DE19652905C2 - Antrieb für einen Tisch einer an einer Basis befestigten Transport- oder Hubeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für einen Tisch einer an einer Basis befestigten Transport- oder Hubeinrichtung, mit einer von einem Motor antreibbaren Spindel, an deren Spindelmutter der Tisch befestigt ist.

Antriebe der genannten Gattung sind bekannt und zeichnen sich durch einen einfachen und robusten Aufbau aus. Es ist hier jedoch nachteilig, daß längere Stellwege es erforderlich machen, stets auch die Spindel des Antriebs in gleichem Maße zu verlängern. Hierdurch wird schließlich die Baulänge des Antriebs so vergrößert, daß dessen Einsatzmöglichkeiten ein­ geschränkt sind. Dies gilt insbesondere dann, sofern die Transport- oder Hubeinrichtungen an sperrigen Objekten unter eingeschänkten Platzverhältnissen, wie z. B. zum Transport und zur Positionierung von Bauteilen in der Automobilindustrie, eingesetzt werden sollen.

Die DE 39 38 970 A1 offenbart ein Antriebssystem, welches einen eine Welle aufweisenden Motor und eine einzige angetriebene Spindel, insbesondere für den Vorschubantrieb eines Tisches oder eines Schlittens einer Werkzeugmaschine, umfaßt. Auf der Spindel ist eine Spindelmutter verstellbar angeordnet. Zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens des Antriebssystems wird die Welle des Motors durch die angetriebene Spindel gebildet. Weiterhin zeigt auch die DE 42 15 964 C2 einen elektrisch arbeitenden Schubantrieb mit einer einzigen angetriebenen Spindel, die mit einer Spindelmutter bewegungsgekoppelt ist.

Durch die WO 95/33674 ist außerdem auch eine Hubeinrichtung mit einem Antriebssystem mit mehreren, nebeneinander angeordneten Spindeln bekannt. Die Spindeln sind dabei sämtlich als drehbar angetriebene Spindeln ausgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für Transport- oder Hubein­ richtungen zu schaffen, der bei kleinen Baulängen sehr große Stellwege ermöglicht und außerdem einen vergleichsweise einfachen, kostengünstigen Aufbau aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die wei­ tere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

Dadurch, daß parallel zu der Spindel des Tisches an der Basis bzw. basisseitig eine drehfeste Spindel befestigt ist, auf der eine über ein Zahnrad antreibbare Spindelmutter angeordnet ist, die in einem an einem Schlitten befestigten Lager axial fixiert ist und daß an dem Schlitten die Spindel des Tisches angeordnet ist, auf der ein Zahnrad drehfest angeordnet ist, das mit dem Zahnrad der Spindelmutter der zweiten Spindel in Eingriff steht, wird erreicht, daß der Schlitten sowie der Tisch relativ zum Schlitten teleskopartig verstellbar sind. Diese Ausbildung macht es möglich, den Antrieb klein auszubilden, wobei jedoch sehr große Transport- bzw. Hubwege ausgeführt werden können. Da es sich um einen Spindelantrieb handelt, der ggfs. von einem Stellmotor angetrieben sein kann, ist dennoch eine exakte Positionierung, z. B. eines Greifers, möglich. Da zudem für den Antrieb nur ein einziger Antriebsmotor erforderlich ist, handelt es sich um eine vergleichsweise kostengünstig realisierbare und wartungsarme Lösung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an dem Schlitten der Motor befestigt, von dem die Spindel des Tisches angetrieben wird. Hier ergibt sich der Vorteil eines besonders einfachen und kostengünstigen Aufbaus des Antriebs.

