittens mitmachenden, elektrisch oder pneumatisch aktivierten Drehantriebsvorrichtung nach Bedarf winkelmäßig zu positionieren. Der damit verbundene konstruktive und finanzielle Aufwand ist allerdings nicht unbeträchtlich.
Aus der DE 671462 B ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Bogen bekannt, bei der Greifer zum Einsatz kommen, die durch das geschlitzte Sternrad eines Malteserkreuzgetriebes angesteuert werden, wobei das Sternrad durch ein als Schaltrad bezeichnetes Antriebsrad intermittierend drehend angetrieben wird. Ein Malteserkreuzgetriebe zeichnet sich insgesamt dadurch aus, dass es eine kontinuierlich rotative Antriebsbewegung in eine intermittierende Abtriebsdrehbewegung umsetzen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kostengünstige und dennoch einfache und präzise Möglichkeit bietet, die winkelmäßige Ausrichtung zu transportierender Produkte zu variieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen,

– dass der Produktträger relativ zu dem Transportschlitten um eine quer zur Bewegungsrichtung der Transportbewegung ausgerichtete Produktträger-Drehachse verdrehbar ist,
– dass an dem Transportschlitten eine die Transportbewegung mitmachende Getriebeeinrichtung angeordnet ist, die über ein Malteserkreuzgetriebe mit einem zu einer intermittierenden Abtriebsdrehbewegung antreibbaren geschlitzten Sternrad und einem mit dem Sternrad gekoppelten und dessen Abtriebsdrehbewegung hervorrufenden Antriebsrad verfügt, wobei der Produktträger mit dem Sternrad in Drehantriebsverbindung steht,
– und dass mindestens eine bezüglich der Basis ortsfeste Antriebsfläche derart neben dem Transportweg des Transportschlittens angeordnet ist, dass das Antriebsrad zumindest während wenigstens eines Bewegungsabschnittes der Transportbewegung unmittelbar oder mittelbar in einem Antriebskontakt mit der Antriebsfläche steht und daran abrollt, sodass es zu einer rotativen Antriebsbewegung angetrieben wird, die mindestens einen Abtriebsdrehschritt des Sternrades und des damit bewegungsgekoppelten Produktträgers hervorruft, wodurch die Drehposition des Produktträgers um mindestens einen vorgegebenen Drehwinkelschritt verändert wird.

Auf diese Weise besteht eine einfache Möglichkeit, um die winkelmäßige Ausrichtung eines Produktes während seines Transportes zu verändern. Der drehbar am Transportschlitten gelagerte Produktträger erlaubt ein Verdrehen des Produktträgers relativ zum Transportschlitten, sodass sich die Drehwinkellage des Produktträgers und mithin auch diejenige eines oder mehrerer an dem Produktträger angeordneter Produkte variieren lässt. Dabei wird die entsprechende Drehbewegung des Produktträgers aus der Relativbewegung zwischen dem Transportschlitten und einer den Transportschlitten tragenden Basis generiert, sodass auf eine eigenständige, mit separat zuzuführender Fremdenergie zu betreibende Drehantriebsvorrichtung verzichtet werden kann. Dies verringert den Energiebedarf und führt auch zu einer Verringerung der zu bewegenden Massen. Maßgeblich zuständig für die Erzeugung der Drehbewegung des Produktträgers ist eine an Bord des Transportschlittens befindliche Getriebeeinrichtung, die über ein als solches bekanntes Malteserkreuzgetriebe verfügt, wobei der Produktträger mit dem mehrfach geschlitzten Sternrad des Malteserkreuzgetriebes in Antriebsverbindung steht. Der Produktträger kann insbesondere drehfest mit einer zur Drehachse des Sternrades koaxialen Abtriebswelle verbunden sein. Das Antriebsdrehmoment wird dadurch aus der Relativbewegung zwischen dem Transportschlitten und der Basis generiert, dass das auch als Schaltrad bezeichenbare Antriebsrad des Malteserkreuzgetriebes während der Transportbewegung an einer bezüglich der Basis ortsfesten Antriebsfläche abrollt, wobei es sich hier beispielsweise um einen reibschlüssigen oder auch um einen formschlüssigen Antriebskontakt handeln kann. Dabei ist vorteilhaft, dass an die Präzision des Zusammenwirkens zwischen dem Antriebsrad und der Antriebsfläche keine besonders hohen Anforderungen gestellt sind, weil abtriebsseitig eine intermittierende Abtriebsdrehbewegung generiert wird und ein exakt vorgebbarer Drehwinkelschritt bei der Verdrehung des Produktträgers auch dann erreicht wird, wenn bei sich wiederholenden Transportbewegungen kein exakt reproduzierbares antriebsmäßiges Zusammenwirken zwischen der Antriebsfläche und dem Antriebsrad gewährleistet werden kann. Eine Eigenart des Malteserkreuzgetriebes ist, dass das Sternrad nicht nur bei einer ganz bestimmten Drehwinkelposition des Antriebsrades, sondern in einem relativ weiten Drehwinkelbereich des Antriebsrades eine klar definierte Drehposition beibehält.
Abhängig von der Länge der Antriebsfläche und der Anzahl der vorhandenen Antriebsflächen kann auf die drehwinkelmäßige Positionierung des Produktträgers individuell Einfluss genommen werden. Bleibt das Antriebsrad während einer relativ langen Wegstrecke des Transportweges in Antriebskontakt mit einer Antriebsfläche, kann erreicht werden, dass der Produktträger um mehrere Drehwinkelschritte verdreht wird. Es können auch mehrere individuelle, in der Transportrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Antriebsflächen vorgesehen sein, mit denen das Antriebsrad des Malteserkreuzgetriebes bei der Transportbewegung nacheinander in Antriebskontakt gelangt, um eine wegabhängige Spreizung mehrerer Drehwinkelschritte zu realisieren. Es ist auch möglich, nur eine einzige mit dem Antriebsrad kooperierende Antriebsfläche vorzusehen, die derart ausgebildet sein kann, dass das Antriebsrad während der gesamten oder nur während eines Teils der Transportbewegung mit der Antriebsfläche in Antriebskontakt steht.
Der Antriebskontakt zwischen dem Antriebsrad und der der Basis zugeordneten Antriebsfläche ist vorzugsweise ein unmittelbarer Kontakt, wobei das Antriebsrad direkt mit der Antriebsfläche zusammenwirkt. Möglich ist allerdings auch eine Ausgestaltung für einen mittelbaren Antriebskontakt, wobei dann beispielsweise ein mit dem Antriebsrad in Drehantriebsverbindung stehendes weiteres Rad den unmittelbaren Antriebskontakt zur bezüglich der Basis ortsfesten Antriebsfläche herstellt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Wie bereits angedeutet, ist die Basis bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Transportvorrichtung mit nur einer einzigen mit dem Antriebsrad kooperierenden Antriebsfläche ausgestattet.
Wie ebenfalls bereits angesprochen, sieht eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung vor, dass mindestens eine Antriebsfläche derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Antriebsrad lediglich während eines Bewegungsabschnittes der Transportbewegung, der kürzer ist als die gesamte Transportbewegung des Transportschlittens, an der Antriebsfläche abrollt und während der übrigen Abschnitte der Transportbewegung außer Antriebskontakt mit der Antriebsfläche steht. Dabei hat die Antriebsfläche in der Bewegungsrichtung der Transportbewegung zweckmäßigerweise eine geringere Längserstreckung als der gesamte Transportweg.
