-
Die
Erfindung betrifft ein modulares Trägersystem, insbesondere zur
Handhabung von Werkstücken
oder dergleichen, mit einer Handhabungsvorrichtung die aus zumindest
einem Modulsatz mit zwei vermittels einer Verbindungseinrichtung
verbindbaren Tragmodulen gebildet ist, wobei die Tragmodule jeweils
zumindest ein Kupplungsorgan aufweisen, das mit einer Anschlusseinrichtung
eines Trägerelements
des Trägersystems
verbindbar ist.
-
Trägersysteme
zur Handhabung von Werkstücken
oder dergleichen sind hinlänglich
bekannt und werden regelmäßig insbesondere
in Waschanlagen zur Reinigung von Werkstücken eingesetzt. Die bekannten
Trägersysteme
sind aus einem Rahmengestell mit zwei einander gegenüberliegenden
Rahmen, welche über
Streben fest miteinander verbunden sind, und in das Rahmengestell
eingesetzte Werkstückträger gebildet.
Die Werkstückträger können als
Korb oder Lochblech mit Werkstückaufnahmen
zur Aufnahme von zu reinigenden Werkstücken ausgebildet sein. Das
Trägersystem
bzw. die Werkstückträger werden
zunächst
mit Werkstücken
bestückt
und nachfolgend in eine oder mehrere Reinigungsbäder mit einer Reinigungsflüssigkeit
eingesetzt. Das Trägersystem
bzw. das Rahmengestell weist dementsprechende Handhabungselemente auf,
an denen das Rahmengestell aufnehmbar und zwischen den Reinigungsbädern bzw.
einem Bestückungsplatz
bewegbar ist.
-
Bei
dem aus dem Stand der Technik bekannten Trägersystemen ist es insbesondere
nachteilig, dass das Rahmengestell einstückig bzw. aus miteinander verschweißten Streben
ausgebildet ist. Die Verwendung von Rahmen und die Rahmen verbindenden
Verbindungsstreben, sowie deren stabile Verbindung untereinander
vermittels beispielsweise Schweißen, ist insofern notwendig,
da am Rahmengestell eine Mehrzahl von Werkstückträgern gehaltert wird, so dass
das Rahmengestell bei einer Bestückung
der Werkstückträger mit
Werkstücken
relativ hohe Gewichtskräfte
aufnehmen muss. Die sich hieraus ergebende dreidimensionale Gestalt
des Rahmengestells erfordert aufgrund des von Außenkonturen des Rahmengestells
umfassten Volumens einen im Vergleich zu einem Materialvolumen des
Rahmengestells unverhältnismäßig hohen
Verpackungsaufwand. Das von den Außenkonturen des Rahmengestells
umfasste Volumen bzw. ein freier Verpackungsinnenraum ist zum Transport
bzw. zur Verpackung und Positionierung weiterer, zum Trägersystem
gehöriger
Bauteile nicht geeignet, so dass dieses freie Volumen regelmäßig für einen
Transport nicht weiter nutzbar ist. Der Versand eines Rahmengestells
bzw. Trägersystems
zu einem Kunden ist daher mit einem unverhältnismäßig hohen Verpackungsaufwand
und hohen Transportkosten verbunden.
-
Weiter
ist nachteilig, dass am Rahmengestell Schienen zur Aufnahme von
Werkstückträgern bzw. die
Werkstückträger selbst
in vordefinierten Abständen
verschweißt
sind. So ist ein Abstand der Werkstückträger untereinander nicht optimal
auf wechselnde Werkstückgrößen anpassbar,
so dass weniger Werkstücke
innerhalb eines zur Verfügung
stehenden Aufnahmevolumens des Trägersystems anordbar sind, als
dies bei einer optimalen Ausnutzung des Aufnahmevolumens der Fall
wäre.
-
Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Trägersystem vorzuschlagen, welches
modular aufgebaut, für
einen Transport zerlegbar und an unterschiedliche Werkstückgrößen anpassbar
ist, und dennoch eine ausreichende Stabilität aufweist.
