DE4447676C2 - Tragvorrichtung für Gegenstände - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tragvorrichtung für Gegenstände, bei welcher ein Gegenstand unter Verwendung des Druckes eines Fluids, wie unter Druck stehender Luft, getragen wird. Die Tragvorrichtung umfaßt ein Zylinderohr einer bestimmten Länge, einen unter der Wirkung von Fluiddruck in dem Zylinderrohr bewegbar angeordneten Kolben, ein Bewegungselement zum Tragen eines Gegenstandes, welches entlang des Zylinderrohres bewegbar angeordnet ist, und Magnetkupplungen für den Kolben und das Bewegungselement, die an dem Kolben bzw. dem Bewegungselement befestigt sind und einander anziehen. Um eine gleichmäßige Bewegung auch entlang einer Kurve zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß der Kolben in eine Magnetkupplung für den Kolben und ein Paar von Druckaufnahmeelementen, die auf beiden Seiten in Axialrichtung angeordnet sind, aufgeteilt ist, und daß die Magnetkupplung für den Kolben und das Paar von Druckaufnahmeelementen an der Verbindung biegbar miteinander verbunden sind und daß das Bewegungselement ein Paar von Abstreifern aufweist, die die äußere Umfangsfläche des Zylinderrohrs auf beiden Seiten in Axialrichtung der Magnetkupplung für das Bewegungselement gleitend berühren, wobei die Abstreifer jeweils an ringförmigen Halteelementen befestigt sind, die das Zylinderrohr einschließen, und wobei die Halteelemente an dem Bewegungselement mit einem Freiheitsgrad in axialer und in radialer Richtung des Bewegungselements befestigt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tragvor­ richtung für Gegenstände, mit welcher Gegenstände unter Verwendung des Druckes von Fluid, wie komprimierter Luft, getragen werden, mit einem Zylinderrohr einer bestimmten Länge, einem unter der Wirkung von Fluiddruck in dem Zylinder­ rohr bewegbar angeordneten Kolben, einem Bewegungselement zum Tragen eines Gegenstandes, welches entlang des Zylinderrohres bewegbar angeordnet ist, und mit Magnetkupplungen für den Kolben und das Bewegungselement, die an dem Kolben bzw. dem Bewegungselement befestigt sind und einander anziehen.

Eine derartige Tragvorrichtung für Gegenstände ist bspw. in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift JP 60-110 169 beschrieben. Wird bei dieser Tragvorrichtung für Gegenstände ein Gegenstand von dem sich bewegenden Teil gehalten und wird der Kolben durch Zufuhr und Ablassen von Druckfluid zu und von dem Zylinderrohr bewegt, so wird das sich bewegende Teil durch die Anziehungskraft der Magnetkupplungen hinter dem Kolben herbewegt und der Gegenstand wird bewegt.

Bei der derartigen Tragvorrichtung für Gegenstände ist es wichtig, daß das sich bewegende Teil aufgrund des Gewichtes des zu tragenden Gegenstandes nicht nach oben, nach unten, nach links oder rechts abgelenkt wird, oder daß es nicht aufgrund des Schwerpunkts des Gegenstandes gekippt wird. Tritt eine solche Ablenkung oder ein solches Kippen auf, so ist es nicht möglich, eine gleichmäßige Bewegung des Bewegungsteiles zu gewährleisten und dies führt zu Schwierigkeiten beim Tragen des Gegenstandes.

In dieser Hinsicht ist es wesentlich, daß das sich bewegende Teil immer in stabiler Haltung bewegt wird. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, das sich bewegende Teil auf einer Führung zu tragen, die sich entlang des Zylinderrohres erstreckt, um dadurch seine Bewegung nach oben, unten, links und rechts zu begrenzen und außerdem ein Kippen zu verhindern, und daß das sich bewegende Teil entlang der Führung und dem Zylinderrohr unter diesen Bedingungen bewegt wird.

Wenn das sich bewegende Teil jedoch auf solche Weise auf der Führung getragen wird, daß seine Bewegung in allen Richtungen außer der axialen Richtung beschränkt wird, kann das sich bewegende Teil in dem Fall, daß die Führung und das Zylinder­ rohr unabhängig voneinander hergestellt und zusammengebaut werden, von der Führung oder dem Zylinderrohr angehalten werden und sich nicht weiterbewegen, wenn ein Fehler in den Herstellungsgrößen oder Zusammensetzungsgrößen jeder Komponen­ te auftritt, weil das sich bewegende Teil eng an das Zylinder­ rohr angepaßt ist und seine Bewegung in allen Richtungen außer der Axialrichtung eingeschränkt ist.