Insbesondere wenn das Antriebsrad zeitweilig keinen Antriebskontakt mit einer Antriebsfläche aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die Getriebeeinrichtung zusätzlich zu dem Malteserkreuzgetriebe über Rückstellmittel verfügt, die das Antriebsrad in eine einen Blockiereingriff mit dem Sternrad aufweisende Grundstellung zwingen, wenn das Antriebsrad außer Antriebskontakt mit der mindestens einen Antriebsfläche steht. Ein Malteserkreuzgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass das Antriebsrad bei seiner rotativen Antriebsbewegung abwechselnd in einem Drehmitnahmeeingriff und in einem Blockiereingriff mit dem Sternrad steht. Während einer den Drehmitnahmeeingriff aufweisenden Drehmitnahmephase wird das Sternrad vom rotierenden Antriebsrad rotativ angetrieben. Während einer den Blockiereingriff aufweisenden Blockierphase findet zwar nach wie vor eine rotative Antriebsbewegung des Antriebsrades statt, jedoch steht es in einem Blockiereingriff mit dem Sternrad, sodass dieses an einer Rotation gehindert und in der momentanen Drehposition unverdrehbar festgehalten wird. Mit Hilfe der Rückstellmittel kann nun gewährleistet werden, dass das Antriebsrad immer dann, wenn es keinen Antriebskräften ausgesetzt ist, in einen als Grundstellung fungierenden Blockiereingriff gezwungen wird, was außer einer sicheren unverdrehbaren Fixierung des Sternrades und des damit gekoppelten Produktträgers auch den Vorteil hat, dass das Malteserkreuzgetriebe quasi initialisiert wird. Es ist sichergestellt, dass das Antriebsrad, wenn es außer Antriebskontakt mit der Antriebsfläche steht, reproduzierbar in eine Grundstellung verdreht wird, die den Ausgangspunkt für die als Nächstes anstehende Drehbetätigung des Produktträgers darstellt. Auf diese Weise können toleranzbedingte Abweichungen im Drehwinkel, den das Antriebsrad während seines Antriebskontaktes erfährt, toleriert und kompensiert werden. Ausgangspunkt für den nächsten Drehschritt des Sternrades ist stets die gleiche Grundstellung des Antriebsrades.
Eine Eigenart des Malteserkreuzgetriebes ist es, dass das Antriebsrad das Sternrad nicht nur bei einer bestimmten Drehposition blockiert, sondern ständig während einer einen gewissen Drehwinkel durchlaufenden Drehbewegung, wobei dieser Drehwinkel als Blockierdrehwinkel bezeichnet sei. Vorteilhaft ist es, wenn die dem Antriebsrad durch die Rückstellmittel aufgezwungene Grundstellung einer Mittelstellung des Blockierdrehwinkels entspricht. Die Grundstellung ist also winkelmäßig vom Beginn des Blockiereingriffes bis zur Beendigung des Blockiereingriffes gleichweit entfernt.
Vorzugsweise basiert das Funktionsprinzip der Rückstellmittel auf einer nachgiebigen federnden Beaufschlagung des Antriebsrades, durch die das Antriebsrad mit einem Drehmoment in der Richtung der Grundstellung beaufschlagt wird, und zwar vorzugsweise zumindest annähernd ständig in jeder Drehposition des Antriebsrades. Die das Rückstell-Drehmoment hervorrufende Stellkraft ist also eine Federkraft, die je nach Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung direkt oder indirekt in das Antriebsrad eingeleitet wird. Um dies zu realisieren, sind die Rückstellmittel mit geeigneten Federmitteln ausgestattet.
Vorzugsweise sind die Rückstellmittel so ausgeführt, dass sie das rückstellende Drehmoment auch dann auf das Antriebsrad ausüben, wenn selbiges in Antriebskontakt mit einer Antriebsfläche steht. Hier ist das Rückstell-Drehmoment jedoch unwirksam, weil es aufgrund des Antriebskontaktes keine Rückstellwirkung auf das Antriebsrad entfalten kann.
Die Federmittel enthalten vorzugsweise eine ortsfest bezüglich des Transportschlittens abgestützte und insbesondere an einem Getriebegehäuse der Getriebeeinrichtung abgestützte Rückstellfeder. Diese Rückstellfeder ist vorzugsweise von einer Schenkelfeder gebildet, kann aber auch von einer anderen Federart sein.
Zweckmäßigerweise enthalten die Rückstellmittel ein drehbar gelagertes Rückstellritzel, das mit dem Antriebsrad in Verzahnungseingriff steht und bei der Rotation des Antriebsrades seinerseits in Rotation versetzt wird. In diesem Fall arbeiten die Federmittel der Rückstellmittel zweckmäßigerweise indirekt mit dem Antriebsrad zusammen, indem sie mit dem Rückstellritzel kooperieren. Das Rückstellritzel hat zweckmäßigerweise einen bevorzugt stiftartig ausgebildeten Betätigungsvorsprung, der beabstandet zur Drehachse am Rückstellritzel angeordnet ist und bei der Rotation des Rückstellritzels auf einer Kreisbahn um die Drehachse des Rückstellritzels umläuft. Die Federmittel sind so ausgebildet, dass sie ständig auf den Betätigungsvorsprung einwirken, wobei sie bei der angetriebenen Drehbewegung des Rückstellritzels von dem Betätigungsvorsprung unter Überwindung der Federkraft ausgelenkt werden. Erst wenn das Antriebsrad außer Antriebskontakt mit der Antriebsfläche steht und somit auch das Rückstellritzel seitens des Antriebsrades drehmomentenfrei ist, tritt die Wirkung der Federmittel ein und führt zur Rückstellung des Rückstellritzels in eine Grundstellung, in der auch die Grundstellung des Antriebsrades vorliegt.
Zweckmäßigerweise liegt zwischen dem Rückstellritzel und dem zwecks Eingriffes mit dem Rückstellritzel ebenfalls verzahnten Antriebsrad eine Untersetzung von 2:1 vor. Auf diese Weise macht das Rückstellritzel innerhalb einer 180°-Drehsequenz des Antriebsrades eine vollständige Umdrehung. Aufgrund des Verzahnungseingriffes sind dabei stets die gleichen Relativstellungen zwischen den beiden verzahnten Rädern anzutreffen.
Um die Transportbewegung hervorrufen zu können, ist die Transportvorrichtung zweckmäßigerweise mit geeigneten Antriebsmitteln ausgestattet, die beispielsweise von elektrisch betätigter Art oder von durch Fluidkraft betätigter Art oder von kombiniert elektro-fluidisch betätigter Art sind.
Die Transportvorrichtung ist insbesondere so ausgelegt, dass der Transportschlitten durch entsprechende Antriebsmittel zu einer hin und her gehenden linearen Transportbewegung antreibbar ist. Dabei ist eine Ausgestaltung möglich, die das Antriebsrad in die Lage versetzt, bei beiden Bewegungsrichtungen des Transportschlittens mit der mindestens einen Antriebsfläche in Antriebskontakt zu gelangen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise realisieren, dass der Produktträger bei der einen Bewegungsrichtung des Transportschlittens in der einen Richtung und bei der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Transportschlittens in der entgegengesetzten Richtung verdreht wird.