Im Rahmen der Erfindung ist es insbesondere bei zu realisierenden größeren Stellwegen vorgesehen, daß der Motor und eine von diesem angetriebene parallele und drehbare dritte Spindel an der Basis angeordnet sind, wobei eine Spindelmutter der dritten Spindel an dem Schlitten drehfest befestigt ist, wobei auch hier über die Spindelmuttern der Schlitten sowie der Tisch relativ zum Schlitten teleskopartig verstellbar sind. Der Motor ist hier an der Basis befestigt, belastet den Antrieb nicht und folgt auch nicht der Stellbewegung des Tisches.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß bei großen Stellwegen, bzw. bei beengten räumlichen Verhältnissen, die einen im Verhältnis zum Stellweg stark verkürzten Antrieb erfordern, weitere von dem Motor angetriebene Spindeln parallel angeordnet sind, deren Spindelmuttern an jeweils einem weiteren Schlitten drehfest befestigt sind, daß an den Schlitten jeweils eine mit einer Verzahnung versehene Spindelmutter einer weiteren drehfest angeordneten und basisseitig befestigten Spindel axial fixiert angeordnet sind, daß am dem Tisch benachbarten Schlitten die Spindel des Tisches angeordnet ist und daß die Verzahnungen der Spindelmuttern mit auf den von dem Motor angetriebenen weiteren Spindeln und der Spindel des Tisches drehfest angeordneten Zahnrädern in Eingriff stehen, so daß über die Spindelmuttern die Schlitten zueinander, sowie der Tisch relativ zu den Schlitten teleskopartig verstellbar sind. Diese Ausbildung ermöglicht im Antrieb die Anordnung einer Vielzahl paralleler kurzer Spindeln und somit eine im Verhältnis zum Stellweg sehr kurze Baulänge des Antriebs.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im fol­ genden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1, eine schematische Darstellung eines Antriebs;

Fig. 2, eine schematische Darstellung des Antriebs gemäß Fig. 1, in einer ausgefahrenen Stellung;

Fig. 3, eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Antriebs;

Fig. 4, eine schematische Darstellung des Antriebs gemäß Fig. 2, in einer ausgefahrenen Stellung;

Fig. 5, eine schematische Darstellung eines sehr kurz ausgebildeten Antriebs;

Fig. 6, eine schematische Darstellung des Antriebs gemäß Fig. 5, in einer ausgefahrenen Stellung.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Antrieb für einen Tisch 2 einer an einer Basis 3 befestigten Transport- oder Hubeinrichtung bezeichnet. An dem Tisch 2 ist beispielsweise ein in der Zeichnung nicht dargestellter Greifer für z. B. Kraftfahrzeugbauteile befestigbar. An einem Schlitten 4 des Antriebs 1 ist ein Motor 5 befestigt, von dem über einen Zahntrieb 6 eine Spindel 7 antreibbar ist. An der Basis 3 ist parallel zu der von dem Motor 5 antreibbaren Spindel 7 eine drehfeste Spindel 8 befestigt. Auf der drehfesten Spindel 8 ist eine über ein Zahnrad 9 antreibbare Spindelmutter 10 angeordnet. Die Spindelmutter 10 ist in einem an dem Schlitten 4 befestigten Lager 11 axial fixiert angeordnet. Auf der von dem Motor 5 angetriebenen Spindel 7 ist ein Zahnrad 12 drehfest angeordnet, das mit dem Zahnrad 9 der Spindelmutter 10 in Eingriff steht.

Auf der im Schlitten 4 gelagerten, vom Motor 5 angetriebenen Spindel 7 ist eine Spindelmutter 13 drehfest angeordnet, die mittels einer Halterung 14 an dem Tisch 2 befestigt ist. Die Spindel 7 ist in dem Schlitten 4 beidseitig in Lagern 15 drehbar angeordnet.