Es ist eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tragvorrichtung für Gegenstände zu schaffen, mit welcher ein sich bewegendes Teil gleichmäßig und immer in stabiler Haltung bewegt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der Tragvorrichtung für Gegenstände gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der Kolben in eine Magnetkupplung für den Kolben und ein Paar von Druckaufnahmeelementen, die auf beiden Seiten in Axial­ richtung angeordnet sind, aufgeteilt ist, und daß die Magnetkupplung für den Kolben und das Paar von Druckaufnahmee­ lementen an der Verbindung biegbar miteinander verbunden sind und daß das Bewegungselement ein Paar von Abstreifern aufweist, die die äußere Umfangsfläche des Zylinderrohrs auf beiden Seiten in Axialrichtung der Magnetkupplung für das Bewegungselement gleitend berühren, wobei die Abstreifer jeweils an ringförmigen Halteelementen befestigt sind, die das Zylinderrohr einschließen, und wobei die Halteelemente an dem Bewegungselement mit einem Freiheitsgrad in axialer und in radialer Richtung des Bewegungselements befestigt sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Magnetkupplung für den Kolben eine Mittelwelle und eine Mehrzahl von Permanentmagneten mit kreisförmiger Scheibenform auf, die abwechselnd an der Mittelwelle und Jochen befestigt sind, wobei beide Enden der Mittelwelle nach außen von dem äußeren Joch vorstehen, ist eine Spitze der Mittelwelle kugelig ausgebildet, sind zwei Druckaufnahmeelemente aus nichtmagnetischem Material her­ gestellt, ist ein abrasionsresistentes hartes Kontaktelement an der Innenfläche des Druckaufnahmeelements befestigt, und berührt die kugelige Spitze der Mittelwelle das Kontaktelement auf Punktkontaktbasis.

In Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die beiden Halter zum Halten der Abstreifer an dem Bewegungs­ element in einem Raum von Adapterplatten aufgenommen sind, welche auf beiden Seiten der Magnetkupplung für das Bewegungs­ element derart und mit einer solchen Lücke angeordnet sind, daß die Halter in Axialrichtung und Radialrichtung des Bewegungselements verschiebbar sind, daß die Adapterplatten konische Wände bilden, so daß Innenwände des die Abstreifer aufnehmenden Raumes geneigt und nach außen aufgeweitet sind, und daß Innenflächen der Halteelemente in gegenüberliegender Beziehung zu den genannten Wänden in konvex nach außen gekrümmter Form ausgebildet sind.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils einer Tragvorrichtung für Gegenstände gemäß der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise weggeschnittene Seiten­ ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils von Fig. 3;

Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht einer in Fig. 4 dargestellten Führungsrolle,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Führungsrolle gemäß Fig. 5,

Fig. 7 einen Querschnitt ähnlich dem in Fig. 3, wobei eine abgewandelte Ausführungsform der Führungsanordnung dargestellt wird,

Fig. 8 einen Querschnitt ähnlich wie in Fig. 4, wobei eine dritte Ausführungsform der Führungsanordnung darge­ stellt wird,

Fig. 9 einen Querschnitt ähnlich wie in Fig. 4, wobei eine vierte Ausführungsform der Führungsanordnung darge­ stellt wird,

Fig. 10 einen Querschnitt ähnlich wie in Fig. 4, wobei eine fünfte Ausführungsform der Führungsanordnung darge­ stellt wird,

Fig. 11 eine Seitenansicht eines wesentlichen Elements, wobei der Verbindungsvorgang eines Zylinderrohres mit einer Führungsrolle dargestellt wird, und

Fig. 12 einen Querschnitt entlang der Line B-B in Fig. 11.

Die in der Zeichnung dargestellte Tragvorrichtung für Gegenstände weist ein Zylinderrohr 1 einer bestimmten Länge auf, eine Führungsschiene, die sich entlang des Zylinderrohres 1 erstreckt, einen Kolben 3, der bewegbar in dem Zylinderrohr 1 befestigt ist und durch Wirkung des Druckes eines Fluids, wie komprimierter Luft, bewegt wird, sowie ein Bewegungs­ element 4 zum Tragen eines Gegenstandes, das in Axialrichtung entlang dem Zylinderrohr 1 und der Führungsschiene 2 bewegbar ist.