Insbesondere wenn nur bei einer Bewegungsrichtung der Transportbewegung eine Veränderung der Drehposition des Produktträgers gewünscht ist, ist dem Transportschlitten zweckmäßigerweise eine Abrückeinrichtung zugeordnet, die eine gesteuerte Verlagerung der Getriebeeinrichtung quer zur Bewegungsrichtung der Transportbewegung ermöglicht, um das Antriebsrad wahlweise in einer Betriebsstellung oder in einer Außerbetriebsstellung zu positionieren. In der Betriebsstellung ist das Antriebsrad so positioniert, dass es bei der Transportbewegung in Antriebskontakt mit der mindestens einen Antriebsfläche gelangen kann. In der Außerbetriebsstellung ist das Antriebsrad so positioniert, dass es bei der Transportbewegung mit Abstand an der Antriebsfläche vorbeiläuft und diesbezüglich keinen Antriebskontakt erfährt. Bei der Abrückeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Hubeinrichtung, die es ermöglicht, die Getriebeeinrichtung, insbesondere einschließlich des Produktträgers, zum Umschalten zwischen der Betriebsstellung und der Außerbetriebsstellung höhenmäßig zu verlagern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in einer Ausgangsstellung des Transportschlittens,
2 die Transportvorrichtung aus 1 während der Transportbewegung des Transportschlittens und eines Antriebskontakts zwischen dem Antriebsrad und einer bezüglich einer Basis ortsfesten Antriebsfläche,
3 die Transportvorrichtung in einer Endstellung des Transportschlittens nach Beendigung der Transportbewegung,
4 die aus 1 ersichtliche Betriebsphase in einer Draufsicht,
5 die aus 2 ersichtliche Betriebsphase in einer Draufsicht,
6 die aus 3 ersichtliche Betriebsphase in einer Draufsicht,
7 eine Seitenansicht der Transportvorrichtung in der Ausgangsstellung des Transportschlittens im zugleich in einer Außerbetriebsstellung positionierten Zustand der Getriebeeinrichtung,
8 die Transportvorrichtung aus 7 während der Transportbewegung und beim Vorbeilaufen des Antriebsrades an der Antriebsfläche ohne einen Antriebskontakt,
9 die Endstellung des Transportschlittens bei weiterhin in der Außerbetriebsstellung positionierter Getriebeeinrichtung,
10 eine isometrische Einzeldarstellung der Getriebeeinrichtung,
11 eine Draufsicht der Transportvorrichtung in der Ausgangsstellung des Transportschlittens, wobei der Übersichtlichkeit wegen nur die Getriebeeinrichtung und die die bezüglich der Basis ortsfeste Antriebsfläche definierende Komponente illustriert und außerdem strichpunktiert ein Produktträger und ein daran angeordnetes Produkt angedeutet sind, und
12–15 verschiedene weitere Betriebsphasen der Transportvorrichtung in einer der 11 entsprechenden Darstellungsweise, wobei die 12 einen Übergang aus einer Blockierphase in eine Drehmitnahmephase zeigt, die 13 einen Zustand während der Drehmitnahmephase zeigt, die 14 den Übergang zwischen der Drehmitnahmephase und der Blockierphase zeigt und die 15 einen Zustand zeigt, in dem der Antriebskontakt zwischen dem Antriebsrad und der Antriebsfläche aufgehoben und der Produktträger verglichen mit der Ausgangsstellung der 11 um einen Drehwinkelschritt verdreht worden ist.
Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Transportvorrichtung ist verwendbar, um beliebige Produkte, von denen eines bei Bezugsziffer 2 schematisch illustriert ist, zwischen verschiedenen Orten zu transportieren und während des Transportes auch noch die räumliche Ausrichtung zu verändern. Bei dem oder den zu transportierenden Produkten 2 handelt es sich beispielsweise um in der Medizintechnik verwendete Mikrotiterplatten, die eine Vielzahl von Kavitäten haben, die mit chemisch und/oder biologisch zu untersuchenden Proben befüllbar oder befüllt sind. Das Anwendungsspektrum der Transportvorrichtung 1 ist darauf jedoch nicht beschränkt.
Wenn im Folgenden von Transportieren und/oder Halten eines Produkts 2 die Rede ist, soll darunter auch das gleichzeitige Transportieren und/oder Halten mehrerer Produkte zu verstehen sein.
Die Transportvorrichtung 1 enthält eine Basis 3, die ein beliebiger Grundkörper sein kann, beispielsweise ein Gestell oder ein Fundament einer Maschine. An dieser Basis 3 ist ein Transportschlitten 4 linear verfahrbar gelagert, sodass er eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Transportbewegung 5 relativ zur Basis 3 ausführen kann. Die Basis 3 enthält in diesem Zusammenhang zweckmäßigerweise geeignete Linearführungsmittel, beispielsweise eine oder mehrere Führungsschienen, mit denen der Transportschlitten 4 linear bewegbar in Führungskontakt steht.
Im Rahmen der Transportbewegung 5 ist der Transportschlitten 4 entlang eines strichpunktiert angedeuteten Transportweges 6 bewegbar. Beispielhaft ist der Transportschlitten 4 zwischen einer Ausgangsstellung, die in 1, 4 und 7 illustriert ist, und einer in 3, 6 und 9 illustrierten Endstellung verfahrbar. Zur besseren Unterscheidung sei im Folgenden die Bewegung von der Ausgangsstellung in die Endstellung als Vorwärtsbewegung und die entgegengesetzte Bewegung als Rückwärtsbewegung bezeichnet, ohne dass damit eine Einschränkung verbunden sein soll.
Die Transportvorrichtung 1 ist mit nur in 1 angedeuteten Antriebsmitteln 10 ausgestattet, um die Transportbewegung 5 hervorzurufen. Beiden Antriebsmitteln 10 handelt es sich insbesondere um Linearantriebsmittel. Illustriert ist ein Aufbau nach Art eines Spindelantriebes mit einer an der Basis 3 drehbar gelagerten und sich in der Achsrichtung der Transportbewegung 5 erstreckenden Antriebsspindel 7, mit der eine Spindelmutter 8 in Gewindeeingriff steht, die am Transportschlitten 4 befestigt ist. Die Antriebsmittel 10 enthalten außerdem einen elektrischen Antriebsmotor 12, der die Antriebsspindel 7 in Rotation versetzen kann, sodass sich die Spindelmutter 8 entlang der Antriebsspindel 7 bewegt und den Transportschlitten 4 unter Ausführung der Transportbewegung 5 mitnimmt.
Die Antriebsmittel 10 können wahlweise beispielsweise vom elektrisch betätigbaren Typ oder vom durch Fluidkraft betätigbaren Typ sein. Mischformen beziehungsweise Hybridformen der Antriebsmittel 10 sind aber ebenfalls einsetzbar.
An dem Transportschlitten 4 ist ein prinzipiell beliebig gestalteter, beim Ausführungsbeispiel plattenartig strukturierter Produktträger 13 angeordnet, der die Transportbewegung 5 mitmacht. Exemplarisch enthält der Produktträger 13 eine in der Gebrauchsstellung der Transportvorrichtung 1 nach oben weisende Tragfläche 13a, auf der das zu transportierende Produkt 2 platzierbar ist. Ohne weiteres kann der Produktträger 13 alternativ oder zusätzlich auch geeignete Festhaltemittel aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere Klemm- oder Greifvorrichtungen.
Der Produktträger 13 ist relativ zum Transportschlitten 4 um eine Produktträger-Drehachse 14 verdrehbar. Die Produktträger-Drehachse 14 verläuft quer und insbesondere rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Transportbewegung 5 und ist beim Ausführungsbeispiel in der Gebrauchsstellung der Transportvorrichtung 1 vertikal ausgerichtet.
Die Transportvorrichtung 1 ist mit Betätigungsmitteln 15 ausgestattet, die in der Lage sind, den Produktträger 13 intermittierend um die Produktträger-Drehachse 14 zu verdrehen. Diese Betätigungsmittel 15 sind so ausgebildet, dass die intermittierende Drehbewegung des Produktträgers 13 aus der translatorischen Relativbewegung zwischen dem Transportschlitten 4 und der Basis 3 abgeleitet wird. Somit erübrigen sich gesonderte, nur für den Drehantrieb des Produktträgers 13 genutzte Antriebsmaßnahmen.
Die Produktträger-Drehachse 14 ist von einer um ihre Längsachse verdrehbaren Abtriebswelle 16 der Betätigungsmittel 15 definiert. Diese Abtriebswelle 16 ist vorzugsweise von der Ausgangswelle 17 eines Malteserkreuzgetriebes 18 gebildet, mit dem der Transportschlitten ausgestattet ist. Das Malteserkreuzgetriebe 18 ist Bestandteil einer am Transportschlitten 4 angeordneten Getriebeeinrichtung 22, die vorzugsweise auch noch über spezielle Rückstellmittel 23 verfügt, auf deren Aufbau und Zweck noch eingegangen wird.
