DE102018113019A1

DE102018113019A1 - Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, eine Portalanordnung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102018113019A1
Application number: DE102018113019.8A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linearachse (10) zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, umfassend zwei Gliederketten (12, 12'), die jeweils teilweise auf einer gemeinsamen Achse (14) einer ersten Ebene zueinander separat in Reihe und teilweise auf einer gemeinsamen Achse (16) einer zweiten Ebene zueinander parallel angeordnet sind und die über zwei Kettenräder (18, 18', 70, 70', 108, 108') aus der ersten Ebene in die zweite Ebene, und umgekehrt, führbar sind, wobei die zwei Gliederketten (12, 12') mit deren einander zugewandten, freien Enden (32, 32') miteinander verbunden sind, eine Portalanordnung (58, 106) und deren Verwendung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, umfassend zwei Gliederketten, eine Portalanordnung mit wenigstens einer solchen Linearachse und deren Verwendung.
Betätigungsketteneinheiten zur Übertragung von Zug- und Druckkräften sind allgemein bekannt. Derartige Betätigungsketteneinheiten, wie in der EP 2 708 775 B1 oder DE 602 02 148 T2 beschrieben, basieren in aller Regel auf zwei Gliederketten, die durch lösbaren Formschluss miteinander zu einer starren Schubstange zusammengefügt werden. Nachteilig bei derartigen Betätigungsketteneinheiten sind die durch den Formschluss ausgeschlossene Bewegung der Gliederketten zueinander und das durch die räumliche Nähe der Gliederketten eingeschränkte übertragbare Drehmoment.
Darüber hinaus sind sogenannte Portalanordnungen oder Portalsysteme mit in/an starren Führungen oder Schienen geführten Achsen, zum Beispiel für Palettiersysteme, bekannt. Derartige Portalanordnungen weisen wegen der erforderlichen, oftmals starren Rahmenstrukturen und/oder Führungen oder Schienen den grundlegenden Nachteil einer großen Bauhöhe und damit einhergehend eines erheblichen Platzbedarfs bei deren Installation insgesamt auf. Das Verhältnis zwischen Arbeitsbereich einerseits und notwendigem Platzbedarf andererseits ist bis dato äußerst unbefriedigend. Damit erhöhen sich zugleich die Investitions- und Betriebskosten gleichermaßen nicht unmaßgeblich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften zur Verfügung zu stellen, mit welcher sich die obigen Nachteile verhindern lassen, welche mithin konstruktiv besonders einfach, zugleich kompakt und stabil ist, zugleich eine ausgesprochen geringe Bauhöhe aufweist, folglich sehr platzsparend ist und mithin ein ausgesprochen vorteilhaftes Verhältnis von Arbeitsbereich zu notwendigem Platzbedarf besitzt, und eine Portalanordnung mit wenigstens einer solchen Linearachse sowie deren Verwendung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird in vorrichtungstechnischer Hinsicht auf überraschend einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, umfassend zwei Gliederketten, die jeweils teilweise auf einer gemeinsamen Achse einer ersten Ebene zueinander separat in Reihe und teilweise auf einer gemeinsamen Achse einer zweiten Ebene zueinander parallel angeordnet sind und die über zwei Kettenräder aus der ersten Ebene in die zweite Ebene, und umgekehrt, führbar sind, wobei die zwei Gliederketten mit deren einander zugewandten, freien Enden miteinander verbunden sind, wird eine besonders einfache, zudem ausgesprochen kompakte und stabile sowie sehr platzsparende Bauweise der erfindungsgemäßen Linearachse insgesamt erreicht. So weist die erfindungsgemäße Linearachse eine ausgesprochen geringe Bauhöhe auf. Nicht zuletzt hieraus resultierend ist die erfindungsgemäße Linearachse besonders platzsparend. Damit lässt sich ein ausgesprochen vorteilhaftes Verhältnis von Arbeitsbereich zu notwendigem Platzbedarf erreichen.
Vorteilhafte konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 24 beschrieben.
So liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die erste Ebene und die zweite Ebene, in welchen die zwei Gliederketten geführt sind, nach Anspruch 2 in einem Winkel zwischen 0 und 180°, insbesondere senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht, zueinander angeordnet sind.
Entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 3 sind die zwei Gliederketten zur Umlenkung über die zwei Kettenräder in der Umlenkungsrichtung flexibel ausgebildet.
In vorteilhafter Weise sind die zwei Gliederketten nach Anspruch 4 zur Führung in der ersten Ebene und in der zweiten Ebene entgegen der Umlenkungsrichtung blockierbar oder starr ausgebildet.
Weiter liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die zwei Gliederketten nach Anspruch 5 derart ausgebildet sind, dass die zwei Gliederketten in der zweiten Ebene einander in gegenseitigen Kontakt und/oder zur gegenseitigen Abstützung bringbar sind.
Darüber hinaus liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die zwei Gliederketten nach Anspruch 6 teilweise über einen auf der gemeinsamen Achse der ersten Ebene verfahrbaren Schlitten geführt sind, wobei der Schlitten die Führung der zwei Gliederketten zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene bildet.
Entsprechend Anspruch 7 sind die zwei Gliederketten im Bereich des Überganges zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene über eine Führungs- und Umlenkeinrichtung, insbesondere eine Führungs- und Umlenkplatte, geführt.
Bevorzugt sind die zwei Kettenräder und/oder Führungs- und Umlenkeinrichtung, insbesondere eine Führungs- und Umlenkplatte, nach Anspruch 8 auf/an dem auf der gemeinsamen Achse der ersten Ebene verfahrbaren Schlitten angeordnet.
Nach Anspruch 9 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Umlenk- oder Führungseinrichtung, insbesondere die Umlenk- oder Führungsplatte, Umlenk- oder Führungselemente aufweist, die mit den zwei Gliederketten zu deren Umlenkung und Führung zusammenwirken und/oder in Eingriff bringbar sind.
In vorteilhafter Weise sind die zwei Gliederketten nach Anspruch 10 über eine im Bereich der einander zugewandten freien Enden angeordnete Verbindungseinrichtung miteinander starr oder begrenzt beweglich verbunden.
Zudem liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Verbindungseinrichtung nach Anspruch 11 ein Verbindungselement, insbesondere einen Verbinder, das/der mit jeweils endseitigen Kettengliedern der zwei Gliederketten starr verbunden ist, umfasst.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass die Verbindungseinrichtung nach Anspruch 12 eine Aufnahme- und Halterungseinrichtung zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes, insbesondere Greifers oder Saugers, die an oder zwischen jeweils endseitigen Kettengliedern der zwei Gliederketten angeordnet ist, umfasst.