Die Führungsschiene 2 weist an ihrer oberen Oberfläche eine sich in Axialrichtung erstreckende vorstehende Rippe 7 und einer Verbindungsnut 6 auf, die an der Position der vor­ stehenden Rippe 7 angeordnet ist und eine innere Nutenweite besitzt, die breiter ist als die Öffnung, sowie Bypass- Öffnungen 8 für Fluidrohrleitungen, die sich in Axialrichtung in dem dicken Bereich der Führungsschiene erstrecken. Außerdem weist sie eine Verbindungnut 11 auf, die sich in Axialrichtung an ihrer unteren Oberfläche erstreckt. Alle diese Komponenten sind einstückig ausgebildet und aus stranggepreßtem Material, wie Aluminium hergestellt. Auf linken und rechten Seiten der Führungsschiene 2 sind verschleißwiderstandsfähige harte Elemente 9, die aus harten Materialien, wie gehärtetem Stahl, hergestellt sind, in Axialrichtung durch adäquate Mittel, wie Einbetten, befestigt, und V-förmige Führungsnuten 10 sind an den harten Elementen 9 ausgebildet.

Anstatt die harten Elemente 9 zu befestigen, können Führungs­ nuten 10 auf beiden Seiten der Führungsschiene 2 vorgesehen sein und die Nutenoberfläche kann durch Oberflächenbehandlung, beispielsweise mit einer harten Beschichtung, bearbeitet werden.

Beide Enden des Zylinderrohres 1 werden durch nicht dar­ gestellte Endplatten mit Öffnungen abgeschlossen, welche eine Druckkammer auf jeder Seite des Kolbens 3 festlegen. An der unteren Oberfläche des äußeren Umfangs des Zylinderrohres 1 ist eine sich in Axialrichtung erstreckende Verbindungswand 12 vorgesehen. Diese Verbindungswand 12 weist einen Abschnitt 12a mit breiterer Wanddicke an ihrer Spitze auf. An der Spitze des Abschnitts 12a mit größerer Breite ist eine Nut 12b ausgebildet. Das Zylinderrohr 1 und die Verbindungswand 12 sind einstückig durch Strangpressen eines nicht magnetischen Materials hergestellt. Zusammen mit der Verbindungsnut 6 der Führungsschiene 2 bildet die Verbindungswand 12 einen Verbindungsmechanismus zum Verbinden des Zylinderrohres 1 mit der Führungsschiene 2, und die Verbindungswand 2 steht mit einem gewissen Spiel in bewegbarem Eingriff mit der Verbin­ dungsnut 6. Als Folge davon sind das Zylinderrohr 1 und die Führungsschiene 2 miteinander mit einem gewissen Freiheitsgrad verbunden, so daß sie bis zu einem gewissen Maße relativ zueinander nach oben, unten, links oder rechts bewegt werden können.

Das Bewegungselement 4 weist einen hohlen Grundkörper 20 auf, der auf dem Zylinderrohr 1 angeordnet ist und dieses über­ greift. Ein zentraler Abschnitt des unteren Bodens des Grundkörpers 20 ist in Axialrichtung weggeschnitten und beide Kanten eines Ausschnitts 25 sind nahe beiden Seiten der vorstehenden Rippen 7 auf der Führungsschiene 2 angeordnet. Innerhalb des Grundkörpers 20 ist eine Magnetkupplung 60 vorgesehen, die später im Detail beschrieben wird.

An der oberen Oberfläche des Grundkörpers 20 des Bewegungs­ elements 4 sind Schrauböffnungen 20a zur Befestigung eines Gegenstandes, wie eines nicht dargestellten Werkstücks, oder eine Klammer vorgesehen. An der unteren Oberfläche des Grundkörpers 20 sind ein Paar von Führungsrollen 30 und 34 mit V-förmigem äußerem Umfang an linken und rechten Seiten derart befestigt, daß sie frei um eine vertikale Achse gedreht werden können, und der V-förmige äußere Umfang der Führungsrollen 30 und 34 steht jeweils in engem Eingriff mit den Führungsnuten 10 an beiden Seiten der Führungsschiene 2. Die Führungsrollen 30 und 34 und die Führungsnuten 10 bilden Führungsmittel, die das Bewegungselement 4 führen, wenn es sich in Axialrichtung entlang dem Zylinderrohr 1 bewegt. Durch den Eingriff der V- förmigen Führungsrollen 30 und 34 in die V-förmigen Führungs­ nuten 10 wird die Bewegung des Bewegungselements 4 einge­ schränkt, so daß es sich nur in Axialrichtung bewegen kann und nicht nach oben, unten, links oder rechts.