Die Getriebeeinrichtung 22 ist auf beliebige Art und Weise am Transportschlitten 4 angeordnet. Sie kann ohne weiteres in den Transportschlitten 4 integriert sein. Zweckmäßigerweise verfügt sie über ein die beweglichen Komponenten zumindest teilweise aufnehmendes Getriebegehäuse 24, an dem auch die beweglichen Komponenten der Getriebeeinrichtung 22 gelagert sind. Die Abtriebswelle 16 ragt insbesondere an einer Oberseite aus dem Getriebegehäuse 24 heraus und ist dort mit dem Produktträger 13 versehen.
Dadurch, dass die Getriebeeinrichtung 22 an dem Transportschlitten 4 angeordnet ist, macht sie dessen Transportbewegung 5 mit.
Das Malteserkreuzgetriebe 18 enthält in an sich bekannter Weise ein sogenanntes Sternrad 25, das um eine mit der Längsachse des Sternrades 25 zusammenfallende Drehachse 26 verdrehbar ist. In der bevorzugten Gebrauchsstellung der Transportvorrichtung 1 ist die Drehachse 26 des Sternrades 25 vertikal ausgerichtet.
Vorzugsweise ist die erwähnte Ausgangswelle 17 ein Bestandteil des Sternrades 25 oder zumindest drehfest an dem Sternrad 25 befestigt. Auf diese Weise ist ein Aufbau möglich, bei dem die Produktträger-Drehachse 14 koaxial zur Drehachse 26 des Sternrades 25 verläuft, also quasi mit dieser Drehachse 26 zusammenfällt.
Das Sternrad 25 verfügt über eine Mehrzahl von Mitnehmerschlitzen 27, die jeweils radial bezüglich der Drehachse 26 ausgerichtet sind und die in einer bevorzugt gleichmäßigen Verteilung rings um die Drehachse 26 herum angeordnet sind. Jeder Mitnehmerschlitz 27 hat an der von der Drehachse 26 wegweisenden äußeren Stirnseite ein offenes Schlitzende 28.
Das Sternrad 25 des Ausführungsbeispiels verfügt über vier mit Winkelabständen von 90° zueinander angeordnete Mitnehmerschlitze 27. Hiervon abweichend kann das Sternrad 25 aber auch eine andere Schlitzanzahl aufweisen.
Das Sternrad 25 weist in den Bereichen, die zwischen in der Umfangsrichtung des Sternrades 25 unmittelbar benachbarten Mitnehmerschlitzen 27 angeordnet sind, jeweils einen Blockierabschnitt 32 auf. Jeder Blockierabschnitt 32 hat eine konkave, radial von der Drehachse 26 wegweisende Blockiervertiefung 33. Vorstehend und im Folgenden ist unter der Umfangsrichtung des Sternrades 25 die Richtung rings um die Drehachse 26 des Sternrades 25 gemeint.
In einer Richtung rechtwinkelig zu der Drehachse 26 neben dem Sternrad 25 befindet sich ein Antriebsrad 34 des Malteserkreuzgetriebes 18. Das Antriebsrad 34 ist an dem Transportschlitten 4 oder an dem Getriebegehäuse 24 derart drehbar gelagert, dass es um eine mit seiner Längsachse zusammenfallende Drehachse 35 verdrehbar ist, die parallel zur Drehachse 26 des Sternrades 25 verläuft.
Das Antriebsrad 34 ist, bevorzugt in beiden Richtungen, zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten rotativen Antriebsbewegung 36 um die Drehachse 35 antreibbar. Die Erzeugung der Antriebsbewegung 36 wird im Folgenden noch erläutert.
Das Antriebsrad 34 ist mit dem Sternrad 25 derart wirkungsmäßig gekoppelt, dass es bei Ausführung der rotativen Antriebsbewegung 36 das Sternrad 25 zu einer intermittierenden Abtriebsdrehbewegung 37 um dessen Drehachse 35 antreiben kann. Mit anderen Worten kann das Malteserkreuzgetriebe 18 eine kontinuierliche Antriebsbewegung 36 des Antriebsrades 34 in eine schrittweise Abtriebsdrehbewegung 37 des Sternrades 25 umwandeln.
Verantwortlich für diese Bewegungsumwandlung ist die Art der Kopplung zwischen dem Antriebsrad 34 und dem Sternrad 25. So ist das Antriebsrad 34 mit mindestens einem radial beabstandet zu der Drehachse 35 angeordneten Mitnehmervorsprung 38 ausgestattet, der sich bei der Antriebsbewegung 36 auf einer zu der Drehachse 26 konzentrischen Mitnehmerkreisbahn 42 bewegt. Diese ist so angeordnet, dass jeder Mitnehmervorsprung 38 in der Lage ist, beim Passieren des Sternrades 25 durch das zugeordnete offene Schlitzende 28 hindurch zunächst in einen der Mitnehmerschlitze 27 einzufahren und anschließend wieder auszufahren. Zwischen der Phase des Einfahrens in den Mitnehmerschlitz 27 und der Phase des Ausfahrens aus dem Mitnehmerschlitz 27 wird die Schlitzflanke des Mitnehmerschlitzes 27 durch den Mitnehmervorsprung 38 beaufschlagt, wodurch ein Drehmoment in das Sternrad 25 eingeleitet wird, das einen Drehschritt des Sternrades 25 hervorruft. Diejenige Betriebsphase, während der ein Mitnehmervorsprung 38 sich in einem Mitnehmerschlitz 27 befindet, sei im Folgenden als Drehmitnahmephase bezeichnet. Der Eingriff des Mitnehmervorsprunges 38 in einen Mitnehmerschlitz 27 ist ein Drehmitnahmeeingriff, weil letztlich das Antriebsrad 34 das Sternrad 25 drehend ein Stück mitnimmt.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 34 mit zwei sich bezüglich der Drehachse 35 diametral gegenüberliegenden Mitnehmervorsprüngen 38 ausgestattet, die abwechselnd zueinander einen Drehmitnahmeeingriff mit jeweils einem der Mitnehmerschlitze 27 eingehen können.
Damit das Sternrad 25 außerhalb der Drehmitnahmephasen eine definierte Drehposition bezüglich des Transportschlittens 4 beibehält, ist das Antriebsrad 34 auch noch mit zwei im radialen Abstand zu der Drehachse 35 angeordneten Blockiernocken 43 ausgestattet, die in der Umfangsrichtung des Antriebsrades 34, also in der Richtung rings um die Drehachse 35, mit Abstand zu den Mitnehmervorsprüngen 38 angeordnet sind. Bevorzugt verfügt das Antriebsrad 34 über zwei auf einander entgegengesetzten Seiten der Drehachse 35 platzierte und sich diesbezüglich diametral gegenüberliegende Blockiernocken 43, die radial außen eine konvexe Blockierfläche 44 aufweisen. Die Blockierflächen 44 weisen die gleiche Krümmung auf wie die konkaven Blockiervertiefungen 33, wobei die Blockiervertiefungen 33 und die Blockiernocken 43 derart angeordnet sind, dass immer dann, wenn keiner der Mitnehmervorsprünge 38 in einen Mitnehmerschlitz 27 eingreift, eine der Blockiervertiefungen 33 der Drehachse 35 des Antriebsrades 34 zugewandt ist und ein Blockiernocken 43 in diese Blockiervertiefung 33 formschlüssig eintaucht. Diese Konstellation bewirkt einen Blockiereingriff zwischen dem Antriebsrad 34 und dem Sternrad 25 und verhindert ein Verdrehen des Sternrades 25 um seine Drehachse 26. Bedingt dadurch, dass die Blockiernocken 43 an ihrer Blockierfläche 44 die gleiche Krümmung haben wie die Blockiervertiefungen 33, ist das Antriebsrad 34 in der Lage, bei Ausführung der Antriebsbewegung 36 einzelne Blockierphasen zu durchlaufen, in denen jeweils einer der Blockiernocken 43 unter Wahrung des Blockiereingriffes an der zugewandten Blockiervertiefung 33 vorbeiläuft. Dabei taucht der Blockiernocken 43 zunächst mit einem Ende voraus in die der Drehachse 35 zugewandte Blockiervertiefung 33 ein, um selbige dann nach Zurücklegung eines gewissen Drehwinkels, der als Blockierdrehwinkel bezeichnet sei, wieder aus der besagten Blockiervertiefung 33 auszufahren. Jederzeit, solange ein Blockiernocken 43 auch nur partiell in die zugeordnete Blockiervertiefung 33 eingetaucht ist, ist das Sternrad 25 am Weiterdrehen gehindert beziehungsweise blockiert. Mithin enthält die Antriebsbewegung 36 außer den schon erwähnten Drehmitnahmephasen auch noch zwei Blockierphasen, die sich durch einen Blockiereingriff mit dem Sternrad 25 auszeichnen. Die Blockierphase erstreckt sich jeweils über den erwähnten Blockierdrehwinkel hinweg.