-
Das
erfindungsgemäße, modulare
Trägersystem
zur Handhabung von Werkstücken
oder dergleichen, weist eine Handhabungsvorrichtung auf, die aus
zumindest einem Modulsatz mit zwei vermittels einer Verbindungseinrichtung
verbindbaren Tragmodulen gebildet ist, wobei die Tragmodule jeweils zumindest
ein Kupplungsorgan aufweisen, das mit einer Anschlusseinrichtung
eines Trägerelements des
Trägersystems
verbindbar ist. Aufgrund des modularen Aufbaus des Trägersystems
ist eine zerlegbare Handhabungsvorrichtung aus den zwei vermittels
der Verbindungseinrichtung verbindbaren Tragmodulen ausbildbar.
Ein sperriger bzw. ein verhältnismäßig großes Volumen
einnehmender Rahmen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, muss
daher nicht mehr versandt werden bzw. wird erst durch eine Verbindung
der Tragmodule in situ ausgebildet. Beide Tragmodule weisen jeweils
zumindest ein oder mehrere voneinander regelmäßig beanstandete Kupplungsorgane
auf, welche jeweils mit der Anschlusseinrichtung des Trägerelements
bzw. eines Werkstückträgers verbindbar
sind, so dass durch einen Zusammenbau der Handhabungsvorrichtung
mit dem Trägerelement
das modulare Trägersystem
ausbildbar ist. Ein Gewichtskräfte
aufnehmender Rahmen wird insbesondere durch die Verbindung der Tragmodule
untereinander und durch die jeweilige Verbindung der Tragmodule
mit dem zumindest einem Trägerelement
ausgebildet, wobei beispielsweise mehrere Modulsätze mit einem Trägerelement
zur Ausbildung eines Rahmengestells verbindbar sind. Auch ist die
Handhabungsvorrichtung optional an mehrere Trägerelemente in einer an spezifische Werkstückgrößen anpassbaren
Stapelanordnung anschließ-
bzw. verbindbar.
-
Als
besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Tragmodul vermittels
einer Schwenkbewegung des Tragmoduls mit dem Trägerelement verbindbar ist.
Ein Tragmodul kann so besonders einfach und ohne die Verwendung
zusätzlichen
Werkzeugs mit einem oder optional mehreren Trägerelementen gleichzeitig verbunden
werden. So kann bereits eine Schwenkbewegung um eine Längsachse des
Tragmoduls um wenige Winkelgrad für eine Verbindung mit dem Trägerelement
ausreichend sein.
-
Weiter
können
die Tragmodule nach einer Verbindung mit dem Trägerelement vermittels der Verbindungseinrichtung
zur Ausbildung einer Handhabungskonfiguration der Handhabungsvorrichtung verbindbar
sein. Nachfolgend einer Verbindung der Tragmodule der Handhabungsvorrichtung
mit dem Trägerelement
kann so besonders einfach eine Verbindung der Tragmodule untereinander
geschaffen werden, die zusammen mit dem Trägerelement einen Rahmen ausbildet.
Auch ist eine Verbindung der Tragmodule mit dem Trägerelement
erst wieder lösbar,
wenn die Verbindung der Tragmodule untereinander gelöst ist.
Hieraus ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Sicherung der Verbindung
der Tragmodule mit dem Trägerelement
infolge einer konstruktiv festgelegten Montagereihenfolge.
-
Ist
die Handhabungsvorrichtung aus zumindest zwei Modulsätzen gebildet,
kann gegenüber
einer Anordnung eines einzelnen Modulsatzes in einem Flächenschwerpunkt
bzw. entlang einer Längsachse
oder in einem Bereich entlang einer Seitenkante eines Trägerelements,
eine Anordnung der Modulsätze
im Bereich zweier Seitenkanten des Trägerelements gewählt werden.
Die Lage- und Gewichtsstabilität
des Trägersystems
kann so, insbesondere bei einer parallelen Anordnung der Modulsätze, wesetlich
verbessert werden.