Als ausgesprochen vorteilhaft hat sich in der Praxis erwiesen, die Aufnahme- und Halterungseinrichtung zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes entsprechend Anspruch 13 derart auszubilden, dass eine Relativverschiebung der zwei Gliederketten zueinander in eine Drehbewegung eines Aufnahme- und Halterungselementes übertragbar ist.
Dabei umfasst die Aufnahme- und Halterungseinrichtung zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes gemäß Anspruch 14 vorzugsweise eine an dem Ende einer der zwei Gliederketten befestigte und in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung verschiebbar gelagerte Zahnstange sowie ein/e in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung drehbar aufgenommene/s, mit der Zahnstange zusammenwirkende/s und in einem Aufnahme- und Halterungselement des Werkzeuges oder Einsatzes befestigte/s Zahnwelle oder verzahntes Profilelement.
Das Aufnahme- und Halterungselement des Werkzeuges oder Einsatzes ist nach Anspruch 15 als Halter zur lösbaren Aufnahme und Halterung des Werkzeuges oder Einsatzes ausgebildet.
In vorteilhafter Weise umfasst die Verbindungseinrichtung nach Anspruch 16 eine Klemmeinrichtung, um die zwei Gliederketten in der ersten gemeinsamen Ebene zueinander zu arretieren.
Die zwei Gliederketten sind entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 17 von wenigstens einem, insbesondere von jeweils einem, vorzugsweise programmierbaren, Motor, ganz bevorzugt Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, auf der gemeinsamen Achse der ersten Ebene antreibbar.
Entsprechend den Maßnahmen des Anspruchs 18 sind die zwei Gliederketten von dem wenigstens einen, insbesondere den zwei, Motor/en unter Zwischenanordnung eines Getriebes, insbesondere mit mindestens einem Kettenrad, einer Drehmomentenwelle und einer Drehmomentenbuchse, welche miteinander in Wirkverbindung stehen, antreibbar.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass wenigstens eines der zwei Kettenräder nach Anspruch 19 von einem, insbesondere programmierbaren, Motor, vorzugsweise Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, antreibbar ist.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine der zwei Kettenräder nach Anspruch 20 von dem, insbesondere programmierbaren, Motor, vorzugsweise Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, unter Zwischenanordnung eines Getriebes, insbesondere mit einer Drehmomentenwelle, einem Riemenzug, Zahnriemenrädern, Umlenkrollen, welche miteinander in Wirkverbindung stehen, antreibbar.
Von großem Interesse sind die konstruktiven Maßnahmen des Anspruchs 21, wonach der/die, insbesondere programmierbare/n, Motor/en, vorzugsweise Servomotor/en, oder sonstigen Rotationsantriebe, zum Antrieb der Gliederkette/n raumfest, insbesondere getrennt von der/den Gliederkette/n an/in einem die Linearachse aufnehmenden gesonderten Gestell oder dergleichen Rahmen und/oder einem ein solches Gestell aufnehmenden Raum, angeordnet ist/sind. Durch eine solche Ausbildung müssen die Gewichte und Massen der Motoren bei den Hub- und/oder Schubbewegungen der erfindungsgemäßen Linearachsen nicht - wie im Stand der Technik - mitgetragen und somit beschleunigt bzw. abgebremst werden. Abgesehen von einer erheblich verbesserten Energiebilanz und damit einhergehend wesentlichen Reduzierung von Kosten in Wartung, Reparatur und im Betrieb lassen sich zusätzlich die Reaktionszeiten der erfindungsgemäßen Linearachse vermindern.
Weiterhin ist erfindungsgemäß nach Anspruch 22 vorgesehen, dass der/die, insbesondere programmierbare/n, Motor/en, vorzugsweise Servomotor/en, oder sonstigen Rotationsantriebe, zum Antrieb der Gliederkette/n zueinander synchron in derselben Richtung oder zueinander synchron in entgegengesetzter Richtung oder zueinander ungleichförmig antreibbar ist/sind.
Die zwei Gliederketten sind entsprechend Anspruch 23 mit deren einander abgewandten, freien Enden in entsprechend zugeordnetein Kettenmagazine/n einführbar und, insbesondere schlaufenförmig, aufnehmbar.
Von besonders großer Bedeutung sind schließlich noch die Maßnahmen des Anspruchs 24. Demnach fallen die erste Ebene mit der Horizontalen oder im Wesentlichen Horizontalen und die zweite Ebene mit der Vertikalen oder im Wesentlichen Vertikalen zusammen. Alternativ dazu können ebenso die erste Ebene mit der Vertikalen oder im Wesentlichen Vertikalen und die zweite Ebene mit der Horizontalen oder im Wesentlichen Horizontalen zusammenfallen. Auf diese Weise lassen sich beliebige und vielseitige Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Linearachse erhalten, die sich individuell auf die anzutreffenden räumlichen Gegebenheiten und vorgegebenen Platzverhältnisse anpassen bzw. darauf abstimmen lassen.
Diese Aufgabe wird in anordnungstechnischer Hinsicht auf überraschend einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 25 gelöst.
Durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Portalanordnung mit wenigstens einer Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, wobei die zwei Gliederketten über zwei auf einer Achse einer dritten Ebene verfahrbare Schlitten geführt sind, wobei die Schlitten die Führung der zwei Gliederketten in der dritten Ebene senkrecht zur ersten Ebene und zur zweiten Ebene bilden, lässt sich eine einfache, ausgesprochen kompakte und stabile wie gleichermaßen besonders platzsparende Bauweise der erfindungsgemäßen Portalanordnung insgesamt erhalten. Die Portalanordnung besitzt aufgrund der erfindungsgemäßen Linearachse in Ihrer Gesamtheit eine ausgesprochen geringe Bauhöhe und ist insoweit sehr platzsparend. Das Verhältnis von Arbeitsbereich zu notwendigem Platzbedarf ist gegenüber dem bisherigen Stand der Technik um ein Vielfaches größer. Aufgrund dessen ist die erfindungsgemäße Portalanordnung hinsichtlich der Investitions- wie gleichermaßen fortlaufenden Betriebskosten ausgesprochen kostengünstig.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die zwei Gliederketten nach Anspruch 26 von wenigstens einem, insbesondere programmierbaren, Motor, vorzugsweise Servomotor, oder sonstigem Rotationsantrieb, auf der Achse der dritten Ebene antreibbar ist/sind.
In diesem Zusammenhang ist/sind die zwei Gliederketten nach Anspruch 27 dabei bevorzugt von dem wenigstens einen, insbesondere programmierbaren, Motor, vorzugsweise Servomotor, oder sonstigem Rotationsantrieb, unter Zwischenanordnung eines Getriebes, insbesondere mit einer Welle, einem Riemenzug, Zahnriemenrädern, Umlenkrollen, welche miteinander in Wirkverbindung stehen, antreibbar.
