DE102017010837A1 - Vorrichtung zum Führen von Werkzeugen und anderen Gegenständen und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Führen von Werkzeugen und anderen Gegenständen und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Führen von zumindest einem Werkzeug und anderen Gegenständen, die umfasst, eine vertikal ausgerichtete und vertikal verlängerbare Führungsschiene (1),
- eine horizontal ausgerichtete Führungseinrichtung (2), wobei die vertikale Führungsschiene (1) mittels der horizontal ausgerichteten Führungseinrichtung (2) parallel zu der horizontal ausgerichteten Führungseinrichtung (2) in beide Richtungen motorisch horizontal hin und her bewegbar ist,
- eine Halteeinrichtung (3) zum Halten und Führen von Werkzeug und anderen Gegenständen (4), wobei die Halteeinrichtung (3) an der vertikal ausgerichteten Führungsschiene (1) in beide Richtungen motorisch vertikal auf und ab bewegbar ist,
- dadurch gekennzeichnet,
- dass die vertikale Führungsschiene (1) mittels einer Fahrvorrichtung (9) motorisch auf dem Boden (5) fahrbar ist und die horizontal ausgerichtete Führungseinrichtung (2) eine horizontal ausgerichtete und horizontal verlängerbare Führungsschiene (2e) ist, wobei die horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2e) nicht mit der vertikalen Führungsschiene (1) verbunden ist und die vertikale Führungsschiene (1) und/oder die Fahrvorrichtung (9) zumindest eine elektronische Distanzmessvorrichtung (7b) aufweist, wobei mittels der elektronischen Distanzmessvorrichtung (7b) die Entfernung zur horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2e) gemessen wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen von Werkzeugen und anderen Gegenständen und ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.
  • Aus der Patentschrift DE 10 2008 024 914 B3 ist eine Vorrichtung zum Führen von Werkzeugen und anderen Gegenständen bekannt. An einer Standeinrichtung ist eine horizontal ausgerichtete Führungsschiene befestigt, an der entlang eine vertikal ausgerichtete Führungsschiene horizontal hin und her bewegbar ist, wobei eine Bewegungseinrichtung zum Bewegung und Halten des Werkzeuges an der vertikalen Führungsschiene entlang in vertikaler Richtung auf und ab bewegbar ist.
  • Desweiteren ist aus der Patentanmeldung DE 10 2009 043 784.3 eine Vorrichtung zum Auftragen von Farbe auf Flächen bekannt. Mit der automatischen Maschine können ohne wesentliche Aufbau- und Einstellarbeiten Malerarbeiten weitgehend automatisch durchgeführt werden. Die Farbe wird mittels einer motorischen Fördereinrichtung zum Malerwerkzeug, beispielsweise zu einer Farbwalze, befördert und mittels eines federnd gelagerten Malerwerkzeugs wird die Farbe auf Wände und Decken aufgebracht.
  • Diese Patentanmeldung wurde aber nicht weiter verfolgt, weil der technische und wirtschaftliche Aufwand für eine führerlos fahrbare Malermaschine extrem hoch ist, da es beispielsweise in wechselnden Räumen mit ihren Fenstern, Türen, Heizkörpernischen u. ä. für die Sensoren keine festen Bezugspunkte gibt und dies für die elektronische Steuerung höchsten Aufwand erfordert, wenn es überhaupt technisch machbar ist. Aus diesem Grund wäre eine wirtschaftliche Verwertung unwahrscheinlich gewesen wäre.
  • Deshalb wird eine Vorrichtung, mit der im wesentlichen automatisch Werkzeuge und andere Gegenstände beispielsweise in Räumen von gewünschten Positionen zu anderen gewünschten Positionen geführt werden, ohne den aufwendigen technischen Aufwand für führerlose und lenkbare Fahrsysteme, einen wichtigen technischen Fortschritt bedeuten.
  • Innerhalb der oben erwähnten Bedürfnisse ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Führen von Werkzeugen und anderen Gegenständen zur Verfügung zu stellen, die einen technisch und wirtschaftlich vertretbaren Aufwand beinhaltet.
  • Diese Aufgabe und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung, werden durch eine Vorrichtung und Verfahren zum Führen von Werkzeugen und anderen Gegenständen nach Anspruch 1 und den anderen Ansprüchen gelöst.