Der Schlitten 4 ist mit Führungen 16 versehen, die auf Führungsschienen 17 der Basis 3 geführt gleiten. An dem Tisch 2 angeordnete Führungen 18 greifen über Führungsschienen 19, die am Schlitten 4 befestigt sind. Die Führungen 16, bzw. die Führungen 18, dienen der Sicherstellung der Stabilität des Antriebs 1, in dem der Schlitten 4 an der Basis 3 und der Tisch 2 am Schlitten 4 geführt wird.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, kann der Antrieb 1, d. h. der Schlitten 4 mit dem Tisch 2, teleskopartig ausgefahren werden. Die Stellbewegung wird eingeleitet, in dem vom Antriebsmotor 5 über den Zahntrieb 6 die Spindel 7 angetrieben, d. h. in eine Drehbewegung versetzt wird. Als Folge der Verdrehung der Spindel 7 bewegt sich zum einen die Spindelmutter 13, die in der Halterung 14 des Tisches befestigt ist, zusammen mit dem Tisch 2 nach unten, in die in der Fig. 2 dargestellte Stellung. Gleichzeitig wird über das drehfest auf der Spindel 7 angeordnete Zahnrad 12, das mit dem Zahnrad 9 der Spindelmutter 10 in Eingriff steht, diese Spindelmutter 10 verdreht. Als Folge dieser Drehbewegung der Spindelmutter 10 bewegt sich diese auf der drehfest angeordneten Spindel 8 gleichfalls und parallel nach unten. Dieser Bewegung folgt der Schlitten 4, da die Spindelmutter 10 in dem Lager 11 des Schlittens 4 axial gesichert befestigt ist. Der Schlitten 4 folgt folglich allen Axialbewegungen der Spindelmutter 10 auf der Spindel 8 in die in der Fig. 2 dargestellte Position. Die Führungen 18 bzw. 16 stellen auch beim Ausfahren des Antriebs 1 dessen Stabilität sicher. Sofern als Antriebsmutter 5 ein Stellmotor eingesetzt wird, ist es möglich, mittels des erfindungsgemäßen Antriebs 1 den Tisch 2 exakt zu positionieren. Insgesamt ergibt sich aufgrund der Anordnung der beiden Spindeln 7 und 8 eine im Vergleich zum Stellweg kurze Baulänge des Antriebs. Da zudem für den Antrieb nur ein einziger Antriebsmotor erforderlich ist, handelt es sich um eine vergleichsweise kostengünstig realisierbare und wartungsarme Lösung.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Antriebs 1 sind der Motor 5 und eine von diesem angetriebene parallele und drehbare dritte Spindel 20 an der Basis 3 angeordnet. Auf der Spindel 20 ist eine Spindelmutter 21 drehfest angeordnet, die mittels einer Halterung 22 an dem Schlitten 4 befestigt ist.

Sobald hier die dritte Spindel 20 von dem Antriebsmotor 5 über den Zahntrieb 6 angetrieben wird, so bewegt sich deren Spindelmutter 21 in axialer Richtung, wobei über die Halterung 22 auch der Schlitten beispielsweise in die in der Fig. 4 dargestellte Endlage bewegt wird. Von dem Schlitten 4 wird dabei über dessen Lager 11 die Spindelmutter 10 der drehfesten Spindel 8 axial verschoben, wobei diese eine Rotationsbewegung ausführt. Diese Rotationsbewegung der Spindelmutter 10 wird über deren Zahnrad 9 auf das in Eingriff stehende Zahnrad 12 der Spindel 7 des Tisches 2 übertragen. Da das Zahnrad 12 auf der Spindel 7 drehfest angeordnet ist, wird auch diese in eine Drehbewegung versetzt. Als Folge dieser Drehbewegung wird dann gleichzeitig auch deren Spindelmutter 13 angetrieben und führt eine entsprechende Axialbewegung aus. Die Spindelmutter 13 überträgt dabei die Stellbewegung über die Halterung 14 auf den Tisch 2. Der Tisch 2 befindet sich schließlich in der in der Fig. 4 dargestellten Stellung, in der der größte Stellweg erreicht ist. Auch hier stabilisieren die Führungen 16 und 18 den Antrieb.

Der wesentliche Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel liegt darin, daß der Antriebsmotor 5 an der Basis 3 befestigt ist und vom Antrieb nicht bewegt werden muß. Der teleskopartig ausfahrbare Teil des Antriebs 1 kann somit kompakter ausgebildet werden.

In dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich eine weitere angetriebene Spindel 23 in einem zusätzlichen Schlitten 24 in einem Lager 34 gelagert angeordnet. Der Schlitten 24 ist auf der mit der Verzahnung 9 versehenen Spindelmutter 10 der basisseitig drehfest angeordneten Spindel 8 mittels eines Lagers 29 axial fixiert. Auf der Spindel 23 ist ein Zahnrad 28 drehfest angeordnet. Auf der Spindel 23 ist außerdem eine Spindelmutter 26 angeordnet, die in einer Halterung 27 des Schlittens 4 drehfest befestigt ist. An dem Schlitten 24 ist eine weitere Spindel 30 drehfest angeordnet. Auf der Spindel 30 ist eine Spindelmutter 31 mit einer Verzahnung 32 angeordnet. Diese Spindelmutter 31 ist in der Halterung 22 des Schlittens 4 axial fixiert. Der Schlitten 24 ist zudem über eine Halterung 25 an der drehfesten Spindelmutter 21 der vom Motor 5 angetriebenen Spindel 20 befestigt.

Zum Verstellen des Antriebs 1 wird die Spindel 20 von dem Antriebsmotor 5 über den Zahntrieb 6 angetrieben, wobei sich deren Spindelmutter 21 in axialer Richtung bewegt und über die Halterung 25 auch der zusätzliche Schlitten 24, gemäß Fig. 6, bewegt wird. Von dem Schlitten 24 wird dabei über dessen Lager 11 die Spindelmutter 10 der drehfesten Spindel 8 axial verschoben, wobei diese eine Rotationsbewegung ausführt. Diese Rotationsbewegung der Spindelmutter 10 wird über deren Zahnrad 9 auf das in Eingriff stehende Zahnrad 28 der Spindel 23 des Schlittens 24 übertragen. Da das im Schlitten 24 gelagerte Zahnrad 28 auf der Spindel 23 drehfest angeordnet ist, wird auch diese in eine Drehbewegung versetzt. Als Folge dieser Drehbewegung wird dann gleichzeitig auch deren Spindelmutter 26 angetrieben und führt eine entsprechende Axialbewegung aus. Die Spindelmutter 26 überträgt dabei die Stellbewegung über die Halterung 27 auf den benachbarten Schlitten 4. Der Schlitten 4 wird schließlich in die in der in der Fig. 6 dargestellte Stellung bewegt, in der der größte Stellweg erreicht ist.

Aufgrund der Stellbewegung des Schlittens 4 wird auch die in dem Schlitten 4 im Lager 11 befestigte Spindelmutter 31 der drehfesten Spindel 30 in eine Rotationsbewegung versetzt. Da deren Verzahnung 32 mit dem Zahnrad 12 der Spindel 7 des Tisches 2 in Eingriff steht, wird auch die Spindel 7 in eine Rotationsbewegung versetzt. Als Folge führt deren Spindel­ mutter 13 eine axiale Stellbewegung aus, wobei schließlich auch der Tisch 2 über die Halterung 14 in seine Endlage, gemäß Fig. 6, bewegt wird. Auch hier stabilisieren die Führungen 18 die Führungen 16, die über eine an dem Schlitten 24 angeordnete Führungsschiene 35 greifen, und die an dem Schlitten 24 angeordneten Führungen 33, die über die Führungsschiene 17 der Basis 3 greifen, den Antrieb.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß ggfs. im Antrieb 1 weitere zusätzliche Spindeln in der beschriebenen Weise parallel angeordnet sein können, deren Spindelmuttern an jeweils einem weiteren Schlitten in einem Lager axial fixiert sind. Es ist so möglich, die Baulänge des Antriebs 1 weiter zu verkürzen.