-
Auch
erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn das Tragmodul aus
einem Strebenelement mit zumindest einer Verbindungsstrebe zur Verbindung
mit dem zweiten Tragmodul des Modulsatzes gebildet ist. Die Verbindungsstrebe
kann beispielsweise an das Strebenelement in einem rechten Winkel
angeschweißt
sein, wobei beide Tragmodule des Modulsatzes im Wesentlichen gleich
lange Verbindungsstreben aufweisen können.
-
In
einer Ausführungsform
einer Verbindungseinrichtung kann die Verbindungseinrichtung aus
einer Rastklinkenverbindung gebildet sein. So kann eine Verbindungsstrebe
eines Tragmoduls eine Rastklinke aufweisen, welche in eine übereinstimmend ausgebildete
Rastausnehmung einer Verbindungsstrebe eines zweiten Tragmoduls
einrastet. Die Rastklinke kann vermittels einer Federeinrichtung
in einer Rastposition gehalten werden, so dass ein unbeabsichtigtes
Lösen der
Rastklinkenverbindung vermieden wird. Auch kann eine derartige Rastklinkenverbindung
manuell, ohne eine Verwendung zusätzlichen Werkzeugs, durch eine
Betätigung
der Rastklinke gelöst
werden.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung
kann die Verbindungseinrichtung aus einer Klauenverbindung gebildet
sein. Die Klauenverbindung kann zwischen den Verbindungsstreben
zweier Tragmodule ausgebildet sein, wobei eine Verbindungsstrebe,
eine Klaue und die zweite Verbindungsstrebe eine übereinstimmend ausgebildete
Klauenausnehmung aufweisen kann, in welche die Klaue zur Ausbildung
einer formschlüssigen
Verbindung einschwenkbar ist. Alternativ kann zwischen den beiden
Verbindungsstreben eine Klauenverbindung in Art eines Bajonettverschlusses
ausgebildet sein, wobei dann beispielsweise auf einer Verbindungsstrebe
ein Verschlussring zum Eingriff in Klauen bzw. Klauenausnehmungen
der zweiten Verbindungsstrebe angeordnet ist.
-
Weitere
Ausführungsformen
einer Verbindungseinrichtung können
Schraubverbindungen, Steckverbindungen und andere aus dem Stand
der Technik bekannte Verbindungsarten für zwei Verbindungsstreben bzw.
eine Verbindungsstrebe und ein Strebenelement sein.
-
Ist
das Kupplungsorgan des Tragmoduls als ein Eingriffselement zum formschlüssigen Eingriff
in die Anschlusseinrichtung ausgebildet, kann eine besonders sichere,
hohe Gewichtskräfte
aufnehmende Verbindung zwischen dem Tragmodul und dem Trägerelement
hergestellt werden. So kann das Eingriffselement an das Tragmodul
angeformt oder als ein eigenes Bauteil mit diesem verbunden sein.
Ebenso sind Eingriffselemente denkbar, die vermittels einer Ausnehmung
im Tragmodul ausgebildet sind.
-
In
einer Ausführungsform
kann das Eingriffselement als Stift ausgebildet sein. Ein Stift
kann besonders einfach vermittels einer Sackloch- bzw. Durchgangsbohrung
in dem Tragmodul bzw. der Verbindungsstrebe mit dieser verbunden
werden. Auch kann der Stift das Tragmodul bzw. die Verbindungsstrebe
in Querrichtung einseitig oder beidseitig überragen.
-
Ist
das Eingriffselement verstellbar, kann das Eingriffselement an einer
von mehreren vorgegebenen bzw. auch an einer beliebigen Position
entlang einer Längsachse
des Tragmoduls flexibel befestigt werden.
-
Als
besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Anschlusseinrichtung
zumindest eine Rastnase aufweist. Das Kupplungsorgan kann so mit
der Anschlusseinrichtung des Trägerelements
formschlüssig
verrasten, derart, dass das Tragmodul alleine durch die Rastnase
in der für
das Tragmodul vorgesehenen Verwendungsposition gehalten werden kann.
