DE1962707A1

DE1962707A1 - Lenkeranordnung zur Fuehrung eines Koerpers in einer vorgegebenen Bahn und Lage

Info

Publication number: DE1962707A1
Application number: DE19691962707
Authority: DE
Inventors: Fuchs Dr Hanns; Kurt Wolfmayer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-12-17
Filing date: 1969-12-13
Publication date: 1970-07-09
Also published as: AT291340B; CH504637A; NL6918669A; FR2026351A1; BE742972A

Description

Lenkeranordnung zur Führung eines Körpers in sinar vorgegebenen Bahn und Lage

Die Erfindung bezieht aich auf eine Lenkeranordnung zur Führung eines Körpers in einer vorgegebenen Bahn und Lage mit zwei in Bas L age lenken gelagerten Biieielenker, die iibar je ein Gelenk mit einem Hauptlenker gekoppelt sind, an dem ein duroh eine Schubstange geführter Träger für den zu führenden Körper oder dieser selbst angelenkt ist.

Bei einer bekannten Lankeranordnung dieser Art sind die einzelnen Lenker derart angeordnet und bemessen, daß das Ende des Hauptlenker a an der Stelle, an welcher der zu führende Körper angelenkt, ist, bei einer Verschiebung eine im wesentlichen geradlinige Bahn beschreibt. Um darüber hinaus zu erreichen, daß dev ?.u führende Körper bei seiner Bewegung auch .10ine Lage zur Bewegungsbahn beibehält, ist der zu führende Körper zusätzlich über ein weiteres Gelenk mit ainer Sohubotange verbunden, dio untsr Bildung eines Viergelenks an dem inneren Basisleaker angelenkfc ist. Zur Berechnung dieses Viergelenits ^ind in der Mechanik verschiedene Verfahren bekanntgeworden, jedoch weicht lie Bewegungsbahn und Lage der zu führenden vierten Seite der? Gslenkvierecks bei allen Verfahren mehr oder ,vaniger von der vorgegebenen Geraden nach beiden Seiten hin ^b. Auf vielen Anwendungsgebieten, wie z.B. bei der Führung von Maschinenteilen, •{uhrwerken, Bohrmaschinen, Hebebühnen, Stromabnehmern, Manipulatoren oder dergleichen sind derartige Abweichungen von einer vorgegebtntn Bahn und Lage jedoch unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkeranordnung zu schaffen, bei der Abweichungen von der jeweils gewünschten Lage einen Körpers auf seiner Bewigungebahn kleiner ala bisher gehalten werden können. Die Lösung dieser Aufgabe beataht bei einer Lenkeranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß

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darin, daß die Lage des Trägers für den zu führenden Körper oder des zu führenden Körpers in Abhängigkeit vom Winkel zwischen einem Basislenker und dem Hauptlenker mit einer Kurvenscheibe über die Schubstange gesteuert ist. Auf diese Weise kann durch entsprechende Ausbildung der Steuerfläche der Kurvenscheibe der zu führende Körper bei geradliniger oder gekrümmter Bahn mit wesentlich größerer Genauigkeit und über einen größeren Bex'eich in einer vorgegebenen Lage geführt werden als bisher, da die Auslegung des durch die Basis, die beiden Basislenker und den Hauptlenker gebildeten Gelenkvierecks unabhängig von der Lageführung des Körpers durch die Schubstange erfolgen kann.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. la und Ib Ausbildungen eines Gelenkrahmena zur Parallelverschiebung einer Schiene bzw. eines Tisches in einer hieran senkrechten geradlinigen Bewegungsbahn,

Fig. 2a und 2b Beispiele für die Führung eines Halters für ein

Maschinenteil in sinar Lage, die mifc einer geradlinigen Bewegungsbahn fluchtet,

Fig. 3a eine waagrechte Führung einer Anschlagschiene in einer senkrechten Bewegungsbahn und

Fig. 3b eine Lenkeranordnung, bei der der Träger für den zu führenden Körper als Zange ausgebildet ist.

Bei dem in Fig. 1a dargestellten Gelenkrahmen sind an einem festen Teil 1 zwei Basislenker 2, 3 in Basislagern 2a, 3a gelagert und über Gelenke 4a, 4b mit einem Hauptlenker 4 gekoppelt. An einem über die Lager 4a, 4b hinausragenden Teil des Hauptlenkera 4 ist in einem weiteren Gelenk 4d ein Träger 5 für einen zu führenden Körper angelenkt.Die Gelenkanordnung ist derart bemessen, daß bei einer Bewegung des Hauptlenkers 4 des Gelenk 4d .eine geradlinige Bewegungsbahn ausführt. Um zu erreichen, daß bei dieaer Bewegung der Träger 5 sich parallel zu sich selbst