Die beschriebene Ausbildung macht es möglich, den Antrieb 1 im Verhältnis zum erzielbaren Stellweg sehr klein auszubilden. Dieses ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn große Transport- bzw. Hubwege unter eingeschänkten Platzverhältnissen ausgeführt werden müssen. Ein Einsatzgebiet sind Transport- oder Hubeinrichtungen an sperrigen Objekten, wie z. B. zum Transport und zur Positionierung von Bauteilen in der Automobilindustrie. Dia es sich um einen Spindelantrieb handelt, der ggfs. von einem Stellmotor angetrieben sein kann, ist dennoch eine exakte Positionierung, z. B. eines Greifers, möglich. Da zudem für den Antrieb nur ein einziger Antriebsmotor erforderlich ist, handelt es sich um eine ver­ gleichsweise kostengünstig realisierbare und wartungsarme Lösung.

Claims (5)

1. Antrieb (1) für einen Tisch (2) einer an einer Basis (3) befestigten Transport- oder Hubeinrichtung, mit einer von einem Motor (5) antreibbaren Spindel (7), an deren Spindelmutter (13) der Tisch (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Spindel (7) des Tisches (2) an der Basis (3), oder basisseitig, eine zweite drehfeste Spindel (8) befestigt ist, auf der eine über ein Zahnrad (9) antreibbare Spindelmutter (10) angeordnet ist, die in einem an einem Schlitten (4) befestigten Lager (11) axial fixiert ist und daß an dem Schlitten (4) die Spindel (7) des Tisches (2) angeordnet ist, auf der ein Zahnrad (12) drehfest angeordnet ist, das mit dem Zahnrad (9) der Spindelmutter (10) der drehfesten Spindel (8) in Eingriff steht, derart, daß von den Spindelmuttern (10 und 13) der Schlitten (4) sowie der Tisch (2) relativ zum Schlitten (4) teleskopartig verstellbar sind.

2. Antrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (4) der Motor (5) befestigt ist, von dem die Spindel (7) des Tisches (2) antreibbar wird.

3. Antrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5) und eine von diesem angetriebene parallele und drehbare dritte Spindel (20) an der Basis (3) angeordnet sind, wobei eine Spindelmutter (21) der dritten Spindel (20) an dem Schlitten (4) drehfest befestigt ist, derart, daß über die Spindelmuttern (21, 10, 13) der Schlitten (4) sowie der Tisch (2) relativ zum Schlitten (4) teleskopartig verstellbar sind.

4. Antrieb (1) nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Motor (5) angetriebene weitere Spindel (23) an einem zusätzlichen Schlitten (24) parallel angeordnet ist, daß dieser Schlitten (24) auf der mit der Verzahnung (9) versehenen Spindelmutter (10) der basisseitig drehfest angeordneten Spindel (8) axial fixiert angeordnet ist, daß auf der Spindel (23) ein Zahnrad (28) drehfest angeordnet ist und daß deren Spindelmutter (26) an dem Schlitten (4) drehfest befestigt ist und daß die Verzahnungen der Spindelmuttern (10, 31) mit auf den von dem Motor (5) angetriebenen Spindeln (20, 23) und der Spindel (7) des Tisches (2) drehfest angeordneten Zahnrädern (28, 12) in Eingriff stehen, derart, daß über die Spindelmuttern (21, 10, 26, 31, 13) die Schlitten (24, 4) zueinander, sowie der Tisch (2) relativ zu den Schlitten (24, 4) teleskopartig verstellbar sind.

5. Antrieb (1) nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Spindeln parallel angeordnet sind, deren Spindelmuttern an jeweils einem weiteren Schlitten in einem Lager axial fixiert sind, daß an den Schlitten jeweils eine mit einer Verzahnung versehene Spindelmutter einer weiteren, drehfest angeordneten und basisseitig befestigten Spindel axial fixiert angeordnet sind, daß am dem Tisch benachbarten Schlitten die Spindel des Tisches angeordnet ist und daß die Verzahnungen der Spindelmuttern mit auf den von dem Motor angetriebenen weiteren Spindeln und der Spindel des Tisches drehfest angeordneten Zahnrädern in Eingriff stehen, derart, daß über die Spindelmuttern die Schlitten zueinander, sowie der Tisch relativ zu den Schlitten teleskopartig verstellbar sind.