  • Die vorgegebenen Bewegungsabläufe werden mit einer vertikalen Führungsschiene, an der motorisch eine Halteeinrichtung zum Bewegen und Halten des Werkzeugs vertikal auf und ab bewegt wird, im Zusammenwirken mit einer materiell ausgebildeten horizontal ausgerichteten Führungsschiene, auch Leitschiene genannt, erreicht, wobei die horizontale Führungsschiene und die vertikale Führungsschiene nicht durch eine Führungseinrichtung verbunden sind.
  • Durch die horizontalen und vertikalen Bewegungen kann beispielsweise ein Werkzeug positionsgenau geführt werden.
  • Im Bereich der vertikalen Führungsschiene, die mittels einer Fahrvorrichtung motorisch auf dem Boden bewegbar ist, gibt es dazu zumindest eine Messvorrichtung mit einem Distanzmess-Sensor, sinnvollerweise aber mit mindestens zwei Sensoren, mit denen der Abstand zwischen der Leitschiene und der Fahrvorrichtung der vertikalen Führungsschiene gemessen wird.
  • Dabei wirken die Sensoren mit der materiellen horizontalen Führungsschiene mittels einer elektronischen Steuerung oder Schaltung so zusammen, dass die vertikale Führungsschiene einen vorgegebenen Abstand zwischen vertikaler Führungsschiene und materieller horizontaler Führungsschiene einhält und die vertikale Führungsschiene parallel zu der materiellen Führungsschiene horizontal hin und her bewegt wird.
  • Dabei wird es in der Praxis so sein, dass der vorgegebene Abstand zwischen vertikaler Führungsschiene und horizontaler Führungsschiene nicht immer exakt eingehalten werden kann, sondern geringe Abweichungen nicht zu vermeiden sind und die vertikale Führungsschiene deshalb nicht immer exakt parallel zu der materiellen Führungsschiene horizontal hin und her bewegt wird, sondern durch geringe Abweichungen des Abstands leichte Schlangenlinien nicht zu vermeiden sind.
  • Das wird bewusst in Kauf genommen.
  • Desweiteren sind die Sensoren so ausgebildet, dass bei einer horizontalen Bewegung der vertikalen Führungsschiene in Richtung zur materiellen Führungsschiene hin und/oder wieder weg, diese Bewegung rechtwinklig zur materiellen Führungsschiene verläuft und die materielle Führungsschiene in einem vorgegebenen Abstand zur virtuellen Führungsschiene anhält.
  • Auch hier wird es so sein, dass die Bewegung der vertikalen Führungtsschiene zur Leitschiene hin nicht exakt rechtwinklig verlaufen wird und auch der vorgegebene Abstand zur virtuellen Führungsschiene etwas abweichen kann.
  • Auch das wird bewusst in Kauf genommen.
  • Die materielle horizontale Führungsschiene kann beispielsweise ein Vierkantrohr aus Stahl oder Kunststoff in einem Stück sein oder aus Teilen zusammengesteckt werden. Vorteilhafter wäre aber beispielsweise ein Stahl- oder Kunststoffband, das innerhalb eines Gehäuses aufgerollt und abgerollt wird, ähnlich einem MetallMaßband oder mehrere, in der Höhe geeignete Kunststoffplatten, die zusammengesteckt und auseinander gezogen und auf dem Boden aufgestellt werden, weil die Führungsschiene so sehr schnell und einfach aufgestellt werden kann.
  • Die horizontale Leitschiene ist also eine mobile Führungsschiene, die an verschiedensten Orten und Flächen aufgestellt werden kann und so variabel ist, dass sie den verschiedensten Örtlichkeiten angepasst werden kann.
  • In beispielsweise einem Raum mit vier Wänden werden beispielsweise zwei Stahlbänder abgerollt oder Kunststoffplatten auseinander gezogen und als horizontale Führungsschienen vor zwei Wänden rechtwinklig zueinander aufgestellt. Die Sensoren im Bereich der vertikalen Führungsschiene messen dabei die Entfernung zwischen vertikaler Führungsschiene und horizontaler Führungsschiene. Mittels einer elektronischen Steuerung oder Schaltung wird dadurch die Fahrvorrichtung der vertikalen Führungsschiene parallel zu der horizontalen Führungsschiene bewegt und/oder bei der rechtwinkligen horizontalen Bewegung der vertikalen Führungsschiene in Richtung zur horizontalen Führungsschiene hin und/oder wieder weg, wird die vertikale Führungsschiene in einem vorgegebenen Abstand zur horizontalen Führungsschiene angehalten.