Von ganz besonders großer Bedeutung sind dabei die Maßnahmen des Anspruchs 28. Demnach ist der wenigstens eine Motor raumfest, insbesondere getrennt von der/den Gliederkette/n an/in einem die Linearachse aufnehmenden gesonderten Gestell oder dergleichen Rahmen und/oder Raum, angeordnet.
Schließlich liegt es noch im Rahmen der Erfindung, die erfindungsgemäße Linearachse nach Anspruch 29 in einer Portalanordnung zum Befördern von Lasten, insbesondere von (Einzel-) Teilen, wie Werkzeugen oder dergleichen, und/oder Waren, wie Stückgütern, Packungen, Behältern, Kartons oder Kisten, mittels Hub- und/oder Schubbewegungen zu verwenden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei zeigen:

1 eine teilweise abgebrochene, schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse, im Bereich von zwei Kettenrädern,
2a und 2b eine teilweise abgebrochene Seitenansicht und Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gliederkette der erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse nach der 1, ohne Kettenräder,
3a bis 3d eine Seitenansicht, eine Draufsicht, eine Vorderansicht und eine weitere Draufsicht von einzelnen Bauteilen eines Kettengliedes der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gliederkette der Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse nach den 1, 2a und 2b,
4a und 4b eine teilweise abgebrochene Seitenansicht und Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse, ohne Kettenräder,
5 eine teilweise abgebrochene Seitenansicht der weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse entsprechend der 4a, ohne Kettenräder, in verschwenkter Stellung der Aufnahme- und Halterungseinrichtung zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes,
6 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse nach der 1,
7 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung nach 6 mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse nach der 1,
8. eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse nach der 1,
9 eine Draufsicht auf die weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung der 8 mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse nach der 1,
10 eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung gemäß den 8 und 9 mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse entsprechend der Linie X-X in der 9, in verkleinerter Darstellung, und
11 eine weitere Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung gemäß den 8 und 9 mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Linearachse entsprechend der Linie XI-XI in der 9, in verkleinerter Darstellung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Linearachse 10 sind einander entsprechende, gleiche Bauteile jeweils mit identischen Bezugsziffern versehen.
Die erfindungsgemäße Linearachse 10 findet in vorteilhafter Weise in einer Portalanordnung zum Befördern von Lasten, insbesondere von (Einzel-)Teilen, wie Werkzeugen oder dergleichen, und/oder Waren, wie Stückgütern, Packungen, Behältern, Kartons oder Kisten, mittels Hub- und/oder Schubbewegungen Verwendung, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
Die Ausführungsform einer Linearachse 10 nach der Erfindung ist zur Übertragung von Zug- und Druckkräften vorgesehen und umfasst entsprechend der 1 zwei Gliederketten 12, 12'.
Die zwei Gliederketten 12, 12' sind jeweils teilweise auf einer gemeinsamen Achse 14 einer ersten Ebene zueinander separat in Reihe angeordnet. Die gemeinsame Achse 14 der ersten Ebene ist im Folgenden als X-Achse bzw. X-Linearachse bezeichnet und definiert. Die erste Ebene fällt bei der Ausführungsform der Linearachse 10, die in der 1 gezeigt ist, mit der Horizontalen oder mit der im Wesentlichen Horizontalen zusammen.
Die zwei Gliederketten 12, 12' sind darüber hinaus auch teilweise auf einer gemeinsamen Achse 16 einer zweiten Ebene zueinander parallel angeordnet.
Die gemeinsame Achse 16 der zweiten Ebene ist im Folgenden als Z-Achse bzw. Z-Linearachse bezeichnet und definiert. Die erste Ebene und die zweite Ebene, in welchen die zwei Gliederketten 12, 12' geführt sind, können in einem Winkel zwischen 0 und 180° zueinander angeordnet sein. Bei der Ausführungsform der Linearachse 10, die in der 1 dargestellt ist, fällt die zweite Ebene zum Beispiel mit der Vertikalen oder mit der im Wesentlichen Vertikalen zusammen.
Ohne im Einzelnen dargestellt zu sein, ist es gleichermaßen möglich, die erste Ebene in der Vertikalen oder in der im Wesentlichen Vertikalen und die zweite Ebene in der Horizontalen oder in der im Wesentlichen Horizontalen auszurichten, wodurch sich die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Linearachse 10 erheblich und ausgesprochen vielseitig ausweiten lassen.
Mithin verlaufen die erste Ebene und die zweite Ebene, in welchen die zwei Gliederketten 12, 12' angeordnet und/oder geführt sind, vorzugsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander.
Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, sind die Gliederketten 12, 12' über vorzugsweise zwei Kettenräder 18, 18' aus der ersten Ebene in die zweite Ebene, und umgekehrt, führbar. Die zwei Gliederketten 12, 12' werden mithin über die Kettenräder 18, 18' in Richtung der Pfeile 19, 19' gegenläufig, eben um vorzugsweise 90°, umgelenkt und sodann parallel geführt, vice versa.
Bei der Ausführungsform einer Gliederkette 12, 12' der erfindungsgemäßen Linearachse 10, die in den 2a und 2b beispielhaft dargestellt ist, sind die zwei Gliederketten 12, 12' jeweils zur Umlenkung über die zwei Kettenräder 18, 18' in einer Umlenkungsrichtung 20 flexibel ausgebildet. Dagegen sind die zwei Gliederketten 12, 12' zur Führung in der ersten Ebene und in der zweiten Ebene entgegen der Umlenkungsrichtung 20 blockierbar oder starr ausgebildet.
In den 2a und 2b ist beispielsweise die linke Gliederkette 12 der zwei Gliederketten 12, 12' abgebildet, die sich in Abhängigkeit des Durchmessers des zugeordneten Kettenrades 18 in der Umlenkungsrichtung 20 verschwenken lässt. Eine Verschwenkung der linken Gliederkette 12 entgegengesetzt zu der der Umlenkungsrichtung 20, d.h. aus bzw. über die zweite Ebene und damit in der 2a nach rechts hinaus, ist dagegen ausgeschlossen. Entsprechendes gilt für die rechte Gliederkette 12' und das rechte Kettenrad 18' in spiegelbildlicher Umkehr.
Die zwei Gliederketten 12, 12' sind, wie aus den 3a bis 3d hervorgeht, durch einzelne Kettenglieder 22 gebildet, die mit einem Bolzen 24 zu einem Kettenstrang zusammengefügt bzw. zusammengesteckt sind. Überstehende Enden 26 der Bolzen 24 dienen der Führung der Gliederketten 12, 12' im Bereich von deren Umlenkung und/oder deren Antrieb.