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i υ ο ζ / υ /

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verschiebt, wirkt auf ihn eine Schubstange 6 ein. Bei der erfindungsgemäBen Lenkeranordnung ist zur Steuerung der Lage des Trägers 5 für den zu führenden Körper in Abhängigkeit vom Winkel oC zwischen dem Basislenker 3 und dem Hauptlenker 4 der Basislenker 3 mit einer Kurvenscheibe 3b versehen, welche die auf den Träger 5 wirkende Schubstange 6 betätigt. Diese Schubstange 6 kann durch am Hauptlenker 4 angeordnete Führungslager 6a längsverschieblich geführt sein. Zweckmäßigerweise ist die Kurvensoheibt 3b als Nockenscheibe ausgebildet, und die Schubstange wird durch Federkraft gegen dit Nockenscheibe gedrückt. Beispielsweise ist ein· Teder 6c zwischen dem Führungslager 6a und einem Anschlag 6b der Schubstange 6 angeordnet. Um die Reibung der Schubstange 6 auf der Fläch* der Kurvenscheibe 3b gering r,u halten, ist ee vorteilhaft, das eine Ende der Schubstange mit einer Laufrolle 6d zu versehen. Zur Abschirmung der Schubstange 6 gegen äußer« Einwirkung kann sie in den* ale Hehr ausgebildeten Hauptlenker angeordnet sein. B^* andere Ende der Schubstange ist dabei über eine Kulissenführung 6f mit den; ^Ί rager 5 verbunden.

Wie Fig. 2a zeigt, kann die SchuDi?tanpe 6 unter Ver^-iäiuig einer Kulissenführung zwischen Träger b und Zusatzlenlter 6 auch ^Airoh ein Gelenk 6g an de« Träger 5 des zu führenden Körpers angelenk, sein. In diesem Fall iet für die SchuDi-tange nur ein Führungslager 6a vorgesehen, das durch ein Gelenk 6e am Hauptlenker 4 drehbar gelagert ist.

Gemäß Fig. 1a,und 2a iet die Kurvenscheibe ?b als am Gelenk 4b angeordnete Nockenscheibe ausgebildet, bei der bei einer die Kraft der Feder 6c übersteigenden äußeren Krafteinwirkung auf den Träger 5 eine Auslenkung des Trägers von der vorgegebenen Lage ermöglicht wird, line derartige Auslenkung kann z.B. aus Sicherheitsgründen erwünecht sein.

Durch Anordnung mindestens eine? Dämpfungaelements b zwischen dem Gelenkpunkt 44 und des Träger 5 wird die Übertragung äußerer auf den Träger wirkender Kräfte auf die Schubstange 6 und somit auf die Nockenscheibe weitgehend verhindert. In solchen Fällen, in denen eine nicht nachgebende, starre Führung einee KJrpers

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gewünscht wird, 2.B. bei Hebebühnen, ist es zweckmäßig, die Kurvenscheibe 5b als Kuliseenscheibe auszubilden (Fig. 1b, 2b). Auf diese Weise wird eine zweiseitige Führung der Holle 6d erreicht, so daß eine Rückstellfeder für die Schubstange entfallen kann, womit ein Ausweichen dee zu führenden Körpers bei einer äußeren Krafteinwirkung verhindert wird.

Bei der in Fig. 3a dargestellten Lenkeranoi'dnung ist die Schubstange 6 einerseits an dem zu führenden Körper 5 angelenkt und aiidererseits über ein Gelenk 6h mit einem der Nockenscheibe 3b gegenüberliegenden, an dem Hauptlenker 4 in einem Gelenk 7a angelenkten Schwinghebel 7 verbunden, der unmittelbar oder über P eine Laufrolle 6d an dem Nocken 3b aufliegt und durch einen Federspeicher an den Nocken 3b gedruckt wird. Mit Vorteil kann der Federspeicher und das Gelenk 7a durch ein Gummigelenk gebildet sein«. Auf diPne Weise werden bei stoßartiger Einwirkung von Kräften auf den zu führenden Körper 5 eventuell entstehende Schwingungen progressiv gedämpft. Dabei können beide Teile des Schwinghebels 7 mit dem äußeren Teil des Gummige]enks 7a fest verbunden sein, während der innere Teil des Gummigelenks frei beweglich am Hauptlenker gelagert ist. Es kann aber auch ein Dop-= pelgummifederelemenl verwendet werden, bei dem der inner-fite Teil fest mit. dem Hauptlenker 4, der mittlere Teil mit dem einen Teil "des Schwinghebels und der äußere Teil des Doppelf ederel einentp. mit dem anderen Teil des Schwinghebels 7 fest verbunden ist.

Die Laufrolle 6d kann an de» freien Ende des Schwinghebel ρ 7 - oder wie Fig. Jb zeigt ~ zwischen dem Gelenk 6h und dem Gummigelenk 7 a angeordnet sein.

Zum Schutz gegen äußere Einflüsse ist es zweckmäßig, das Gelenk 4b zwischen Baeis- und Hauptlenker einschlieSlich des KurvenRcneibengetriebes zu kapseln.