  • In einer Ausführung sind die Sensoren, die den Abstand zwischen vertikaler Führungsschiene und horizontaler Führungsschiene messen, so ausgebildet, dass die Sensoren auch dazu geeignet sind, dass sie den Abstand zwischen einer vertikalen Fläche und der vertikalen Führungsschiene messen, so dass die vertikale Führungsschiene den gewünschten Abstand zwischen vertikaler Führungsschiene und der vertikalen Fläche einhält.
  • Das gleiche, wie oben beschrieben kann auch mit zumindest einer horizontalen elektronischen virtuellen Führungsschiene erreicht werden, wobei die virtuelle Führungsschiene, so ausgebildet ist, dass mit zumindest einem Sensor ein Führungsstrahl gesendet wird, der beispielsweise parallel zur einer vertikalen Fläche verläuft.
  • Im Bereich der vertikalen Führungsschiene, die mittels einer Fahrvorrichtung motorisch auf dem Boden bewegbar ist, gibt es dazu eine Distanzmessvorrichtung mit zumindest einen Sensor, sinnvollerweise aber mit mindestens zwei Sensoren, wobei Führungsstrahl und Sensor mittels einer elektronischen Steuerung oder Schaltung so zusammenwirken, dass die vertikale Führungsschiene einen vorgegebenen Abstand zwischen vertikaler Führungsschiene und virtueller horizontaler Führungsschiene einhält und die vertikale Führungsschiene parallel zu der virtuellen Führungsschiene horizontal hin und her bewegt wird.
  • Desweiteren sind Führungsstrahl und Sensor so ausgebildet, dass bei einer horizontalen Bewegung der vertikalen Führungsschiene in Richtung zur virtuellen Führungsschiene hin und/oder wieder weg, diese Bewegung im wesentlich zum Führungsstrahl verläuft und die virtuelle Führungsschiene in zumindest einem vorgegebenen Abstand zur virtuellen Führungsschiene anhält.
  • Auch mit dieser Ausführung werden die Bewegungen nicht immer exakt parallel verlaufen und auch nicht immer exakt die vorgegebenen Abstände eingehalten.
  • In einer anderen Ausführung wird mittels einer horizontal ausgerichteten Führungsschiene eine vertikal ausgerichtete und vertikal verlängerbare Führungsschiene, die mit einer Führungsvorrichtung mit der horizontalen Schiene verbunden ist, horizontal parallel entlang der horizontalen Führungsschiene motorisch hin und her bewegt werden.
  • Diese horizontale Führungseinrichtung kann eine materiell ausgebildete, horizontal ausgerichtete und verlängerbare Führungsschiene sein, die auf dem Boden motorisch rechtwinklig zum Schienenverlauf bewegbar ist, wobei die vertikale Führungsschiene durch eine Führungseinrichtung mit der horizontalen Führungsschiene verbunden ist, wobei die horizontale Führungsschiene zumindest eine elektronische Messvorrichtung aufweist, mit der sichergestellt wird, dass die horizontale Führungsschiene rechtwinklig zum Schienenverlauf motorisch bewegt werden kann und ein gewünschter Abstand zu einer vertikalen Fläche eingehalten wird; wobei im praktischen Gebrauch die Messvorrichtung zusammen mit einer Steuerung die Möglichkeit für die Einhaltung von mehreren verschiedenen Abständen aufweisen wird. Dazu werden beispielsweise zwei oder mehrere Sensoren bei der Schiene angeordnet, mit denen beispielsweise in einem Raum der Abstand zwischen Schiene und einer Wand gemessen wird.
  • Mittels dieser Sensoren wird sichergestellt, insbesondere bei mehreren motorischen Antrieben an der horizontalen Führungsschiene, dass die horizontale Führungsschiene beispielsweise in einem Raum im parallel zur einer Wand, sowie rechtwinklig von dieser Wand weg und wieder hin bewegt wird und bestimmte Abstände eigehalten werden.
  • Auch mit dieser Ausführung werden die Bewegungen nicht immer exakt parallel verlaufen und auch nicht immer exakt die vorgegebenen Abstände eingehalten.
  • Ein Nachteil der obigen Vorrichtung ist, dass in der praktischen Anwendung die horizontale Führungsschiene aus mehreren Teilen besteht, die vor Ort zusammengesteckt und wieder auseinandergenommen werden. Das ist zwar kein zu großer Aufwand, der nicht zu vertreten wäre, aber wenn ein solcher Aufwand ganz entfallen könnte, wäre das eine komfortablere Ausführung der Vorrichtung.