Die Kettenglieder 22 sind dabei so ausgestaltet, dass sie im montierten Zustand nur in einer Richtung um den Gelenkpunkt 28, nämlich in Umlenkungsrichtung 20, geschwenkt werden können. In der Gegenrichtung legen sich die Flächen 30, 30' oder Flanken von zwei benachbarten Kettengliedern 22 an einander an, so dass die Schwenkbewegung blockiert wird und sich der Kettenstrang exakt gerade ausrichtet.
Wie in der 1 schematisch angedeutet ist, sind die zwei Gliederketten 12, 12' in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass die zwei Gliederketten 12, 12' in der zweiten Ebene einander in gegenseitigen Kontakt und/oder zur gegenseitigen Abstützung bringbar sind.
Dabei sind die zwei Gliederketten 12, 12' mit deren einander zugewandten, freien Enden 32, 32' miteinander verbunden. Gemäß der 1 werden die zwei parallel geführten Gliederketten 12, 12' zu diesem Zweck mittels einer im Bereich der einander zugewandten freien Enden 32, 32' angeordneten Verbindungseinrichtung 34 fest bzw. starr miteinander verbunden.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linearachse 10 nach der 1 umfasst die Verbindungseinrichtung 34 ein Verbindungselement 36, insbesondere einen Verbinder. Das Verbindungselement 36 bzw. der Verbinder ist zwischen jeweils endseitigen Kettengliedern 38, 38' der zwei Gliederketten 12, 12' angeordnet und mit den jeweils endseitigen Kettengliedern 38, 38' starr verbunden.
Ohne im Einzelnen gezeigt zu sein, kann die Verbindungseinrichtung 34 eine Aufnahme- und Halterungseinrichtung zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes, insbesondere Greifers oder Saugers, umfassen. Die Aufnahme- und Halterungseinrichtung ist an oder zwischen den jeweils endseitigen Kettengliedern 38, 38' der zwei Gliederketten 12, 12' bzw. an der Verbindungseinrichtung 34 bzw. dem Verbindungselement 36, bevorzugt lösbar, anordnenbar. Alternativ dazu ist es jedoch ebenfalls denkbar, die Aufnahme- und Halterungseinrichtung integral oder einstückig mit der Verbindungseinrichtung 34 bzw. dem Verbindungselement 36 auszubilden.
Durch die Anbindung bzw. Festlegung der einander zugewandten, freien Enden 32, 32' der zwei Gliederketten 12, 12' blockieren die zwei Gliederketten 12, 12' gegenseitig ihre Freiheitsgrade, so dass sich die so gebildete Linearachse 10 bzw. der Kettenstrang wie eine in den drei Raumdimensionen starre Achse verhält.
Die zwei Gliederketten 12, 12' sind von wenigstens einem, insbesondere von jeweils einem, vorzugsweise programmierbaren, Motor, ganz bevorzugt Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, auf der gemeinsamen Achse 14 der ersten Ebene antreibbar (in der 1 nicht gezeigt), wie nachfolgend noch näher zu erläutern ist.
Alternativ oder kumulativ ist es beispielsweise ebenso möglich, mindestens eines der Kettenräder 18, 18' durch einen gesonderten Rotationsantrieb anzutreiben (in der 1 ebenfalls nicht dargestellt). Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Linearachse 10 bzw. der Parallel-Kettenstrang als starre Achse auf der gemeinsamen Achse 16 in der zweiten Ebene vertikal nach unten und/oder oben verfahren werden, ohne im eingefahrenen Zustand oberhalb der Umlenkung und damit ersten Ebene Raum in Anspruch zu nehmen.
Schließlich ist bei der Ausführungsform der Linearachse 10 nach der Erfindung, die in der 1 schematisch dargestellt ist, im Bereich des Überganges zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene eine Führungs- und Umlenkeinrichtung 40, insbesondere eine Führungs- und Umlenkplatte, vorgesehen. Über eine solche Führungs- und Umlenkeinrichtung 40, die entsprechend der 1 zwischen den zwei Kettenrädern 18, 18' angeordnet ist, sind die zwei Gliederketten 12, 12' geführt. Vorzugsweise kann die Führung und/oder Umlenkung der zwei Gliederketten 12, 12' dabei ohne Spiel oder zumindest weitgehend spielfrei bzw. mit nur geringem Spiel erfolgen.
Die Umlenk- oder Führungseinrichtung 40, insbesondere die Umlenk- oder Führungsplatte, weist Umlenk- oder Führungselemente (nicht gezeigt) auf, die mit den zwei Gliederketten 12, 12' zu deren Umlenkung und Führung zusammenwirken und/oder in Eingriff bringbar sind. Die Umlenk- oder Führungselemente können zum Beispiel als Schienenführungen oder dergleichen ausgebildet sein, in welche die überstehenden Enden 26 der Bolzen 24 der Kettenglieder 22 eingreifen, um dann im Gleiteingriff verschoben zu werden.
Für bestimmte Anwendungen ist es von Vorteil, das Werkzeug oder den Einsatz, insbesondere den Greifer oder Sauger, am Ende der erfindungsgemäßen Linearachse 10 gemäß 1 für die Aufnahme bzw. Abgabe der zu transportierenden bzw. transportierten Lasten, insbesondere den (Einzel-)Teilen, wie Werkzeuge oder dergleichen, und/oder Waren, wie Stückgüter, Packungen, Behälter, Kartons oder Kisten, um einen bestimmten bzw. definierten, vorzugsweise programmierbaren, Winkel verschwenken zu können bzw. zu verschwenken.
Entsprechend den 4a, 4b und 5 ist zu diesem Zweck eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearachse 10 mit einer alternativen Verbindungseinrichtung 42 anstelle der Verbindungseinrichtung 34, wie bei derjenigen der 1, ausgestattet.
So sind die zwei Gliederketten 12, 12' über die Verbindungseinrichtung 42, die im Bereich der einander zugewandten freien Enden 32, 32' angeordnet ist, miteinander begrenzt beweglich verbunden.
Die Verbindungseinrichtung 42 umfasst eine Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes, insbesondere Greifers oder Saugers, die an oder zwischen jeweils endseitigen Kettengliedern 38, 38' der zwei Gliederketten 12, 12' angeordnet bzw. befestigbar ist.
Vorzugsweise ist die Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 zur lösbaren Aufnahme und Halterung des Werkzeuges oder Einsatzes derart ausgebildet, dass eine Relativverschiebung der zwei Gliederketten 12, 12' zueinander in eine Drehbewegung eines Aufnahme- und Halterungselementes 46 übertragbar ist.