-
Um
eine in Längsrichtung
des Tragmoduls vorgesehene Montagelage relativ zum Trägerelement
sicherzustellen, kann das Tragmodul ein das Tragmodul positionierendes
Anschlagelement aufweisen. Auch kann das Anschlagelement in Art
eines Sicherungsbolzens, welcher in am Tragmodul dafür vorgesehenen
Bohrungen eingesteckt wird, ausgebildet sein.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
kann das Anschlagelement verstellbar sein. So kann das Anschlagelement
in einer beliebigen oder einer von mehreren vorgegebenen Positionen
flexibel befestigt werden. Ein derartiges Anschlagelement kann beispielsweise
als ein am Tragmodul verstellbarer und form- bzw. kraftschlüssig fixierbarer
Ring ausgebildet sein.
-
Ist
am Trägerelement
ein Anschlag für
das Anschlagelement ausgebildet, kann vermittels des Anschlagelements
eine Lage des Tragmoduls in Längsrichtung
relativ zum Trägerelement
vorbestimmt festgelegt werden. So kann auch dann das Kupplungsorgan
des Tragmoduls relativ zur Anschlusseinrichtung des Trägerelements
für eine passgenaue
Verbindung ausgerichtet werden. Des Weiteren kann eine Lage der
Tragmodule eines Modulsatzes relativ zueinander, zur Verbindung
mit der Verbindungseinrichtung vermittels der Anschläge des Trägerelements
bzw. der Anschlagelemente der Tragmodule, sichergestellt werden.
-
Weist
das Trägerelement
räumlich
positionierende Stapelelemente zur Ausbildung einer Stapelkonfiguration
mit zumindest einem weiteren Trägerelement
auf, können
Trägerelemente
derart gestapelt werden, dass Zwischenräume zwischen den Trägerelementen
an eine Größe von jeweilig
zu reinigenden Werkstücken
anpassbar sind. Dazu können die
Stapelelemente am Trägerelement
angeformt sein.
-
Als
besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Stapelelemente am
Trägerelement
anschließbar
sind. Die Stapelelemente können
beispielsweise vermittels einer Schraubverbindung mit dem Trägerelement
verbunden sein. Sind die Stapelelemente auswechselbar, kann das
modulare Trägersystem
besonders einfach auf unterschiedliche Werkstückgrößen bzw. Trägerelementabstände angepasst
werden. Auch ist so eine Stapelkonfiguration ausbildbar, die nach
einer aufeinander folgenden Bestückung
der Trägerelemente
mit Werkstücken
einfach, in einem einzigen Verbindungsschritt mit der Handhabungsvorrichtung
verbindbar ist.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können die
Stapelelemente verstellbar sein. Sind die Stapelelemente höhenein-
oder verstellbar, kann das modulare Trägersystem besonders einfach
auf unterschiedliche Werkstückgrößen bzw. Trägerelementabstände eingestellt
werden. Eine Einstellung kann stufenlos über Gewinde oder durch ein teleskopierbares
Stapelelement erfolgen.
-
Um
eine bestimmungsgemäße Handhabung des
modularen Trägersystems
in einer Reinigungsanlage zu gewährleisten,
kann das Tragmodul ein Handhabungselement zur Handhabung des Trägersystems
aufweisen. Das Handhabungselement kann an einem oberen Ende des
Tragmoduls ausgebildet sein, wobei das Handhabungselement Auflagekonsolen
zur Auflage des Trägersystems
am Rand eines Reinigungsbades bzw. zur Relativpositionierung der Werkstücke im Reinigungsbad
und Transportaufnahmen zum Transport des Trägersystems zwischen Reinigungsbädern und
einem Bestückungsplatz
aufweisen kann.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
modulares Trägersystem
in einer perspektivischen Ansicht;
-
2 ein
Trägerelement
in einer Draufsicht;
-
3 das
Trägerelement
in einer Schnittansicht entlang einer Linie III-III aus 5;
-
4 eine
Seitenansicht des Trägersystems mit
einem Teilschnitt einer Verbindungseinrichtung;
-
5 eine
Teilschnittansicht des Trägersystems
entlang einer Linie V-V aus 4;
-
6 ein
erstes Tragmodul in einer Draufsicht;
-
7 das
erste Tragmodul in einer Seitenansicht;
-
8 ein
zweites Tragmodul in einer Seitenansicht;
-
9 das
zweite Tragmodul in einer Draufsicht.