  • Um die vertikale Führungsschiene bis in große Höhen stabil zu halten, weist die Vorrichtung in einer weiteren Ausführung eine zweite horizontal ausgerichtete, in horizontaler Richtung verlängerbare, obere Führungsschiene auf, die an einer vertikalen Fläche, beispielsweise an einer Hausfassade, im oberen Bereich befestigt wird. An dieser oberen horizontalen Führungsschiene entlang wird die vertikale Führungsschiene zusätzlich zur unteren horizontalen Führungsschiene in horizontaler Richtung bewegt und geführt, so dass die vertikale Führungsschiene bis in große Höhen stabil gehalten wird, wobei die untere horizontale Führungsschiene zumindest eine Standeinrichtung aufweist.
  • Beim Einsatz beispielsweise einer automatischen Malermaschine beispielsweise an Hausfassaden kann dadurch auf das Aufstellen eines Arbeitsgerüstes verzichtet werden. Das bedeutet, dass mit der Maschine erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden. Für die Montage und Ankoppelung der oberen horizontalen Führungsschiene und Schienenteilen, für Handarbeiten wie Putz ausbessern, Fensterlaibungen streichen und ähnliche Arbeiten wird eine mobile motorische Teleskoparbeitsbühne verwendet.
  • Für Arbeiten bis in größere Höhen ist es wichtig, dass die vertikale Führungsschiene immer im wesentlichen auch tatsächlich vertikal ausgerichtet ist. Da selbst bei sorgfältigem Aufbau es meistens nicht möglich ist, dass die untere horizontale Führungsschiene immer einwandfrei horizontal ausgerichtet ist, weist in einer Ausführung die vertikale Führungsschiene eine Neigungsregelung auf, mittels der automatisch und motorisch die vertikale Führungsschiene so angehoben bzw. abgesenkt wird, dass sie wieder vertikal ausgerichtet wird, wenn sie an einen nicht horizontal ausgerichteten Bereich der unteren Führungsschiene bewegt wird oder bewegt wurde.
  • Ähnliche Situationen gibt es bei der oberen horizontalen Führungsschiene. Wenn beispielsweise die vertikale Führungsschiene in der unteren horizontalen Führungsschiene bewegt wird, wird die vertikale Führungsschiene in der oberen horizontalen Führungsschiene teilweise nicht immer gleich weit mit bewegt, was dazu führt dass die vertikale Führungsschiene nicht mehr vertikal ausgerichtet ist. Deshalb weist die vertikale Führungsschiene in einer weiteren Ausführung im oberen Bereich eine weitere Neigungsregelung auf, mittels der die vertikale Führungsschiene mittels eines motorischen Antriebs in der oberen horizontalen Führungsschiene automatisch so weit in die eine oder andere Richtung bewegt wird, bis sie wieder vertikal ausgerichtet ist.
  • Weitere Merkmale und Aufgaben der Erfindung und daraus resultierende Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen (kein Maßstab) deutlich, die erläuternde, nicht erschöpfende und nicht einschränkende Beispiele zeigen.
    • 1. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit horizontaler unterer Führungseinrichtung (Ansicht von vorne);
    • 2. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit materieller horizontaler Führungsschiene (Ansicht von vorne);
    • 3. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit materieller horizontaler Führungsschiene (Ansicht von oben);
    • 3a. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit materieller horizontalen Führungsschienen in einem Raum (Ansicht von oben);
    • 4. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit virtueller horizontaler Führungsschiene (Ansicht von vorne);
    • 5. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit virtueller horizontaler Führungsschiene (Ansicht von oben);
    • 6. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit virtuellen horizontaler Führungsschienen in einem Raum (Ansicht von oben);
    • 7. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit fahrbarer horizontaler unterer Führungsschiene (Ansicht von vorne);
    • 7a. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit fahrbarer horizontaler unterer Führungsschiene (Ansicht von oben)
    • 8. Eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit vertikaler Führungsschiene und unterer und oberer horizontal ausgerichteter Führungsschiene (Ansicht von hinten);
    • 9. Eine schematische Darstellung der vertikalen Führungsschiene mit Neigungsregelung und Hubvorrichtung (Ansicht von der Seite);
    • 10. Eine schematische Darstellung der vertikalen Führungsschiene mit einer weiteren oberen Neigungsregelung (Ansicht von hinten in Richtung einer vertikalen Fläche);
  • In 1 ist die Vorrichtung mit einer unteren horizontalen Führungseinrichtung 2, hier dargestellt als materielle Führungsschiene, der vertikalen Führungsschiene 1 und der Halteeinrichtung 3 mit einem Werkzeug 4 zu erkennen, wobei die Führungsschiene 2 fest auf dem Boden steht und die vertikale Führungsschiene 1 mit einer Führungseinrichtung, beispielsweise mit einem Laufwagen, mit der horizontalen Führungsschiene 2 verbunden ist. Mit dieser Vorrichtung kann das Werkzeug 4 durch die horizontale Bewegung der Führungsschiene 1 entlang der Führungsschiene 2 und der vertikalen Bewegung der Halteeinrichtung 3 entlang der Führungsschiene 3 zu jeder gewünschten Position an einer Fläche bewegt werden.