Das Aufnahme- und Halterungselement 46 ist als Halter ausgebildet, an welchem die anwendungsspezifischen Werkzeuge oder Einsätze, wie Greifer, Sauger etc., lösbar aufgenommen, befestigt und gehalten werden. Mittels einer Zahnwelle 48 bzw. verzahnten Welle ist das Aufnahme- und Halterungselement 46 in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 um eine Drehachse 50 drehbar aufgenommen.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Linearachse 10 ist die Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 zum einen entsprechend den 4a, 4b und 5 über eine Lasche 52 oder dergleichen an dem freien Ende 32 bzw. dem endseitigen Kettenglied 38 der einen Gliederkette 12 der zwei Gliederketten 12, 12' befestigt. Das Kettenglied 38 bildet zugleich eine Drehachse.
Zum anderen wirkt die Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44, wie in den 4a, 4b und 5 ebenfalls gezeigt ist, mit einer Zahnstange 54 zusammen, die mit einem Ende an dem freien Ende 32' bzw. dem endseitigen Kettenglied 38' der anderen Gliederkette 12' der zwei Gliederketten 12, 12' angebracht ist. Die Zahnstange 54 ist darüber hinaus in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 verschiebbar gelagert und steht mit der Zahnwelle 48 in Eingriff und Wirkverbindung. Die Zahnstange 54 ist dabei in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 so geführt, dass bei deren Längsverschiebung einerseits eine Verschwenkung der Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 um die Drehachse des Kettengliedes 38 verhindert und andererseits eine Drehung der Zahnwelle 48 und des damit fest verbundenen Aufnahme- und Halterungselementes 46 um die Drehachse 50 erreicht wird.
Weiterhin umfasst die Verbindungseinrichtung 42 bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linearachse 10, die in den 4a, 4b und 5 offenbart ist, eine Klemmeinrichtung 56. Die Klemmeinrichtung 56 dient einer Arretierung der zwei Gliederketten 12, 12' in der ersten Ebene zueinander. Eine Relativverschiebung der zwei Gliederketten 12, 12' auf der gemeinsamen Achse 16 bzw. Z-Achse der zweiten Ebene ist nur möglich, wenn die gemeinsame Achse 16 bzw. Z-Achse der zweiten Ebene in der gemeinsamen Achse 14 bzw. X-Achse der ersten Ebene fixiert ist. Die Klemmeinrichtung 56 ist vorteilhafterweise pneumatisch oder hydraulisch, insbesondere pneumatisch, betätigbar.
Abhängig von der relativen Verschiebung der zwei Gliederketten 12, 12' zueinander ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Linearachse 10 jede beliebige Verschwenkung des Aufnahme- und Halterungselementes 46 ermöglicht. So ist das Aufnahme- und Halterungselement 46 in der 5 beispielhaft in einem Winkel von 45° nach links hin zu der Gliederkette 12 verschwenkt.
In den 6 und 7 ist nun eine Ausführungsform einer/eines erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung 58, Portalsystems oder dergleichen Portal-Handhabungssystems mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Linearachse 10, wie zuvor anhand der 1 bis 5 beschrieben, dargestellt. Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portalanordnung 58 der 6 und 7 weist eine solche Linearachse 10 auf. Neben den gemeinsamen Achsen 14 und 16 bzw. X-Achse und Z-Achse ist eine weitere Achse 60 einer dritten Ebene vorgesehen, um einen Raum aufzuspannen. Die weitere Achse 60 ist im Folgenden als Y-Achse bzw. Y-Linearachse bezeichnet und definiert.
Die Richtungen der Achsen 14, 16, 60 bzw. X-, Y- und Z-Achsen sind in den 6 und 7 durch die Koordinatenkreuze 62, 64 definiert.
Wie anhand der 6 und 7 ersichtlich ist, lässt sich eine zuvor angesprochene Fixierung der gemeinsamen Achse 16 bzw. Z-Achse beispielsweise durch vorübergehende Arretierung eines Schlittens 66 oder Linearschlittens der gemeinsamen Achse 14 bzw. X-Achse erreichen, auf/an welchem die gemeinsame Achse 16 bzw. Z-Achse montiert und in der Richtung der gemeinsamen Achse 16 bzw. Z-Achse verfahrbar ist. Eine solche Arretierung wird mittels der Klemmeinrichtung 56 vorgenommen (vgl. 4a, 4b, 5 und 7).
Demnach sind die zwei Gliederketten 12, 12' teilweise über den auf der gemeinsamen Achse 14 der ersten Ebene verfahrbaren Schlitten 66 geführt. Dabei bildet der Schlitten 66 die Führung der zwei Gliederketten 12, 12' zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene.
Die zwei Kettenräder 18, 18' und/oder Führungs- und Umlenkeinrichtung 40, insbesondere eine Führungs- und Umlenkplatte, sind, wie den 6 und 7 entnommen werden kann, vorzugsweise ebenfalls auf/an dem Schlitten 66, der auf der gemeinsamen Achse 14 der ersten Ebene verfahrbar ist, angeordnet.
Wie bereits im Zusammenhang mit den 1 bis 5 ausgeführt ist, sind die zwei Gliederketten 12, 12' von wenigstens einem, vorzugsweise programmierbaren, Motor 68, 68' auf der gemeinsamen Achse 14 der ersten Ebene antreibbar. Insbesondere ist für die zwei Gliederketten 12, 12' jeweils ein gesonderter Motor 68, 68' vorgesehen. Ganz bevorzugt eignet sich zu diesem Zweck ein Servomotor oder sonstiger Rotationsantrieb.
Zwischen den zwei Gliederketten 12, 12' und dem zugeordneten Motor 68, 68' ist jeweils ein Getriebe angeordnet. So wird die linke Gliederkette 12 von einem Kettenrad 70 angetrieben, das von dem Motor 68 gesteuert wird. Die Rotation wird, in bekannter Weise, mittels einer Drehmomentwelle 72 auf zwei Drehmomentbuchsen 74, 74' übertragen, auf denen das Kettenrad 70 gelagert ist. Auf diese Weise kann die Gliederkette 12 auf der Achse 14 in X-Richtung verfahren werden.
Der Antrieb der rechten Gliederkette 12' erfolgt spiegelbildlich in gleicher Weise durch den Motor 68' und das zwischengeordnete Getriebe, das entsprechend ausgestaltet ist.