Wird die erfindungsgemäßelenkeranordnung derart ausgelegt, da:.< der zu führende Körper stets die gleiche Wi πκβ] .' age, insbesondere eine horizontale bzw. vertikale Lage, zu der Bewegungnbahn einnimmt, so kann sie z.B. als Be stand teil einer Heoebünrie,

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einur Aufhängung für \rbeitsmaochinen (z.B. Rührwerke oder Bohr maschinen), eines H-ilbsoharangtrouiabnehmers od.dgl. eingesetzt

Bei der Verwendung da?.· in ?ig. 3a gezeigtön Anordnung als Haibacherena tromabnähmar kann beispielsweise ei.ηa Schleifstückpale tte mit zv/ei Schlüif stücken in Jem Gelenkpunkt 4o f reibewegl ich gelagert sein und der mit einer waagreehtan Schiene versehene Träger ^£» al ο Anstellhiife dianen, auf die die Schleif Stückpalette abkippt, /iann beim Absenken oder Anstellen des Halbscherenstromabnehmer^ die Schleifatückpalette nicht durch den Fahrdraht geführt wird.

Wie Fig. 3b zeigt, kann der Träger 5 für den zu führenden Körper auch aus zwei mit gemeinsamer Lagerachse versehenen Teilen 5a, 5b gebildet sein, die über je eina Schubstange 6 durch eine Kurvenscheibe 3b, 3c go fit euer t sind und bei einer Verschiebung des HauptIanker3 in vorgegebenen Bereichen eine zangenartige Bewegung ausführen. Hierbei kann die Bewegungsbahn geradlinig oder gekrümmt; ausgelegt oder aua beliebigen gekrümmten und geraden Teilatücksn zusammengesetzt sein.

LiLe Ro tätigung bzw. der Antrieb dar Lenkeranordnung sur Veränderung das Winkels c< kann durch einen Motor, ein Pederw^rk, eine pneumatische oder hydraulische Vorrichtung erfolgen.

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5 Figuren

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Claims

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1.) Lenkeranordnung zur Führung eines Körpers in einer vorgegebenen Bahn und lage mit zwei in Basisgelenken gelagerten Basislenkern, die über je ein Gelenk mit einem Hauptlenker gekoppelt sind, an dem ein durch eine Schubstange geführter Träger für den zu führenden Körper oder dieser selbst angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die lage des Trägers (5) bzw, dö8 zu führenden Körpers in Abhängigkeit vom Winkel ( oO ) zwischen einem Basislenker und dem Hauptlenker (4) mit einer Kurvenscheibe (3b) über die Schubstange (6) gesteuert ist.

2. Lenkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (3b) an einem Basislenker (2 bzw. 3) angeordnet ist»

3. Lenkeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange an dem Hauptlenker (4) durch Führungslager (6a) längsverschieblich geführt ist.

4. Lenkeranordming nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (3b) als Nockenscheibe ausgebildet ist und die Schubstange (6) durch Federkraft gegen die Nockenscheibe gedrückt wird.

5. Lenkeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange über eine Kulissenführung (6f) mit dem Träger (5) bzw. mit dem zu führenden Körper verbunden ist.

6. lenkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange über eine laufrolle (6d) an der Kurvenscheibe (3b) aufliegt,

7. Leiteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (6) in dem als Rohr ausgebildeten Haupblenker (4) angeordnet ist.

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8. Lenkeranordnung nach Anepruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (6) an der Seite der Kurvenacheibe in einem Führungslager (6a) verschiebbar gelagert ist, das seinerseits mit dem Hauptlenker (4) durch ein Gelenk (6e) verbunden ist.

9. LenkeranOrdnung nach Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (3b) ale Kulissenscheibe ausgebildet ist.

10. Lenkeranordnung nach Anepruch 1, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (6) über ein Gelenk (6h) mit einem der Nockenscheibe (3b) gegenüberliegenden, an dem Hauptlenker angelenkten Schwinghebel (7) verbunden ist, der unmittelbar oder über eine Laufrolle (6d) an der Nockenscheibe (3b) aufliegt.

11. LenkeranordxnuME nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinghebel (7) über «in unter Vorspannung stehendes Gum-■igelenk an des Hauptleaker (4) angelenkt ist.

12. Lenkeranordnung nach Anspruch I¹, dadurch c''' daß das Gelenk (4b) zwischen Basis- und Haupilenker e:rschließlich des Kurvenscheibengetriebes zum Schutz freien äußere Einflüsse gekapselt ist.

13· LenkeranOrdnung nach einen der Ansprüche ι bis 12, dadurch gekennzeichnet, daB die Kurvenscheibe (3b) derart ausgebildet ist, daß der Träger (5) für den zu führenden Körper stets die gleicht Winkellage, insbesondere eine horizontale bzw. vertikale Lag·, einnimmt.

14. Lenkerancrdnung nach Anspruch 1 bis *5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) für den zu führenden Körper aus zwei mit gemeinsamer Lagerachse versehenen Teilen gebildet ist, die über je eine Schubstange (6) mit gesonderten Kurvenscheiben verbunden sind und bei einer Verschiebung des Hauptlenkers eine zangenartige Bewegung ausführen.

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15. Lenkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13f dadurch gekennzeichnet, daß pie Bestandteil einer Hebebühne IPt.

16. Lenkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis* 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil einer Aufhängung für Arbeitsmaschinen, insbesondere von Rührwerken oder Bohrmaschinen ist.

17. Lenkeranordnujig nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil eines Halbscherenstromabnehmer s ist.

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