Die Führungsrolle 30 der Führungsrollen 30 und 34 wird über Befestigungsschrauben 28 mit ihrem Rollenschaft 29 an dem Grundkörper 20 des Bewegungselements 4 befestigt. Der Rollenschaft 33 der anderen Führungsrolle 34 ist exzentrisch an einer Kappe 32 befestigt, wie im Detail in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist. Die Kappe 32 ist drehbar an dem Grundkörper 20 des Bewegungselements 4 befestigt. Wird die Kappe 32 durch Einwirken eines Werkzeugs, wie eines Schraubenschlüssels, auf eine Mutter 32a gedreht und durch Drehen des Rollenschaftes 33 um die axiale Linie der Kappe 32, kann die Entfernung zwischen den Führungsrollen 30 und 34 eingestellt werden, um mit der Breite der Führungsschiene 2 übereinzustimmen. Nach Einstellung des Abstandes wird die Kappe 32 an dieser Stelle über die Befestigungsschrauben 28 befestigt.

Vorzugsweise werden die Führungsrollen 30 und 34 aus einem verschleißwiderstandsfähigen Material hergestellt.

Bei einer Tragvorrichtung für Gegenstände gemäß der oben beschriebenen Anordnung bewegt sich der Kolben 3 in dem Zylinderrohr 1, wenn Druckluft zu oder von den Druckkammern auf beiden Seiten des Kolbens 3 in dem Zylinderrohr 1 durch nicht dargestellte Öffnungen zugeführt oder abgelassen wird, und das Bewegungselement 4 wird durch die Anziehungskraft der Magnetkupplungen 14 und 21, die an dem Kolben 3 und dem Bewegungselement 4 befestigt sind bewegt, indem es der Bewegung des Kolbens 3 folgt. Daher kann durch Halten des Gegenstandes auf dem Bewegungselement 4 der Gegenstand bewegt werden.

In diesem Fall ist die Bewegung des Bewegungselements 4 so eingeschränkt, daß sie sich in keiner anderen Richtung als der axialen Richtung bewegen kann, da der V-förmige äußere Umfang der Rollen 30 und 34 in die V-förmigen Führungsnuten 10 auf beiden Seiten der Führungsschiene 2 eingreift, und das Bewegungselement 4 wird in stabiler Haltung entlang der Führungsschiene 2 und dem Zylinderrohr 1 hin und herbewegt. Dementsprechend bleibt die Haltung des Bewegungselements 4 während der Bewegung stabil, unabhängig von dem Gewicht des Werkstückes oder der Einstellanordnung.

Da die Führungsschiene 2 und das Zylinderrohr 1 mit einem gewissen Freiheitsgrad miteinander verbunden sind, ist aufgrund des Positionsverhältnisses des Zylinderrohres 1 und der Führungsschiene 2 durch Verschiebung des Zylinderrohres eine gleichmäßige Bewegung des Bewegungselements 4 immer gewährleistet, obwohl das Verhältnis zwischen dem Bewegungs­ element 4 und der Führungsschiene 2 relativ zu der Bewegung in allen Richtungen außer der Axialrichung im wesentlichen festliegt. Als Folge davon wird das Bewegungselement 4 in keinem Fall durch das Zylinderrohr 1 angehalten und in seiner Bewegung eingeschränkt. Aus diesem Grund ist keine hohe Dimensionierungsgenauigkeit für die Verbindung der Führungs­ schiene 2 mit dem Zylinderrohr 1 erforderlich, wodurch die Herstellung der Tragvorrichtung für Gegenstände erleichtert wird. Insbesondere wenn das Zylinderrohr 1 und die Führungs­ schiene 2 gekrümmt sind, ist es möglich, eine zuverlässige und gleichmäßige Bewegung des Bewegungselements 4 zu gewähr­ leisten, da Fehler durch Verschieben des Zylinderrohres 1 in dem gekrümmten Bereich, in dem die Herstellung einer hohen Dimensionsgenauigkeit schwierig ist, eliminiert werden.