Wenn das Antriebsrad 34 die rotative kontinuierliche Antriebsbewegung 36 ausführt, gelangen abwechselnd ein Mitnehmervorsprung 38 mit einem Mitnehmerschlitz 27 in Drehmitnahmeeingriff und ein Blockiernocken 43 mit einer Blockiervertiefung 33 in einen Blockiereingriff. Dies führt dazu, dass die rotative Antriebsbewegung 36 des Antriebsrades 34 in die intermittierende Abtriebsdrehbewegung 37 des Sternrades 25 umgesetzt wird, wobei die Besonderheit vorliegt, dass das Sternrad 25 während seiner Stillstandszeiten durch das Antriebsrad 34 unverdrehbar blockiert ist.
Indem der Produktträger 13 mit dem Sternrad 25 bewegungsgekoppelt ist, vorzugsweise dadurch, dass der Produktträger 13 drehfest mit der Abtriebswelle 16 des Sternrades 25 verbunden ist, führt der Produktträger 13 die gleiche intermittierende Drehbewegung aus wie das Sternrad 25. Dies führt dazu, dass sich die Drehposition des Produktträgers 13 bei jeder Drehmitnahmephase um einen vorgegebenen Drehwinkelschritt verändert. Die vom Produktträger 13 während einer Drehmitnahmephase ausgeführte, sich auf einen Drehwinkelschritt beschränkende Drehbewegung ist in der Zeichnung bei 45 durch einen Pfeil kenntlich gemacht.
Eine Besonderheit der Transportvorrichtung 1 liegt in der Art der Erzeugung der Antriebsbewegung 36 des Antriebsrades 34. Wie insbesondere auch aus den 4 bis 6 ersichtlich ist, befindet sich längsseits neben dem Transportweg 6 des Transportschlittens 4 mindestens eine ortsfest bezüglich der Basis 3 angeordnete Antriebsfläche 46. Diese Antriebsfläche 46 ist so platziert, dass daran das Antriebsrad 34 des Malteserkreuzgetriebes 18 zur Anlage gelangt und abrollt, wenn der Transportschlitten 4 die Transportbewegung 5 ausführt. Das Abrollen des Antriebsrades 34 an der Antriebsfläche 46 ruft die Antriebsbewegung 36 hervor, die mithin ohne eine gesonderte Antriebseinrichtung erzeugbar ist. Die für die Erzeugung der Transportbewegung 5 zuständigen Antriebsmittel 10 rufen indirekt auch die Antriebsbewegung 36 des Antriebsrades 34 hervor.
Der das rotative Antreiben des Antriebsrades 34 bewirkende abrollende Kontakt zwischen dem Antriebsrad 34 und der bezüglich der Basis 3 ortsfesten Antriebsfläche 46 sei im Folgenden auch als Antriebskontakt bezeichnet.
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel der Transportvorrichtung 1 liegt der Antriebskontakt während der gesamten Transportbewegung 5 vor. Dies hat zur Folge, dass das Antriebsrad 34 bei der gesamten Transportbewegung 5 kontinuierlich rotiert und ein schrittweises Verdrehen des Sternrades 25 sowie des Produktträgers 13 hervorruft.
In vielen Anwendungsfällen wird allerdings gefordert sein, dass der Produktträger 13 beim Übergang zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung des Transportschlittens 4 nur um einen vorgegebenen Drehwinkelschritt verdreht wird. Für einen solchen Anwendungsfall ist die Transportvorrichtung des Ausführungsbeispiels ausgelegt, bei der das Antriebsrad 34 lediglich während eines begrenzten Bewegungsabschnittes der Transportbewegung 5, der kürzer ist als die gesamte Transportbewegung 5 zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung des Transportschlittens 4, mit der Antriebsfläche 46 in Antriebskontakt steht und daran abrollt. Abgesehen von diesem begrenzten Bewegungsabschnitt der Transportbewegung steht das Antriebsrad 34 außer Eingriff mit der Antriebsfläche 46 und erfährt insoweit von außen kein Antriebsdrehmoment.
Es besteht durchaus die Möglichkeit, bei der Transportbewegung 5 in mindestens einer Transportrichtung mehrere Drehwinkelschritte des Produktträgers 13 hervorzurufen, die zeitlich weiter gespreizt sind, als dies bei einer ununterbrochenen Rotation des Antriebsrades 34 der Fall wäre. Hierzu genügt es, mehrere Antriebsflächen 46 mit Abstand zueinander entlang des Transportweges 6 verteilt anzuordnen, sodass das Antriebsrad 34 mit diesen mehreren Antriebsflächen 46 bei der Transportbewegung 5 seitlich nacheinander in Eingriff gelangt und in den dazwischen liegenden Zeiten antriebslos ist.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Antriebsfläche 46 als eine lineare Verzahnung 46a mit einer Mehrzahl von in der Richtung der Transportbewegung 5 aufeinanderfolgenden Zähnen. Die verzahnte Antriebsfläche 46 ist dabei insbesondere Bestandteil einer bezüglich der Basis 3 ortsfest angeordneten Zahnstange 47.
Das Antriebsrad 34 hat seinerseits eine während des Antriebskontaktes an der Antriebsfläche 46 abrollende Gegenantriebsfläche 48, die von einer radial nach außen orientierten Umfangsfläche des Antriebsrades 34 gebildet ist und die beim Ausführungsbeispiel in Form einer Antriebsverzahnung 48a realisiert ist. Auf diese Weise äußert sich der Antriebskontakt zwischen dem Antriebsrad 34 und der Antriebsfläche 46 in einem Verzahnungseingriff der Antriebsverzahnung 48a und der linearen Verzahnung 46a. Die Folge ist eine bei der Transportbewegung 5 schlupffreie Einleitung einer die Antriebsbewegung 36 hervorrufenden Antriebskraft in das Antriebsrad 34.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Antriebskontakt ein rein reibschlüssiger Kontakt. Hier sind bevorzugt sowohl die Antriebsfläche 46 als auch die Gegenantriebsfläche 48 als unverzahnte Reibflächen ausgebildet.
Um den konstruktiven Aufwand so gering wie möglich zu halten, ist es zweckmäßig, wenn das Antriebsrad 34 zum Empfang seines Antriebsdrehmoments in unmittelbarem Antriebskontakt zu der Antriebsfläche 46 steht. Es besteht allerdings durchaus die Möglichkeit, insbesondere wenn eine Weg- und/oder Kraftübersetzung gewünscht ist, mindestens ein mit dem Antriebsrad 34 in Drehantriebsverbindung stehendes weiteres Rad vorzusehen, unter dessen Vermittlung dann das Antriebsrad 34 in nur mittelbaren Kontakt mit der Antriebsfläche 46 gelangt.