Von ausgesprochen großer Bedeutung in diesem Zusammenhang ist die konstruktive Anordnung des wenigstens einen Motors 68, 68', der/die raumfest an/in einem die Linearachse 14 aufnehmenden gesonderten Gestell 76 bzw. dergleichen Rahmen und/oder den ein solches Gestell 76 aufnehmenden Raum angeordnet ist/ sind. Bei der Ausführungsform von Linearachse 10 und Portalanordnung 58 der 1 bis 7 sind mithin zwei Motoren 68, 68' getrennt von der/den Gliederkette/n 12, 12' vorgesehen und raumfest an dem Gestell 76 der Portalanordnung 58 montiert.
Die erfindungsgemäße Linearachse 10 und die Portalanordnung 58 nach der Erfindung zeichnen sich insgesamt durch eine besonders leichte Bauweise mit sämtlichen daraus resultierenden Vorteilen in Herstellung, Betrieb, Wartung und Reparatur aus.
Bei der in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portalanordnung 58 sind die zwei Gliederketten 12, 12' zusätzlich über zwei auf der Achse 60 der dritten Ebene verfahrbare Schlitten 78, 78' oder Linearschlitten geführt. Die Schlitten 78, 78' bilden die Führung der zwei Gliederketten 12, 12' in der dritten Ebene senkrecht zur ersten Ebene und zur zweiten Ebene, um so einen Raum aufzuspannen. Die gemeinsame Achse 14 bzw. X-Achse ist somit beidseitig auf den Linearschlitten 78, 78' gelagert. Auf diese Weise können die Gliederketten 12, 12' verfahren werden, während die Achse 60 gleichzeitig in Y-Richtung bewegt wird.
Die zwei Schlitten 78, 78' wiederum laufen auf Kugelumlaufführungen 80, 80', die parallel angetrieben werden und zusammen die Achse 60 bzw. Y-Achse der erfindungsgemäßen Portalanordnung 58 bilden.
Zum Antrieb der zwei Gliederketten 12, 12' auf der Achse 60 der dritten Ebene ist wenigstens ein, insbesondere programmierbarer, Motor 82, vorgesehen. Der Motor 82 ist vorzugsweise als Servomotor oder sonstiger Rotationsantrieb ausgebildet. Wie die Motoren 68, 68' ist es von besonderem Vorteil, auch den Motor 82 raumfest an/in dem gesonderten Gestell 76 oder dergleichen Rahmen und/oder den ein solches Gestell 76 aufnehmenden Raum anzubringen.
Zwischen den zwei Schlitten 78, 78' und dem Motor 82 für die Bewegung der Gliederketten 12, 12' in Y-Richtung ist wiederum ein Getriebe zwischengeordnet. Der Motor 82 treibt die zwei Schlitten 78, 78' der Y-Achse an und steuert parallel die Zahnriemenzüge 84, 84' über die Welle 86.
Die Bewegungen der Verbindungseinrichtung 34 der gemeinsamen Achse 14 bzw. Z-Linearachse in der X- und der Z-Richtung werden im Zusammenspiel der zwei Motoren 68, 68' oder dergleichen Kettenantriebe gesteuert.
Wie aus den 6 und 7 weiterhin hervorgeht, sind die zwei Gliederketten 12, 12' mit deren einander abgewandten, freien Enden 88, 88' bzw. mit deren bei den Bewegungen seitlich über die Kettenräder 70, 70' hinauslaufenden Abschnitten in entsprechend zugeordnete/n Kettenmagazine/n 90, 90' einführbar und, insbesondere schlaufenförmig, aufnehmbar. Die Kettenmagazine 90, 90' sind an den Schlitten 78, 78' montiert.
Durch eine solche konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Linearachse 10 und der erfindungsgemäßen Portalanordnung 58 sowie mittels einer geeigneten Programmierung der Bewegungen der Motoren 68, 68', 82 kann von der Verbindungseinrichtung 34 im Arbeitsbereich 92 jeder beliebige Punkt mit jedem beliebigen Bahnverlauf erreicht werden. An der Verbindungseinrichtung 34 sind beim Einsatz der Portalanordnung 58 beispielsweise Greifer, Sauger oder ähnliches für die Aufnahme von Teilen montiert.
Die Bauhöhe der erfindungsgemäßen Portalanordnung 58 in Richtung der Z-Achse 16 ist dabei auf ein notwendiges Minimum reduziert.
Zurückkommend auf die 6 ist/sind der/die, insbesondere programmierbare/n, Motor/en 68, 68', 82, vorzugsweise Servomotor/en, oder sonstigen Rotationsantriebe, zum Antrieb der Gliederkette/n 12, 12' zueinander synchron in derselben Richtung oder zueinander synchron in entgegengesetzter Richtung oder zueinander ungleichförmig antreibbar.
Beide Motoren 68, 68' bewegen die Gliederketten 12, 12' synchron in derselben Richtung entsprechend den Pfeilen 94, 94'. Der Schlitten 66 folgt der Bewegung in gleicher Weise entsprechend Pfeil 96. Es findet lediglich eine Bewegung in der X-Richtung statt. Es erfolgt keine Bewegung in der Z-Achse.
Beide Motoren 68, 68' bewegen die Gliederketten 12, 12' synchron in entgegengesetzter Richtung entsprechend den Pfeilen 98, 98'. Die Z-Achse mit der Verbindungseinrichtung 34, 42 folgt der Bewegung in gleicher Weise entsprechend Pfeil 100. Es findet eine Bewegung in der Z-Richtung statt. Es erfolgt keine Bewegung in der X-Achse.
Beide Motoren 68, 68' bewegen die Gliederketten 12, 12' ungleichförmig entsprechend Pfeilen 102, 102'. Die Summe der Bewegungen ergibt eine kombinierte Bewegung der Verbindungseinrichtung 34, 42 in der X- und Z-Richtung entsprechend Pfeil 104. Durch eine geeignete Steuerung und/oder Regelung der Motoren 68, 68' kann auf diese Weise mit der Verbindungseinrichtung 42 jeder beliebige Bahnverlauf realisiert werden.
In der Aufnahme- und Halterungseinrichtung 44 ist die, insbesondere programmgesteuerte, Klemmeinrichtung 56 integriert, die vorzugsweise pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar ist (vgl. 4a, 4b, 5 und 7). Die Klemmeinrichtung 56 wird beim Stillstand des Schlittens 66 vor dem Verschieben der Gliederketten 12, 12' mittels Druckluft oder Elektrik gelöst, bis der gewünschte Winkel des Aufnahme- und Halterungselementes 46 eingestellt ist. Anschließend wird die Klemmung wieder eingerückt, um die Zahnstange 54 in der eingestellten Position zu fixieren.
In den 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung 106 dargestellt, die der Ausführungsform der Portalanordnung 58 nach den 6 und 7 weitgehend entspricht.