Außerdem können die harten Elemente 9 auf beiden Seiten der Führungsschiene 2 befestigt sein und Führungsnuten 10 können an den harten Elementen vorgesehen sein, oder die Führungs­ nuten 10 können direkt an der Führungschiene 2 ausgebildet sein und die Nutenoberfläche kann mit einer harten Beschich­ tung versehen sein. Hierdurch kann die Verschleißwiderstands­ fähigkeit der Führungsnuten 10 erhöht werden, selbst wenn die Führungsschiene 2 aus einem relativ weichen Material, wie Aluminium besteht, und dies ermöglicht die Herstellung einer Tragvorrichtung zu geringen Kosten und die Gewährleistung einer langen Lebensdauer.

Die Bypass-Öffnungen 8 an der Führungsschiene 2 werden, wenn notwendig, als Durchgänge für Druckfluid verwendet. Für den Fall, daß eine Vielzahl von Führungsschienen 2 hintereinander miteinander verbunden und verwendet werden, können diese Bypass-Öffnungen als Einsetzöffnungen für nicht dargestellte Verbindungsstifte verwendet werden. Wird das Druckfluid entlang der verbundenen Führungsschienen geführt, kann ein hohler Stift verwendet werden.

Fig. 7 stellt eine abgewandelte Ausführungsform der Führungs­ anordnung dar, wobei gleiche Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden.

Auf beiden Seiten der Führungsschiene 2 sind direkt V-förmige Führungsnuten 10 ausgebildet. An zwei einander kreuzenden Nutenoberflächen der Führungsnuten 10 sind jeweils in Axialrichung Befestigungsnuten 40 ausgebildet, die jeweils eine Querschnittsform eines oberen Bogens aufweisen, der länger ist als die Hälfte des gesamten Umfangs. In diesen Befestigungsnuten 40 greifen Klavierdrähte (Blankverdrahtun­ gen) 41 mit kreisförmigem Querschnitt ein, die derart in die Befestigungnuten 40 eingebettet sind, daß ein Teil ihres äußeren Umfangs aus den Befestigungsnuten 40 vorsteht und daß der Rest in jede der Befestigungsnuten 40 eingreift, und daß äußere Umfangsflächen der Führungsrollen 30 und 34 in Kontakt mit diesen Klavierdrähten 41 gebracht werden. Da die innere Breite der Befestigungsnuten 40 größer ist als die Nutenbreite in der Öffnung, werden die Klavierdrähte 41 nicht aus der Öffnung nach außen entfernt.

Die Klavierdrähte 41 können einstückig eingebettet werden, wenn die Führungsstange 2 stranggepreßt wird, oder sie können nach dem Formen der Führungsschiene 2 in die Befestigungsnuten eingesetzt werden, wobei beide Enden des Drahtes oder der gewünschte Abschnitt durch entsprechende Mittel befestigt werden können.

Durch die Verwendung von Klavierdraht, d. h. hoch dehnbarem Stahldraht mit hoher Verschleißwiderstandsfähigkeit, als Führung, ist es möglich, einen Verschleiß der Führungsmittel zu verhindern und die Tragvorrichtung für Gegenstände mit einer langen Lebensdauer zu versehen, selbst wenn die Führungsschiene selbst aus einem relativ weichen Material, wie Aluminium oder dessen Legierungen besteht.

Als Blankverdrahtung können die herkömmlich erhältlichen Klavierdrähte verwendet werden, um die Herstellungskosten zu senken. Da die Drähte eine hohe Querschnittsgenauigkeit aufweisen, kann das Bewegungselement 4 mit hoher Genauigkeit geführt werden.

Außerdem müssen bei der Tragvorrichtung für Gegenstände abhängig von dem Ort, an dem diese anzubringen ist, in manchen Fällen die Führungsschiene 2 und das Zylinderrohr 1 in horizontaler oder vertikaler Richtung gekrümmt sein. In solchen Fällen kann die Führungsschiene 2 leicht gekrümmt werden ohne Verzerrungen hervorzurufen, weil die Klavierdrähte einen kreisförmigen Querschnitt und keine besondere Biegeaus­ richtung aufweisen.