Vorzugsweise ist der Transportschlitten 4 mittels der Antriebsmittel 10 zu einer hin und her gehenden linearen Transportbewegung 5 antreibbar. Dabei kann das Antriebsrad 34 sowohl bei der Vorwärtsbewegung als auch bei der entgegengesetzten Rückwärtsbewegung mit der mindestens einen Antriebsfläche 46 in Antriebskontakt gelangen, um den Produktträger 13 zu verdrehen. Beispielsweise kann der Produktträger 13 bei der Vorwärtsbewegung im Uhrzeigersinn und bei der Rückwärtsbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht werden, sodass er, wenn der Transportschlitten 4 in die Ausgangsstellung zurückkehrt, eine auch schon vor Ausführung der Transportbewegung 5 eingenommene Grundstellung aufweist.
Das Antriebsrad 34 ist also bei einer bevorzugten Ausführungsform der Transportvorrichtung 1 in der Lage, bei beiden Bewegungsrichtungen des Transportschlittens 4 mit der mindestens einen Antriebsfläche 46 in Antriebskontakt zu gelangen, um eine Drehbewegung des Produktträgers 13 in einander entgegengesetzten Drehrichtungen hervorzurufen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Transportvorrichtung 1, was insbesondere aus den 7 bis 9 hervorgeht, über eine Ausstattung verfügt, die es ermöglicht, auszuwählen, ob überhaupt und, wenn ja, bei welcher Bewegungsrichtung des Transportschlittens 4 das Antriebsrad 34 einen Antriebskontakt mit mindestens einer Antriebsfläche 46 eingeht.
Diese besondere Ausstattung besteht in einer Abrückeinrichtung 52 des Transportschlittens 4. Diese Abrückeinrichtung 52 ermöglicht eine bedarfsgemäße Verlagerung der Getriebeeinrichtung 22 quer zur Bewegungsrichtung der Transportbewegung 5, um das Antriebsrad 34 wahlweise in einer wirksamen Betriebsstellung oder in einer unwirksamen Außerbetriebsstellung zu positionieren. In der aus 1 bis 3 ersichtlichen wirksamen Betriebsstellung kann das Antriebsrad 34 wie oben beschrieben während der Transportbewegung 5 in Antriebskontakt mit der mindestens einen Antriebsfläche 46 gelangen. In der aus 7 bis 9 ersichtlichen Außerbetriebsstellung nimmt das Antriebsrad 34 eine derartige Position ein, dass es beim Vorbeilaufen an der Antriebsfläche 46 nicht mit dieser Antriebsfläche 46 in Antriebskontakt gelangen kann und folglich auch kein Antriebsdrehmoment erfährt. Dadurch bleibt die aktuelle Drehposition des Produktträgers 13 unverändert.
Man kann auf diese Weise beispielsweise einen Betrieb der Transportvorrichtung vorsehen, bei dem der Produktträger 13 nur bei der Vorwärtsbewegung um mindestens einen Drehschritt verdreht wird, während er bei der Rückwärtsbewegung in dieser Drehposition verharrt. Letztlich ergibt sich dadurch eine Funktion ähnlich einem Rundschalttisch, der bei jeder vorwärtsgerichteten Transportbewegung 5 in die gleiche Richtung weitergetaktet wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung der Abrückeinrichtung 52 als Hubeinrichtung 52a erwiesen. Die in 7 durch einen Doppelpfeil angedeutete Abrückbewegung 53 ist in diesem Fall eine Hubbewegung, die in der bevorzugten Gebrauchsstellung der Transportvorrichtung 1 insbesondere vertikal orientiert ist.
Die Abrückbewegung 53 kann alternativ aber beispielsweise auch eine Seitwärtsbewegung in der Ebene der Transportbewegung 5 sein und/oder eine Schwenkbewegung.
Wenn das Antriebsrad 34 keinen Antriebskontakt zu einer Antriebsfläche 46 hat, können Erschütterungen der Transportvorrichtung 1 unter Umständen dazu führen, dass sich die Drehposition des Antriebsrades 34 ungewollt verändert. Selbst wenn dadurch aufgrund des Umstandes, dass der Blockiereingriff mit dem Sternrad 25 während eines nicht unerheblichen Blockierdrehwinkels gewährleistet bleibt, die Drehblockierung des Sternrades 25 und mithin des Produktträgers 13 nicht aufgehoben wird, kann sich doch im Laufe der Zeit eine derart veränderte Drehposition des Antriebsrades 34 aufsummieren, dass die angestrebte Genauigkeit der getakteten Abtriebsdrehbewegung 37 nicht mehr gewährleistet werden kann. Diese Problematik kann auch davon herrühren, dass aufgrund von Fertigungstoleranzen die wirksame Länge der Antriebsfläche 46 nicht exakt genug auf den zum Hervorrufen eines Drehwinkelschrittes des Sternrades 25 erforderlichen Drehwinkel des Antriebsrades 34 abgestimmt ist.
Um solchen Beeinträchtigungen vorzubeugen, ist die Getriebeeinrichtung 22 mit den oben schon angesprochenen Rückstellmitteln 23 ausgestattet. Diese Rückstellmittel 23 zeichnen sich dadurch aus, dass sie das Antriebsrad 34 stets in eine einen Blockiereingriff mit dem Sternrad 25 aufweisende drehwinkelmäßige Grundstellung zwingen, wenn das Antriebsrad 34 außer Antriebskontakt mit der mindestens einen Antriebsfläche 46 steht. Eine solche Grundstellung des Antriebsrades 34 geht aus der 11 hervor.
Die angestrebte und durch die Rückstellmittel 23 auch gewährleistete Grundstellung des Antriebsrades 34 zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass es sich um eine Mittelstellung des oben erläuterten Blockierdrehwinkels handelt. Der Drehwinkel, um den das Antriebsrad 34 ausgehend von der Grundstellung im oder entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht werden muss, um den Blockiereingriff aufzuheben, ist zumindest im Wesentlichen gleichgroß.
Prinzipiell können die Rückstellmittel 23 unmittelbar mit dem Antriebsrad 34 kooperieren. Auch kann das Antriebsrad 34 unmittelbar selbst mit entsprechenden Rückstellmitteln 23 ausgestattet sein. Als vorteilhafter wird allerdings ein Aufbau angesehen, bei dem die Rückstellmittel 23 bezüglich des Antriebsrades 34 gesonderte Komponenten sind. Dies trifft auf das Ausführungsbeispiel zu. Alle Ausführungsformen der Rückstellmittel 23 sind zweckmäßigerweise mit Federmitteln 54 ausgestattet, die die für den noch zu erläuternden Rückstellvorgang erforderliche Rückstellkraft liefern.
Beim Ausführungsbeispiel enthalten die Rückstellmittel 23 ein Rückstellritzel 55, das um eine mit seiner Längsachse zusammenfallende Drehachse 56 relativ zum Transportschlitten 4 beziehungsweise zum Getriebegehäuse 24 verdrehbar ist. Die Drehachse 56 verläuft parallel zu den Drehachsen 26, 35 des Sternrades 25 und des Antriebsrades 34.
Das Rückstellritzel 55 hat eine umlaufende Außenverzahnung 57, die mit einer sich konzentrisch rings um die Drehachse 35 herum erstreckenden Koppelverzahnung 58 des Antriebsrades 34 ständig in Eingriff steht. Auch die Koppelverzahnung 58 ist bevorzugt eine Außenverzahnung. Wenn die Gegenantriebsfläche 48 des Antriebsrades 34 als Antriebsverzahnung 48a ausgebildet ist, ist die Koppelverzahnung 58 zweckmäßigerweise unmittelbar von dieser Antriebsverzahnung 48a gebildet, sodass eine einzige Verzahnung des Antriebsrades 34 genügt, um mit der Antriebsfläche 46 und mit dem Rückstellritzel 55 antriebsmäßig zusammenzuwirken.
Ein Verdrehen des Antriebsrades 34 hat stets auch ein unmittelbares Rotieren des Rückstellritzels 55 um seine Drehachse 56 zur Folge.