  • Besonders bevorzugt, wird die horizontale Führungsschiene 2 durch eine materiell ausgebildete horizontal ausgerichtete Führungsschiene 2e ersetzt, die nicht durch eine Führungsvorrichtung mit der vertikalen Führungsschiene 1 verbunden ist, dargestellt in 2. Diese horizontale Führungsschiene 2e wird beispielsweise entlang einer Wand 8 aufgestellt, erkennbar in 3a. Im Bereich der vertikalen Führungsschiene 1 und/oder der Fahrvorrichtung 9 ist dazu zumindest ein Distanzsensor 7b, also ein Sensor mit dem die Entfernung zwischen horizontal ausgerichteter Führungsschiene 2e und vertikaler Führungsschiene 1 gemessen und an eine Steuerung weitergegeben wird, angeordnet, wobei sinnvollerweise zwei solcher Sensoren angeordnet sind (dargestellt in 3 als Sensorstrahl 7c). Damit ist sichergestellt, dass die vertikale Führungsschiene 1 parallel zu der horizontalen Führungsschiene 2e in einem gewünschten Abstand bewegt wird und/oder die vertikale Führungsschiene 1 zu der horizontalen Führungsschiene 2e rechtwinklig zu der horizontalen Führungsschiene 2e hin oder weg bewegt wird und in einem bestimmten Abstand zur horizontalen Führungsschiene 2e angehalten wird.
  • Die horizontale Führungsschiene 2e kann beispielsweise ein Vierkantrohr aus Stahl oder Kunststoff sein. Vorteilhafter wäre aber beispielsweise ein Stahl- oder Kunststoffband, das in einem Behältnis 2d aufgerollt und abgerollt wird, ähnlich einem Metallmaßband, weil eine solche Ausführung relativ klein und handlich wäre und die Führungsschiene 2e dadurch sehr schnell und einfach aufgestellt und positioniert werden kann. Ebenfalls denkbar wären stabile Stahl- oder Kunststoffstreifen, die zusammengeschoben und ausgezogen werden.
  • In 3a ist beispielsweise ein Raum mit vier Wänden dargestellt, in dem an zwei Wänden 8 zwei horizontale Führungsschienen 2e vor zwei Wänden rechtwinklig zueinander aufgestellt wurden. Mittels der Mess-Sensoren 7b und der Führungsschiene 2e wird die Führungsschiene 1 parallel und in einem gewünschten Abstand zu den horizontalen Führungsschienen 2e und damit auch zu den Wänden 8 bewegt und geführt. Außerdem wird mit dem Anfang und dem Ende einer horizontalen Führungsschienen 2e die Länge des Bewegungsweges der vertikalen Führungsschiene 1 festgelegt.
  • In einer Ausführung sind die Mess-Sensoren 7b so ausgebildet, dass sie auch beim Messen zu einer vertikalen Fläche, beispielsweise einer Wand 8 so wirken, wie zu der horizontalen Führungsschiene 2e, was beispielsweise dann ein Vorteil wäre, wenn beispielsweise eine Wand eine durchgehende Fläche wäre und damit das Aufstellen der horizontalen Führungsschiene 2e entfallen könnte.