Fig. 8 stellt den wesentlichen Abschnitt einer dritten Ausführungsform der Führungsanordnung dar, wobei der Klavier­ draht 41a einen quadratischen Querschnitt hat, die Be­ festigungsnut 40a mit quadratischem Querschnitt ausgebildet ist und ihre Ecke in einer Position, die der Ecke von dem Zentrum des Quadrats näher liegt, weggeschnitten ist, wobei eine Ecke eines der Klavierdrähte 41a aus der Befestigungsnut 40a hervorsteht und wobei der äußere Umfang jeder der Führungsrollen 30 und 34 in Kontakt mit der vorstehenden Ecke gebracht ist.

Bei der dritten Ausführungsform ist es möglich, die Führungs­ schiene auf einfache Weise in horizontaler und vertikaler Richtung zu biegen, wenn der Kreuzungswinkel Θ eines Paares von Nutenoberflächen der Führungsnuten 10 als rechter Winkel ausgebildet ist und wenn der Klavierdraht 41a mit quadrati­ schem Querschnitt derart befestigt ist, daß zwei Sets einander gegenüberliegender Seiten in horizontaler und vertikaler Richtung verlaufen.

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform der Führungs­ anordnung, die sich von der zweiten Ausführungsform dahinge­ hend unterscheidet, daß der Klavierdraht 41b einen hexagonalen Querschnitt aufweist, daß die Befestigungsnut 40b mit hexagonalem Querschnitt ausgebildet ist, wobei ein Teil von ihr entlang einer Linie parallel zu einer Seite an einer Stelle näher der Seite von dem Zentrum des Hexagons weg­ geschnitten ist, daß ein ebener Abschnitt an dem äußeren Umfang des Klavierdrahtes 41b aus der Befestigungsnut 40b hervorsteht, und daß der äußere Umfang jeder der Führungs­ rollen 30 und 34 in Kontakt mit dem vorstehenden ebenen Abschnitt gebracht wird. Bei dieser vierten Ausführungsform ist die Nutenbreite an der Öffnung der Befestigungsnut 40b größer als die Länge der diagonalen Linie des Hexagons. Damit kann der Klavierdraht 41b nicht durch die Öffnung nach außen entfernt werden.

Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Führungs­ anordnung, die sich von der vierten Ausführungsform dahinge­ hend unterscheidet, daß der Klavierdraht 41c einen achteckigen Querschnitt aufweist, daß die Befestigungsnut 40c mit achteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei ein Teil von ihr entlang einer Linie parallel zu einer Seite an einer Stelle, die der Seite von dem Zentrum des Achtecks näher liegt, weggeschnitten ist, daß ein ebener Abschnitt des äußeren Umfangs des Klavierdrahtes 41c aus der Befestigungsnut 40c hervorsteht und daß der äußere Umfang jeder der Führungs­ rollen 30 und 34 in Kontakt mit dem vorstehenden ebenen Abschnitt gebracht wird. Bei dieser fünften Ausführungsform kann der Klavierdraht 41c ebenfalls nicht durch die Öffnung nach außen entfernt werden, weil die Nutenbreite an der Öffnung in der Befestigungsnut 40c kleiner ist als die Länge des Abstandes zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Achtecks.

Um eine Tragvorrichtung für Gegenstände mit längerer Trans­ portentfernung zu schaffen, sind eine bestimmte Anzahl von Zylinderrohren 1 und Führungsschienen 2 hintereinander miteinander verbunden, wie in den Fig. 11 und 12 dargestellt. In diesem Fall ist an einer unteren Oberfläche der Verbindung der aneinander angrenzenden Führungsschienen 2 eine Basis 50 so angeordnet, daß sie sich zu beiden Führungsschienen 2 hin erstreckt. Mit einem in Verbindungsnuten 11 eingesetzten Verbindungsabschnitt 50a der Basis 50 werden die Führungs­ schienen 2 und die Basis 50 über nicht dargestellte Bolzen befestigt. An Verbindungsenden der Führungsschienen 2 werden die vorstehenden Abschnitte, wie in Fig. 11 dargestellt, entfernt.