-
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines modularen Trägersystems 10 mit
Trägerelementen 11 zur
Aufnahme von hier nicht dargestellten Werkstücken in einer Stapelkonfiguration 12 sowie
zwei Modulsätze 13 mit
jeweils zwei Tragmodulen 14 und 15 die mit einer
Verbindungseinrichtung 16 untereinander verbunden sowie
in den Trägerelementen 11 eingesetzt
und ebenfalls mit diesen verbunden sind.
-
In
der in 1 gezeigten Handhabungskonfiguration des Trägersystems 10 sind
an den Tragmodulen 14 und 15 angeschweißte Handhabungselemente 17 bzw. 18 derart
orientiert, dass das Trägersystem 10 an
nach innen weisenden Aufnahmezapfen 19 und 20 von
einer hier nicht gezeigten Transportvorrichtung aufnehmbar und zwischen
beispielsweise Reinigungsbädern
einer Reinigungsanlage transportierbar ist. Weiter weisen die Handhabungselemente 14 und 15 Auflagekonsolen 21 bzw. 22 auf, die
zur Auflage des Trägersystems 10 auf
einem Rand eines hier nicht dargestellten Reinigungsbades dienen.
Die Handhabungselemente 17 und 18 sind jeweils
mit ihren Aufnahmezapfen 19 bzw. 20 und den Auflagekonsolen 21 bzw. 22 in
einer hier nicht dargestellten horizontalen Ebene, parallel zu den Trägerelementen 11 und
in Längsrichtung
der Trägerelemente 11 parallel
zueinander, orientiert.
-
Anhand
einer Zusammenschau der 2 bis 9 soll nunmehr
der detaillierte Aufbau des hier modularen Trägersystems 10 erläutert werden. Die 6 und 7 zeigen
das Tragmodul 14, welches aus einem Strebenelement 23 und
einer an das Strebenelement 23 angeschweißten Verbindungsstrebe 24 gebildet
ist. Weiter ist ein als Ring 25 ausgebildetes Anschlagelement
am Strebenelement 23 vermittels eines Bolzens 26 fest
fixiert. Zur Aufnahme des Bolzens 26 bzw. der veränderlichen
Anordnung des Rings 25 am Strebenelement 23 weist
das Strebenelement 23 Durchgangsbohrungen 27 auf.
Weiter sind am Strebenelement 23 Stifte 28 in
Durchgangsbohrungen 29, das Strebenelement 23 einseitig überragend,
angeordnet, und mit Sicherungsstiften 30 formschlüssig fixiert.
Das Handhabungselement 17 ist in Längsrichtung der Stifte 28 orientiert,
wobei die Verbindungsstrebe 24 orthogonal zu einer von
dem Handha bungselement 17 und den Stiften 28 gebildeten
Erstreckungsebene angeordnet ist.
-
Die 8 und 9 zeigen
das Tragmodul 15 mit einem Strebenelement 31 und
einer Verbindungsstrebe 32 sowie dem Handhabungselement 18.
Im Übrigen
entspricht das Tragmodul 15 der in den 6 und 7 beschriebenen
Ausführungsform
eines Tragmoduls.
-
Wie
aus den 2 bis 5 hervorgeht, sind
die Tragmodule 14 und 15 in die Trägerelemente 11 eingesetzt
und vermittels der Stifte 28 mit jeweils einer Anschlusseinrichtung 33 der
Trägerelemente 11 verriegelt.