  • In einer anderen Ausführung wird die horizontale Führungsschiene 2 durch eine elektronische virtuelle horizontal ausgerichtete Führungsschiene 2c ersetzt, wozu beispielsweise an einer Wand 8 an einem Ende der Wand zumindest eine elektronische Vorrichtung 2b auf den Boden gestellt wird, mit der eine virtuelle Führungslinie entlang der Wand 8 erzeugt wird, so dass die virtuelle Führungslinie als virtuelle Führungsschiene 2c wirkt; erkennbar in 4, 5 und 6. Die vertikale Führungsschiene 1 ist mittels einer motorischen Fahrvorrichtung 9 auf dem Boden 5 fahrbar ist, wobei im Bereich der vertikalen Führungsschiene und/oder der Fahrvorrichtung zumindest eine Distanzmessvorrichtung 7, beispielsweise ein Sensor mit einem Messstrahl 7a angeordnet ist. Die Distanzmessvorrichtung 7 wirkt dabei durch das Messen der Entfernung zwischen vertikaler Führungsschiene 1 und virtueller horizontal ausgerichteter Führungsschiene 2c so zusammen, dass die vertikale Führungsschiene 1 parallel und in einer gewünschten Entfernung zu der virtuellen Führungsschiene 2c geführt wird, wobei sinnvollerweise dazu mindestens zwei elektronische Vorrichtungen 7 im Bereich der vertikalen Führungsschiene 1 angeordnet sind.
  • In einer weiteren Ausführung ist die horizontale Führungsschiene 2 als Führungsschiene 2a ausgebildet und motorisch auf dem Boden 5 rechtwinklig zum Schienenverlauf fahrbar, dargestellt in 7 und 7a. Damit wird bewirkt, dass die horizontale Führungsschiene 2a, zusammen mit der vertikalen Führungsschiene 1. auf dem Boden 5 motorisch rechtwinklig zum Schienenverlauf beispielsweise in einem Raum fahren kann, wobei der horizontalen Führungsschiene 2a zumindest eine Distanzmessvorrichtung 6 zugeordnet ist. Diese Messvorrichtung könnte beispielsweise ein Lasersensor oder Ultraschallsensor sein, mit dem beispielsweise die Entfernung von der horizontalen Führungsschiene 2a zu einer Wand 8 gemessen wird, wobei mit zumindest zwei zugeordneten Messvorrichtungen 6 sichergestellt wird, dass die horizontale Führungsschiene 2a parallel zu einer Wand 8 und rechtwinklig von einer Wand 8 hin oder weg bewegt wird und bei der rechtwinkligen Bewegung zur Wand einen gewünschten Abstand zur Wand 8 einhält oder in einem gewünschten Abstand zur Wand anhält.
  • Wenn beispielsweise der horizontalen Führungsschiene 2a zwei Räder mit motorischen Antrieben im Bereich eines jeden Schienenendes zugeordnet sind und im Bereich der beiden Enden der Führungsschiene je eine Distanzmessvorrichtung 6 angeordnet ist und von beiden Messvorrichtungen 6 die Messdaten bis zur Wand 8 an eine Steuerung übermittelt werden, so werden die beiden Motoren die jeweiligen Räder so lange von der Wand 8 weg bewegen, bis jeder Messstrahl 6a die vorgegebene Entfernung zur Wand 8 an die Steuerung übermittelt hat. Dabei wird, auch wenn beide Antriebsmotoren gleichzeitig zum Fahren angesteuert werden, in der Regel ein Schienenende minimal später die vorgegebene Entfernung erreichen, als das andere, so dass zuerst der Motor stoppt, an dessen Schienenende der dort angeordnete Messstrahl 6a die gewünschte Entfernung anzeigt und der Motor am anderen Schienenende kurz danach ebenfalls stoppt. Damit wird bewirkt, dass nach dem Stillstand der Bewegung die horizontale Führungsschiene 2a parallel zur Wand 8 in einem gewünschten Abstand stehen bleibt und die horizontale Führungsschiene 1 bei der horizontalen Bewegung entlang der Führungsschiene 2a parallel zur Wand 8 bewegt wird.
  • Um die vertikale Führungsschiene bis in große Höhen stabil zu halten, ist eine bevorzugte Ausführung in 8 dargestellt. Dazu wird die horizontale Führungsschiene 14, mittels Standvorrichtungen 14b fest auf dem Boden 5 stehend ausgeführt, wobei der Führungsschiene 14 eine weitere obere horizontale Führungsschiene 15, zugeordnet wird, wobei die Führungsschiene an einer Fläche befestigt wird, so dass die vertikale Führungsschiene 1, bei der horizontalen Bewegung, an beiden horizontalen Führungsschienen geführt wird.
  • Die vorgenannte Ausführung ist insbesondere dann wichtig, wenn die Vorrichtung nach Anspruch 1 beispielsweise an einer Hausfassade eingesetzt werden soll, beispielsweise als Maschine, mit der Farbe an der Hausfassade aufgebracht wird.
  • Mit dem Einsatz einer solchen Maschine kann beispielsweise auf das Aufstellen eines Arbeitsgerüstes verzichtet werden, womit erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden. Für die Montage der oberen horizontalen Führungsschiene, für Handarbeiten wie Fensterlaibungen streichen u. ä. wird eine mobile motorische Teleskoparbeitsbühne verwendet und deshalb kein Gerüst benötigt.