Das Rückstellritzel 55 ist zweckmäßigerweise mit einem in Achsrichtung der Drehachse 56 abstehenden Betätigungsvorsprung 62 versehen. Bei der Rotation des Rückstellritzels 55 durchläuft der Betätigungsvorsprung 62 eine strichpunktiert angedeutete Kreisbahn 63 um die Drehachse 56 als Zentrum.
Die schon erwähnten Federmittel 54 stützen sich einerseits ortsfest bezüglich des Transportschlittens 4 und andererseits an dem Betätigungsvorsprung 62 ab. Die Federmittel 54 beaufschlagen dabei den Betätigungsvorsprung 62 ständig in einer zu der Drehachse 56 rechtwinkeligen Ebene in Richtung einer aus 11 ersichtlichen Ruhestellung. In der Ruhestellung greifen die Federmittel 54 derart an dem Betätigungsvorsprung 62 an, dass kein Drehmoment auf das Rückstellritzel 55 ausgeübt wird. Eine Auslenkung des Rückstellritzels 55 aus der Ruhestellung in der einen oder anderen Drehrichtung bewirkt sofort ein Spannen der Federmittel 54 mit dem Effekt, dass sich ein rückstellendes Drehmoment aufbaut, das die Tendenz hat, das Rückstellritzel 55 in die Ruhestellung zurückzudrehen.
Die Rückstellmittel 23 sind so ausgelegt, dass die Ruhestellung des Rückstellritzels 55 mit der oben erwähnten Grundstellung des Antriebsrades 34 zusammenfällt. Ist also das Antriebsrad 34 aus der Grundstellung winkelmäßig ausgelenkt, ergibt sich auch eine entsprechende drehwinkelmäßige Auslenkung des Rückstellritzels 55, sodass die Rückstellmittel 23 ständig danach trachten, unter Vermittlung des Rückstellritzels 55 das Antriebsrad 34 in die Grundstellung zu drehen und dort zu halten.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Federmittel 54 in Form einer Schenkelfeder 64 auszugestalten, was beim Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Schenkelfeder 64 hat ein am Getriebegehäuse 24 oder anderweitig ortsfest bezüglich des Transportschlittens 4 fixiertes Befestigungsende 64a und einen von dem Befestigungsende 64a abstehenden, federelastisch verschwenkbaren und frei endenden Schenkelabschnitt 64b. Die Schwenkebene, in der der Schenkelabschnitt 64b beim federelastischen Verformen verschwenkbar ist, verläuft rechtwinkelig zur Drehachse 56 des Rückstellritzels 55.
Mit einer seiner beiden Schenkelflächen liegt der federelastisch verschwenkbare Schenkelabschnitt 64b ständig an dem Betätigungsvorsprung 62 an. Wenn der Betätigungsvorsprung 62 aufgrund der Antriebsbewegung 36 des Antriebsrades 34 entlang der Kreisbahn 63 wandert, wird der Schenkelabschnitt 64b gemäß Pfeil 65 ausgelenkt, wobei sich eine zunehmende rückstellende Federkraft F aufbaut, die durch das Zusammenwirken mit dem Betätigungsvorsprung 62 ein Drehmoment erzeugt, das danach trachtet, das Rückstellritzel 55 in die Ruhestellung zurückzudrehen.
Die Flexibilität der Federmittel 54 ist allerdings ausreichend bemessen, um dem Betätigungsvorsprung 62 einen kompletten Umlauf der Kreisbahn 63 zu ermöglichen. Folglich wird durch die Rückstellmittel 23 die Antriebsbewegung 36 des Antriebsrades 34 nicht behindert.
Die Federmittel 54 können einen Rückstellvorgang nur dann bewirken, wenn das Antriebsrad 34 nicht in Antriebskontakt mit der Antriebsfläche 46 steht. In dem Moment, in dem der Antriebskontakt aufgehoben ist, entfällt eine das Antriebsrad 34 beaufschlagende externe Antriebskraft, sodass die Rückstellmittel 23 in der Lage sind, das Antriebsrad 34 in die Grundstellung zu verdrehen. Welchen Richtungssinn die dabei auftretende Drehbewegung hat, hängt davon ab, in welcher Drehposition sich momentan das Antriebsrad 34 beziehungsweise das Rückstellritzel 55 befindet. Die drehende Rückstellbewegung kann also sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen.
Zweckmäßigerweise liegt zwischen der Außenverzahnung 57 des Rückstellritzels 55 und der Koppelverzahnung 58 des Antriebsrades 34 eine Untersetzung von 2:1 vor, die zur Folge hat, dass das Rückstellritzel innerhalb einer 180°-Drehsequenz des Antriebsrades 34 eine volle Umdrehung ausführt.
Die 11 bis 15 zeigen verschiedene aufeinanderfolgende Betriebsphasen der Transportvorrichtung 1.
In der 11 befindet sich der Transportschlitten 4 in der Ausgangsstellung, wobei gleichzeitig das Antriebsrad 34 die Grundstellung einnimmt, in der es durch die Rückstellmittel 23 federelastisch nachgiebig gehalten wird. Das Rückstellritzel 55 befindet sich dabei in der Ruhestellung.
Ausgehend von der Ausgangsstellung wird der Transportschlitten 4 durch die Antriebsmittel 10 linear verlagert, sodass das Antriebsrad 34 gemäß 12 nach Zurücklegen einer gewissen Wegstrecke mit der Antriebsfläche 46 in Eingriff beziehungsweise in Antriebskontakt gelangt. Dadurch wird das Antriebsrad 34 gemäß Pfeil 66 verdreht, welche Drehbewegung durch den Verzahnungseingriff auch auf das Rückstellritzel 55 übertragen wird, das sich folglich seinerseits gemäß Pfeil 67 verdreht. Dabei durchwandert der Betätigungsvorsprung 62 die Kreisbahn 63 und lenkt den Schenkelabschnitt 64b der Schenkelfeder 64 gemäß Pfeil 65 aus.
In der Betriebsphase der 12 ist einer der Mitnehmervorsprünge 38 gerade im Begriff, in einen der Mitnehmerschlitze 27 einzugreifen. Da einer der Blockiernocken 43 noch in Blockiereingriff mit einer der Blockiervertiefungen 33 steht, hat sich die Drehposition des Sternrades 25 und des Produktträgers 13 zu diesem Zeitpunkt noch nicht verändert.
In der aus 13 ersichtlichen Betriebsphase läuft das Antriebsrad 34 weiterhin an der Antriebsfläche 46 ab, wobei es sich im Vergleich zur Grundstellung um 90° verdreht hat. Das Sternrad 25 hat bis dahin bezogen auf die Ausgangsstellung einen Drehwinkel von 45° durchlaufen. Gleiches gilt für den Produktträger 13.
In der Betriebsphase der 14 hat das Antriebsrad 34 nahezu das Ende der Antriebsfläche 46 erreicht und der bis dahin noch in einen Mitnehmerschlitz 27 eingreifende Mitnehmervorsprung 38 ist gerade im Begriff, aus dem betreffenden Mitnehmerschlitz 27 auszutreten. Dabei befindet sich der andere der beiden Blockiernocken 43 bereits in Blockiereingriff mit einer weiteren Blockiervertiefung 33, sodass die Drehposition des Sternrades 25, das bis dahin um 90° verdreht wurde, wieder blockiert ist.
Der Schenkelabschnitt 64b, der in der Betriebsphase der 13 seine maximale Auslenkung erfahren hat, folgt hierbei gemäß Pfeil 68 dem Betätigungsvorsprung 62 des sich in Richtung der Ruhestellung verdrehenden Rückstellritzels 55 nach.
Ein Drehzyklus mit einem Drehwinkelschritt des Produktträgers 13 ist beendet, wenn gemäß 15 das Antriebsrad 34 nicht mehr in Antriebskontakt mit der Antriebsfläche 46 steht. Hier nimmt nun das Antriebsrad 34 wieder eine Grundstellung und das Rückstellritzel 55 seine Ruhestellung ein.