Die Trägerelemente 11 weisen Öffnungen 34,
welche in etwa einem Querschnitt der Strebenelemente 23 und 31 mit
den Stiften 28 entsprechen, sowie ein die Öffnungen 34 teilweise
umgebendes Anschlagblech 35 auf. Das Anschlagblech 35 bildet
entlang seiner Kontur 36 eine Rastnase 37 mit
einer Rastvertiefung 38 sowie eine Anlagefläche 39 aus.
Weiter sind an den Trägerelementen 11 Stapelelemente 40 vermittels
Schrauben 41 befestigt. Die Stapelelemente 40 weisen
an einem oberen Ende 42 einen abgesetzten Durchmesser 43 auf,
welcher in einer Ausnehmung 44 der Schraube 41 weiterer
Trägerelemente 11 einsetzbar
ist. Die Trägerelemente 11 sind
so mit hier nicht gezeigten Werkstücken, welche auf Werkstückhalter 45 aufsetzbar
sind, bestückbar
und einer Reihenfolge einer Bestückung
folgend nacheinander stapelbar. Insbesondere vermittels der Stapelelemente 40 wird
sichergestellt, dass ein Abstand H der Trägerelemente 11 und
somit eine optimale Raumausnutzung in Bezug auf eine Werkstückhöhe gewährleistet
ist. Der Abstand H entspricht Abständen der Stifte 28 an
den Strebenelementen 23 und 31, so dass die Stifte 28 jeweils
in übereinstimmenden
Abständen
zu den Anschlusseinrichtungen 33 ausgerichtet sind. Bei
einem Einsetzen der Tragmodule 14 und 15 in die
jeweiligen Öffnungen 34 der Trägerelemente 11 gelangt
der Ring 25 auf einer Oberkante 46 des Anschlagblechs 35 zur
Anlage, so dass die Stifte 28 in den Anschlusseinrichtungen 33 parallel
zur Erstreckungsrichtung der Rastnasen 37 ausgerichtet
sind. Vermittels einer Drehung der Tragmodule 14 und 15 im
Uhrzeigersinn um im Wesentlichen 90° gleiten die Stifte 28 über die
Rastnasen 37 hinweg und gelangen mit den Rastvertiefungen 38 bzw.
an den Anlageflächen 39 zur
Anlage. Gleichzeitig werden die Verbindungsstreben 24 und 32 einander
gegenüberliegend
positioniert, so dass diese vermittels der Verbindungseinrichtung 16 verbindbar sind.
-
Die
Verbindungseinrichtung 16 weist an der Verbindungsstrebe 32 eine
Rastklinke 47 auf, die vermittels eines Bolzens 48 an
der Verbindungsstrebe 32 drehbeweglich gelagert ist. Weiter
ist in der Verbindungsstrebe 32 eine Raststifteinrichtung 49 in
einer Ausnehmung 50 angeordnet. Die Raststifteinrichtung 49 rastet
jeweils in Vertiefungen 51 bzw. 52 der Rastklinke 47 ein
und fixiert so die Rastklinke 47 in einer Verschlussposition 53 und
einer hier nicht gezeigten Öffnungsposition.
Die Verbindungsstrebe 24 weist ebenfalls einen Bolzen 54 der
Verbindungseinrichtung 16 auf, wobei in der Verschlussposition 53 eine
Rastausnehmung 55 der Rastklinke 47 den Bolzen 54 umgreift
und mit diesem verrastet. Die Rastklinke 47 ist in jeweils
schlitzförmigen
Ausnehmungen 56 und 57 der Verbindungsstreben 24 bzw. 32 aufgenommen
und weist eine Nase 58 zur manuellen Betätigung auf.
Die Rastklinke 47 befindet sich während eines Verschwenkens der
Tragmodule 14 und 15 in die hier gezeigte Lage
in der Öffnungsposition und
wird nach einem Einrasten der Stifte 28 in den Anschlusseinrichtungen 33 in
die Verschlussposition 53 zur Verbindung der Verbindungsstreben 24 und 32 verrastet.