  • Selbst bei sorgfältigem Aufbau beispielsweise vor einer Hausfassade 22 ist es kaum möglich, dass die untere horizontale Führungsschiene 14 immer einwandfrei horizontal ausgerichtet ist, auch wenn beispielsweise die Standvorrichtungen 14b, beispielweise Standfüße, wie bei Arbeitsgerüsten, in der Höhe verstellbar sind. Die Folge daraus ist, dass die vertikale Führungsschiene 1 in den meisten Fällen nicht exakt vertikal ausgerichtet ist. In einer Ausführung, erkennbar in 9 wird deshalb der vertikalen Führungsschiene 1 und/oder der horizontalen Führungsschiene 14 eine Neigungsregelung 23 zugeordnet, mit der bewirkt wird, dass bei einer nicht vertikal ausgerichteten Führungsschiene 1 automatisch über zumindest eine motorische Hubeinrichtung 24 die vertikale Führungsschiene 1 so angehoben bzw. abgesenkt wird, dass sie vertikal ausgerichtet wird.
  • Ähnliche Situationen gibt es bei der oberen horizontalen Führungsschiene 15. In 10 wird deshalb in einer weiteren Ausführung eine weitere Neigungsregelung 25 dargestellt. Bei der motorischen horizontalen Bewegung der vertikalen Führungsschiene 1 an den horizontalen Führungsschienen 14 und 15 wird die vertikale Führungsschiene 1 in der oberen horizontalen Führungsschiene 15 teilweise nicht immer gleich weit wie unten mit bewegt, was dazu führt dass die vertikale Führungsschiene 1 nicht im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Um das zu korrigieren, wird mittels der Neigungsregelung 25 die vertikale Führungsschiene 1 mittels eines motorischen Antriebs an der oberen horizontalen Führungsschiene 15 automatisch so weit in die eine oder andere Richtung bewegt, bis sie wieder im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008024914 B3 [0002]
    • DE 102009043784 [0003]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Führen von zumindest einem Werkzeug und anderen Gegenständen, die umfasst, eine vertikal ausgerichtete und vertikal verlängerbare Führungsschiene (1), - eine horizontal ausgerichtete Führungseinrichtung (2), wobei die vertikale Führungsschiene (1) mittels der horizontal ausgerichteten Führungseinrichtung (2) parallel zu der horizontal ausgerichteten Führungseinrichtung (2) in beide Richtungen motorisch horizontal hin und her bewegbar ist, - eine Halteeinrichtung (3) zum Halten und Führen von Werkzeug und anderen Gegenständen (4), wobei die Halteeinrichtung (3) an der vertikal ausgerichteten Führungsschiene (1) in beide Richtungen motorisch vertikal auf und ab bewegbar ist, - dadurch gekennzeichnet, - dass die vertikale Führungsschiene (1) mittels einer Fahrvorrichtung (9) motorisch auf dem Boden (5) fahrbar ist und die horizontal ausgerichtete Führungseinrichtung (2) eine horizontal ausgerichtete und horizontal verlängerbare Führungsschiene (2e) ist, wobei die horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2e) nicht mit der vertikalen Führungsschiene (1) verbunden ist und die vertikale Führungsschiene (1) und/oder die Fahrvorrichtung (9) zumindest eine elektronische Distanzmessvorrichtung (7b) aufweist, wobei mittels der elektronischen Distanzmessvorrichtung (7b) die Entfernung zur horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2e) gemessen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Führungsschiene (1) nicht mit einer horizontal ausgerichteten Führungsschiene verbunden ist, wobei die Führungseinrichtung (2) zumindest eine elektronische Vorrichtung (2b) ist, die so ausgebildet ist, dass sie als virtuelle horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2c) wirkt und dass die vertikale Führungsschiene (1) und/oder die Fahrvorrichtung (9) der vertikalen Führungsschiene (1) zumindest eine elektronische Distanzmessvorrichtung (7) aufweist, wobei mittels der elektronischen Distanzmessvorrichtung (7) die Entfernung zur virtuellen horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2c) gemessen wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Führungseinrichtung eine materiell ausgebildete horizontale Führungsschiene (2a) ist, wobei die vertikale Führungsschiene (1) mittels einer Führungsvorrichtung mit der horizontalen Führungsschiene (2a) verbunden ist und die vertikale Führungsschiene (1) motorisch parallel an der horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2a) horizontal fahrbar ist, wobei die horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2a) rechtwinklig zum Schienenverlauf motorisch bewegbar ist, so dass die horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2a) zusammen mit der vertikalen Führungsschiene (1) rechtwinklig zum Schienenverlauf motorisch bewegbar ist, wobei die Führungsschiene (2a) und/oder die vertikale Führungsschiene (1) zumindest eine Distanzmessvorrichtung (6) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Führen von Werkzeug und anderen Gegenständen zumindest eine zusätzliche obere horizontal ausgerichtete und verlängerbare Führungsschiene (15) aufweist, wobei die zusätzliche horizontale Führungsschiene (15) an einer vertikalen Fläche befestigt wird, wobei die vertikal ausgerichtete Führungsschiene (1) an der zweiten oberen horizontal ausgerichteten Führungsschiene (15) und an der unteren Führungsschiene (14) bei der motorischen horizontalen Bewegung geführt wird, so dass mittels der zusätzlichen oberen horizontale Führungsschiene (15) bis in große Höhen Werkzeug und/oder andere Gegenstände geführt und bewegt werden kann.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikalen Führungsschiene (1) im unteren Bereich zumindest eine Neigungsregelung (23) zugeordnet ist, mittels der bei einer nicht waagerecht ausgerichteten unteren Führungsschiene (14) über zumindest eine motorische Hubeinrichtung (24) die vertikale Führungsschiene (1) soweit angehoben bzw. abgesenkt wird, bis die vertikale Führungsschiene (1) vertikal ausgerichtet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikalen Führungsschiene (1) im oberen Bereich zumindest eine weitere Neigungsregelung (25) zugeordnet ist, mittels der die vertikale Führungsschiene (1) bei einer nicht vertikalen Ausrichtung mittels eines motorischen Antriebs an der oberen Führungsschiene (15) in die eine oder andere Richtung horizontal so weit bewegt wird, bis die vertikale Führungsschiene (1) vertikal ausgerichtet ist.
  7. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2e) so ausgebildet ist, dass sie mit der elektronischen Distanzmessvorrichtung (7b) über die gemessenen Entfernungen zur horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2e) mittels einer elektronischen Steuerung so zusammenwirkt, dass die vertikale Führungsschiene (1) bei der horizontalen Bewegung einen vorgegebenen Abstand zu der horizontalen Führungsschiene (2e) einhält und parallel zu der horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2e) in beide Richtungen horizontal motorisch hin und her fahrbar ist.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal ausgerichtete Führungsschiene (2e) so ausgebildet ist, dass sie mit der elektronischen Distanzmessvorrichtung (7b) über die gemessenen Entfernungen zur horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2e) mittels einer elektronischen Steuerung so zusammenwirkt, dass die vertikale Führungsschiene (1) bei einer horizontalen Bewegung in Richtung horizontal ausgerichteter Führungsschiene (2e) und/oder von der horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2e) weg bei einem vorgegebenen Abstand stoppt.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal ausgerichtete virtuelle Führungsschiene (2c) und die Distanzmessvorrichtung (7) so ausgebildet sind, dass sie über die gemessenen Entfernungen von Distanzmessvorrichtung (7) zur horizontal ausgerichteten virtuellen Führungsschiene (2c) mittels einer elektronischen Steuerung so zusammenwirken, dass die vertikale Führungsschiene (1) bei der horizontalen Bewegung einen vorgegebenen Abstand zu der virtuellen Führungsschiene (2c) einhält und parallel zu der virtuellen horizontal ausgerichteten Führungsschiene (2c) in beide Richtungen horizontal motorisch hin und her fahrbar ist.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal ausgerichtete virtuelle Führungsschiene (2c) und die Distanzmessvorrichtung (7) so ausgebildet sind, dass sie über die gemessenen Entfernungen von Distanzmessvorrichtung (7) zur horizontal ausgerichteten virtuellen Führungsschiene (2c) mittels einer elektronischen Steuerung so zusammenwirken,, dass die vertikale Führungsschiene (1) bei einer horizontalen Bewegung in Richtung virtuelle Führungsschiene (2c) und/oder von der virtuellen Führungsschiene (2c) weg bei einem vorgegebenen Abstand stoppt.
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DE102020001193B4 (de) 2019-02-27 2021-11-18 Gabriele Kobler Vorrichtung zum Bewegen, Führen und Bedienen einer Spritzvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung

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