Die vom Antriebsrad 34 nach dem Verlassen des Antriebskontaktes eingenommene Grundstellung, die auch in der Endstellung des Transportschlittens 4 vorliegt, unterscheidet sich von der in der Ausgangsstellung des Transportschlittens eingenommenen Grundstellung des Antriebsrades 34 um eine um 180° verdrehte Position. Das Sternrad 25 und der Produktträger 13 haben sich dabei um 45° verdreht.
Sollte zum Zeitpunkt des Aufhebens des Antriebskontaktes zwischen dem Antriebsrad 34 und der Antriebsfläche 46 das Antriebsrad 34 eine von der Grundstellung abweichende Drehposition einnehmen, werden sofort die Rückstellmittel 23 wirksam und bewirken eine sofortige Rückstellung in die Grundstellung.
Auf diese Weise treten während des Betriebes der Transportvorrichtung 1 bei dem Malteserkreuzgetriebe 18 keine undefinierten Zwischenstellungen auf. Die Getriebeeinrichtung 22 ist damit in jedem Moment in einem definierten Betriebszustand. Das Malteserkreuzgetriebe 18 initialisiert sich stets von selbst hinsichtlich der Grundstellung, sobald die durch den Kontakt mit der Antriebsfläche 46 eingeleiteten Antriebskräfte entfallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010022625 A1 [0002]
DE 671462 B [0004]

Claims

Transportvorrichtung, mit einem Transportschlitten (4), der relativ zu einer Basis (3) zu einer Transportbewegung (5) entlang eines Transportweges (6) antreibbar ist und an dem ein zum Tragen und/oder Halten mindestens eines zu transportierenden Produktes (2) geeigneter, die Transportbewegung (5) mitmachender Produktträger (13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der Produktträger (13) relativ zu dem Transportschlitten (4) um eine quer zur Bewegungsrichtung der Transportbewegung (5) ausgerichtete Produktträger-Drehachse (14) verdrehbar ist, – dass an dem Transportschlitten (4) eine die Transportbewegung (5) mitmachende Getriebeeinrichtung (22) angeordnet ist, die über ein Malteserkreuzgetriebe (18) mit einem zu einer intermittierenden Abtriebsdrehbewegung (37) antreibbaren geschlitzten Sternrad (25) und einem mit dem Sternrad (25) gekoppelten und dessen Abtriebsdrehbewegung (37) hervorrufenden Antriebsrad (34) verfügt, wobei der Produktträger (13) mit dem Sternrad (25) in Drehantriebsverbindung steht, – und dass mindestens eine bezüglich der Basis (3) ortsfeste Antriebsfläche (46) derart neben dem Transportweg (6) des Transportschlittens (4) angeordnet ist, dass das Antriebsrad (34) zumindest während wenigstens eines Bewegungsabschnittes der Transportbewegung (5) unmittelbar oder mittelbar in einem Antriebskontakt mit der Antriebsfläche (46) steht und daran abrollt, sodass es zu einer rotativen Antriebsbewegung (36) angetrieben wird, die mindestens einen Abtriebsdrehschritt des Sternrades (25) und des damit bewegungsgekoppelten Produktträgers 13) hervorruft, wodurch die Drehposition des Produktträgers (13) um mindestens einen vorgegebenen Drehwinkelschritt verändert wird.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (3) nur eine einzige mit dem Antriebsrad (34) kooperierende Antriebsfläche (46) aufweist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebsfläche (46) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Antriebsrad (34) lediglich während eines Bewegungsschrittes der Transportbewegung (5), der kürzer ist als die gesamte Transportbewegung (5) des Transportschlittens (4), an der Antriebsfläche (46) abrollt und im Übrigen außer Antriebskontakt mit der Antriebsfläche (46) steht.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebsfläche (46) in der Bewegungsrichtung der Transportbewegung (5) eine geringere Längserstreckung aufweist als der gesamte Transportweg (6).
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (34) bei seiner rotativen Antriebsbewegung (36) abwechselnd eine im Drehmitnahmeeingriff mit dem Sternrad (25) stehende Drehmitnahmephase und eine im Blockiereingriff mit dem Sternrad (25) stehende Blockierphase durchläuft, wobei die Getriebeeinrichtung (22) Rückstellmittel (23) enthält, die das Antriebsrad (34) in eine einen Blockiereingriff mit dem Sternrad (25) aufweisende Grundstellung zwingen, wenn das Antriebsrad (34) außer Antriebskontakt mit der mindestens einen Antriebsfläche (46) steht.
Transportvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (34) beim Durchlaufen einer Blockierphase um einen Blockierdrehwinkel verdreht wird, wobei die Grundstellung des Antriebsrades (34) eine Mittelstellung des Blockierdrehwinkels ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellmittel (23) über Federmittel (54) verfügen, die das Antriebsrad (34) nachgiebig mit einem Drehmoment in Richtung der Grundstellung beaufschlagen und die das Antriebsrad (34) in der Grundstellung halten, solange es außer Antriebskontakt mit der Antriebsfläche (46) steht.
Transportvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (54) eine ortsfest bezüglich des Transportschlittens (4), insbesondere an einem Getriebegehäuse (24) der Getriebeeinrichtung (22) abgestützte Rückstellfeder enthalten, die insbesondere als eine Schenkelfeder (64) ausgebildet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (34) eine sich konzentrisch um seine Drehachse (35) herum erstreckende Koppelverzahnung (58) aufweist, wobei die Rückstellmittel (23) ein drehbar gelagertes, mit der Koppelverzahnung (58) in Verzahnungseingriff stehendes Rückstellritzel (55) enthalten, das durch die Antriebsdrehbewegung (37) des Antriebsrades (34) seinerseits in Rotation versetzt wird, wobei die Federmittel (54) mit dem Rückstellritzel (55) zusammenwirken.
Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellritzel (55) einen bei der Drehbewegung des Rückstellritzels (55) um dessen Drehachse (56) umlaufenden Betätigungsvorsprung (62) aufweist, auf den die Federmittel (54) ständig einwirken, um ein Drehmoment auszuüben, das danach trachtet, das mit dem Rückstellritzel (55) kämmende Antriebsrad (34) in seine Grundstellung zu verdrehen.
Transportvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rückstellritzel (55) und der Koppelverzahnung (58) des Antriebsrades (34) eine Untersetzung von 2:1 vorliegt.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsfläche (46) von einer linearen Verzahnung (46a) gebildet ist und das Antriebsrad (34) eine während des Antriebskontaktes mit dieser linearen Verzahnung (46a) in Eingriff stehende Antriebsverzahnung (48a) aufweist.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Antriebsmitteln (10) zur Erzeugung der Transportbewegung (5) des Transportschlittens (4) ausgestattet ist.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportschlitten (4) zu einer hin und her gehenden linearen Transportbewegung (5) antreibbar ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (34) in der Lage ist, bei beiden Bewegungsrichtungen des Transportschlittens (4) mit der mindestens einen Antriebsfläche (46) in Antriebskontakt zu gelangen.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Transportschlitten (4) eine insbesondere als Hubeinrichtung ausgebildete Abrückeinrichtung (52) zugeordnet ist, die eine gesteuerte Verlagerung der Getriebeeinrichtung (22) quer zur Bewegungsrichtung der Transportbewegung (5) ermöglicht, derart, dass das Antriebsrad (34) wahlweise in einer bei der Transportbewegung (5) in Antriebskontakt mit der Antriebsfläche (46) gelangenden wirksamen Betriebsstellung oder in einer bei der Transportbewegung (5) nicht in Antriebskontakt mit der Antriebsfläche (46) gelangenden Außerbetriebsstellung positionierbar ist.
Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktträger-Drehachse. (14) koaxial zur Drehachse (26) des Sternrades (25) verläuft.