Im Unterschied zu der Ausführungsform der Portalanordnung 58 nach den 6 und 7 sind die zwei Gliederketten 12, 12' der gemeinsamen Achse 16 der zweiten Ebene direkt von Kettenrädern 108, 108' antreibar. Dies hat den Vorteil, dass die Länge der zwei Gliederketten 12, 12' auf ein für den maximal erforderlichen Hub in der Z-Richtung erforderliches Maß beschränkt werden kann.
Wenigstens eines der zwei Kettenräder 108, 108' ist von einem, insbesondere programmierbaren, Motor 68', vorzugsweise Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, angetrieben. Für die Kraftübertragung von dem Motor 68' auf die Kettenräder 108, 108' ist ein Riemenzug 110 vorgesehen. Die Kettenräder 108, 108' sind wiederum über ein Stirnradgetriebe 112 miteinander verbunden.
Alternativ oder kumulativ ist es so beispielsweise möglich, mindestens eines der Kettenräder 108, 108' durch einen gesonderten Rotationsantrieb anzutreiben. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Linearachse 10 bzw. der Parallel-Kettenstrang als starre Achse auf der gemeinsamen Achse 16 in der zweiten Ebene vertikal nach unten und/oder oben verfahren werden, ohne im eingefahrenen Zustand oberhalb der Umlenkung und damit ersten Ebene Raum in Anspruch zu nehmen.
Entsprechend der 10 umfasst die Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Portalanordnung 106 eine Riemenführung für den Antrieb der Z-Achse mit dem Riemenzug 110.
Wie bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portalanordnung 58 der 6 und 7 wird die Rotationsbewegung des Motors 68' bei der Ausführungsform der Portalanordnung 106 über eine Drehmomentenwelle 72' auf ein Zahnriemenrad 114 übertragen. Ein Zahnriemen 116 ist zwischen dem Zahnriemenrad 114 und Umlenkrädern 118 gespannt, die jeweils im Gehäuse der X-Linearachse 14 gelagert sind. Zwischen den Umlenkrädern 118 umschlingt der Zahnriemen 116 das Riemenrad 120 der gemeinsamen Achse 16, das die Kettenräder 108, 108' antreibt und an dem Schlitten 66 bzw. im Gehäuse des Schlittens 66 gelagert ist.
Mit Hilfe der Rollen 122 wird der Zahnriemen 116 so geführt, dass das Verschieben der Räder 120 und der Rollen 122 in der X-Richtung bei konstanter Riemenlänge und Riemenspannung möglich ist. Dadurch kann der Riemenzug 110 die Z-Achse 16 ausfahren, wobei gleichzeitig der Schlitten 66 mit der Z-Achse 16 in X-Richtung bewegt wird.
Entsprechend der 11 ist für den Antrieb der X-Achse 14 eine Riemenführung mit einem Riemenzug 124 vorgesehen. Der Riemenzug 124 ist zwischen einem Zahnriemenrad 126, das vorzugsweise zum Antrieb vorgesehen ist, und einer Umlenkrolle 128 gespannt, die im Gehäuse der X-Achse 14 gelagert sind. Das obere Zug-Trum 130 des Riemenzuges 124 ist am Schlitten 66 fixiert, um den Schlitten 66 auf der gemeinsamen Achse 14 in X-Richtung zu fördern. Der Schlitten 66 wird dabei von handelsüblichen Linearführungen 132 getragen und exakt geführt. Für den Antrieb des Riemenzuges 124 ist der Motor 68 vorgesehen, der die Bewegungen über eine Drehmomentwelle 72 auf das Riemenrad 126 überträgt.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portalanordnung 106 werden für die Motoren 68, 68' und den Antriebsmotor 82 der Y-Achse vorzugsweise frei programmierbare Servomotoren eingesetzt, so dass der Werkzeughalter in Form des Aufnahme- und Halterungselementes 46 bahngesteuert jeden beliebigen Punkt des durch die Mechanik definierten Arbeitsbereiches 92 erreichen kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen der Linearachse 10 und/oder der Portalanordnungen 58, 106 beschränkt. Wie schon bei der erfindungsgemäßen Linearachse 10, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Portalanordnung 58, 106 einander entsprechende, gleiche Bauteile jeweils mit identischen Bezugsziffern versehen sind. Schließlich ist es ohne weiteres möglich, die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Linearachse 10 und/oder der erfindungsgemäßen Portalanordnungen 58, 106 untereinander bzw. miteinander beliebig zu kombinieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2708775 B1 [0002]
DE 60202148 T2 [0002]

Claims

Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, umfassend zwei Gliederketten (12, 12'), die jeweils teilweise auf einer gemeinsamen Achse (14) einer ersten Ebene zueinander separat in Reihe und teilweise auf einer gemeinsamen Achse (16) einer zweiten Ebene zueinander parallel angeordnet sind und die über zwei Kettenräder (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') aus der ersten Ebene in die zweite Ebene, und umgekehrt, führbar sind, wobei die zwei Gliederketten (12, 12') mit deren einander zugewandten, freien Enden (32, 32') miteinander verbunden sind.
Linearachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ebene und die zweite Ebene, in welchen die zwei Gliederketten (12, 12') geführt sind, in einem Winkel zwischen 0 und 180°, insbesondere senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht, zueinander angeordnet sind.
Linearachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') zur Umlenkung über die zwei Kettenräder (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') in der Umlenkungsrichtung flexibel ausgebildet sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') zur Führung in der ersten Ebene und in der zweiten Ebene entgegen der Umlenkungsrichtung blockierbar oder starr ausgebildet sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') derart ausgebildet sind, dass die zwei Gliederketten (12, 12') in der zweiten Ebene einander in gegenseitigen Kontakt und/oder zur gegenseitigen Abstützung bringbar sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') teilweise über einen auf der gemeinsamen Achse (14) der ersten Ebene verfahrbaren Schlitten (66) geführt sind, wobei der Schlitten (66) die Führung der zwei Gliederketten (12, 12') zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene bildet.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') im Bereich des Überganges zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene über eine Führungs- und Umlenkeinrichtung (40), insbesondere eine Führungs- und Umlenkplatte, geführt sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kettenräder (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') und/oder Führungs- und Umlenkeinrichtung (40), insbesondere eine Führungs- und Umlenkplatte, auf/an dem auf der gemeinsamen Achse (14) der ersten Ebene verfahrbaren Schlitten (66) angeordnet sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenk- oder Führungseinrichtung (40), insbesondere die Umlenk- oder Führungsplatte, Umlenk- oder Führungselemente aufweist, die mit den zwei Gliederketten (12, 12') zu deren Umlenkung und Führung zusammenwirken und/oder in Eingriff bringbar sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') über eine im Bereich der einander zugewandten freien Enden (32, 32') angeordnete Verbindungseinrichtung (34, 42) miteinander starr (32) oder begrenzt (42) beweglich verbunden sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (34, 42) ein Verbindungselement, insbesondere einen Verbinder, das/der mit jeweils endseitigen Kettengliedern (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') der zwei Gliederketten (12, 12') starr verbunden ist, umfasst.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (34, 42) eine Aufnahme- und Halterungseinrichtung (44) zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes, insbesondere Greifers oder Saugers, die an oder zwischen jeweils endseitigen Kettengliedern (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') der zwei Gliederketten (12, 12') angeordnet ist, umfasst.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme- und Halterungseinrichtung (44) zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes derart ausgebildet ist, dass eine Relativverschiebung der zwei Gliederketten (12, 12') zueinander in eine Drehbewegung eines Aufnahme- und Halterungselementes (46) übertragbar ist.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme- und Halterungseinrichtung (44) zur lösbaren Aufnahme und Halterung eines Werkzeuges oder Einsatzes eine an dem Ende (32) einer Gliederkette (12) der zwei Gliederketten (12, 12') befestigte und in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung (44) verschiebbar gelagerte Zahnstange (54) sowie ein/e in der Aufnahme- und Halterungseinrichtung (44) drehbar aufgenommene/s, mit der Zahnstange (54) zusammenwirkende/s und in einem Aufnahme- und Halterungselement (46) des Werkzeuges oder Einsatzes befestigte/s Zahnwelle (48) oder verzahntes Profilelement umfasst.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahme- und Halterungselement (46) des Werkzeuges oder Einsatzes als Halter zur lösbaren Aufnahme und Halterung des Werkzeuges oder Einsatzes ausgebildet ist.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (34, 42) eine Klemmeinrichtung (56) zur Arretierung der zwei Gliederketten (12, 12') in der ersten gemeinsamen Ebene zueinander umfasst.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') von wenigstens einem, insbesondere von jeweils einem, vorzugsweise programmierbaren, Motor (68, 68'; 82), ganz bevorzugt Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, auf der gemeinsamen Achse (14) der ersten Ebene antreibbar sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') von dem wenigstens einen, insbesondere den zwei, Motor/en (68, 68'; 82) unter Zwischenanordnung eines Getriebes, insbesondere mit mindestens einem Kettenrad (18, 18'; 70, 70'; 108, 108'), einer Drehmomentenwelle (72, 72') und einer Drehmomentenbuchse (74, 74'), welche miteinander in Wirkverbindung stehen, antreibbar sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zwei Kettenräder (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') von einem, insbesondere programmierbaren, Motor (68, 68'; 82), vorzugsweise Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb (84, 84'; 110; 124), antreibbar ist.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine der zwei Kettenräder (18, 18'; 70, 70'; 108, 108') von dem, insbesondere programmierbaren, Motor (68, 68'; 82), vorzugsweise Servomotor, oder sonstigen Rotationsantrieb, unter Zwischenanordnung eines Getriebes, insbesondere mit einer Drehmomentenwelle (72, 72'), einem Riemenzug (84, 84'; 110; 124), Zahnriemenrädern (114, 126), Umlenkrollen (128), welche miteinander in Wirkverbindung stehen, antreibbar ist.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der/die, insbesondere programmierbare/n, Motor/en (68, 68'; 82), vorzugsweise Servomotor/en, oder sonstigen Rotationsantriebe, zum Antrieb der Gliederkette/n (12, 12') raumfest, insbesondere getrennt von der/den Gliederkette/n (12, 12') an/in einem die Linearachse (10) aufnehmenden gesonderten Gestell (76) und/oder einem ein solches Gestell (76) aufnehmenden Raum, angeordnet ist/sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der/die, insbesondere programmierbare/n, Motor/en (68, 68'; 82), vorzugsweise Servomotor/en, oder sonstigen Rotationsantriebe, zum Antrieb der Gliederkette/n (12, 12') zueinander synchron in derselben Richtung oder zueinander synchron in entgegengesetzter Richtung oder zueinander ungleichförmig antreibbar ist/sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') mit deren einander abgewandten, freien Enden (88, 88') in entsprechend zugeordnete/n Kettenmagazine/n (90, 90') einführbar und, insbesondere schlaufenförmig, aufnehmbar sind.
Linearachse nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ebene mit der Horizontalen oder im Wesentlichen Horizontalen und die zweite Ebene mit der Vertikalen oder im Wesentlichen Vertikalen zusammenfallen oder dass die erste Ebene mit der Vertikalen oder im Wesentlichen Vertikalen und die zweite Ebene mit der Horizontalen oder im Wesentlichen Horizontalen zusammenfallen.
Portalanordnung mit wenigstens einer Linearachse zur Übertragung von Zug- und Druckkräften nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei die zwei Gliederketten (12, 12') über zwei auf einer Achse (60) einer dritten Ebene verfahrbare Schlitten (66) geführt sind, wobei die Schlitten (66) die Führung der zwei Gliederketten (12, 12') in der dritten Ebene senkrecht zur ersten Ebene und zur zweiten Ebene bilden.
Portalanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') von wenigstens einem, insbesondere programmierbaren, Motor (68, 68'; 82), vorzugsweise Servomotor, oder Riemenantrieb (84, 84'; 110; 124), zum Antrieb, auf der Achse (60) der dritten Ebene antreibbar ist/sind.
Portalanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gliederketten (12, 12') von dem wenigstens einen, insbesondere programmierbaren, Motor (68, 68'; 82), vorzugsweise Servomotor, oder Riemenantrieb (84, 84'; 110; 124), unter Zwischenanordnung eines Getriebes, insbesondere mit einer Welle (72, 72'), einem Riemenzug (84, 84'; 110; 124), Zahnriemenrädern (114, 126), Umlenkrollen (128), welche miteinander in Wirkverbindung stehen, antreibbar ist/sind.
Portalanordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Motor (68, 68'; 82) raumfest, insbesondere getrennt von der/den Gliederkettein (12, 12') an/in einem die Linearachse aufnehmenden gesonderten Gestell (76) und/oder einem ein solches Gestell (76) Raum, angeordnet ist.
Verwendung einer Linearachse nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Portalanordnung (58, 106) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Befördern von Lasten, insbesondere von (Einzel-)Teilen, wie Werkzeugen oder dergleichen, und/oder Waren, wie Stückgütern, Packungen, Behältern, Kartons oder Kisten, mittels Hub- und/oder Schubbewegungen.