Andererseits werden Endflächen der aneinander angrenzenden Zylinderrohre 1 über nicht dargestellte Dichtungen in Kontakt miteinander gebracht, und die Verbindungswände 12 werden in Kontakt miteinander gebracht, wobei ein gewisser Teil ihrer Länge von dem Ende isoliert ist. Verbindungsklammern 51, die sich zu den Zylinderrohren 1 erstrecken, werden in Kontakt mit beiden Seiten der Verbindungswände 12 gebracht und über Bolzen 52 und Mutter 53 befestigt. Ein Bolzen 54 wird in axialer Richtung in eine Nut 12b (Fig. 3) jeder der Verbindungswände 12 eingesetzt und diese werden miteinander durch Befestigen des Bolzens 54 mit einer Mutter 55 verbunden. Als Folge davon werden die Zylinderrohre 1 durch die Klammern 51 daran gehindert, sich in Umfangsrichtung zu verdrehen und durch den Bolzen 54 und die Mutter 55 an einer Verschiebung in Axial­ richtung. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 56 eine Platte, die einen Ausschnitt 25 der an dem Bewegungselement 4 vorgesehenen Magnetkupplung 60 hält.

Die Klavierdrähte 41 sind so angeordnet, daß sie sich entlang einer Vielzahl von Führungsschienen 2 erstrecken, während die Querschnittsform jedes dieser Drähte nicht auf die in der Figur dargestellte kreisförmige Form beschränkt ist. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß auch Klavierdrähte mit quadrati­ schem, hexagonalem oder achteckigem Querschnitt verwendet werden können.

Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Führungsschienen 2 und eine Vielzahl von Zylinderrohren 1 mit der gewünschten Länge miteinander in Axialrichtung verbunden werden und eine Tragvorrichtung mit größeren Dimensionen kann zu geringen Kosten und auf einfache Weise hergestellt werden.

In dem Fall, daß eine Vielzahl von Führungsschienen 2 wie oben beschrieben miteinander verbunden wird, besteht keine Notwendigkeit, alle Führungsschienen wie beschrieben mit den Verbindungsmitteln zu verbinden. Die Führungsschienen können durch Klavierdrähte mit kleinen Lücken dazwischen verbunden werden. Hierdurch ist es möglich, die Führungsschienen 2 einfach zu biegen.

Es bedarf keiner gesonderten Erwähnung, daß die oben genannte Verbindungsmöglichkeit auch bei der ersten Ausführungsform angewendet werden kann.

Es treten keine Probleme auf, wenn das Zylinderrohr 1 der Tragvorrichtung für Gegenstände linear ausgebildet ist. Ist es jedoch gekrümmt, so ist es aufgrund des Verhältnisses zwischen dem Krümmungsradius und der Länge des Kolbens 3 bzw. des Bewegungselements 4 ggf. nicht möglich, eine gleichmäßige Bewegung des Kolbens und des Bewegungselements entlang der Kurve zu gewährleisten.

Insbesondere, wenn die Anzahl der Permanentmagnete erhöht wird, um die Anziehungskraft der Magnetkupplung zu steigern, wird die Länge der Magnetkupplung vergrößert und dies führt zu einer größeren Länge des gleitenden Abschnitts des Kolbens und des Bewegungselements entlang dem Zylinderrohr. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, eine Anordnung zu schaffen, mit welcher eine gleichmäßige Bewegung entlang der Kurve gewähr­ leistet wird, selbst wenn der Gleitabschnitt länger ist.

Gemäß Fig. 2 ist der Kolben 3 als getrennte Kolbenstruktur ausgebildet, die eine Magnetkupplung 60 und ein Paar druckauf­ nehmender Elemente 61 aufweist, die getrennt von der Magnet­ kupplung 60 angeordnet sind.

Die Magnetkupplung 60 umfaßt eine Vielzahl von Permanent­ magneten 63 und Jochen 64, die abwechselnd in ringförmiger Form in Axialrichtung angeordnet sind, und die auf einem zentralen Schaft 66 über Muttern 65 befestigt sind. Beide Enden des zentralen Schaftes 66 erstrecken sich nach außen über das äußerste Joch 64 hinaus und die Spitzen 66a sind kugelförmig ausgebildet. Mit dem Bezugszeichen 67 ist ein Verschleißring bezeichnet.

Das druckaufnehmende Element 61 besteht aus nichtmagnetischem Material, wie Aluminium, und eine Dichtung 70 zum Abdichten und ein Verschleißring 71 sind an seinem äußeren Umfang befestigt. An einem zentralen Abschnitt der Innenseite, die zu der Magnetkupplung 60 hinweist, ist ein verschleißwider­ standsfähiges Kontaktelement 72, das mit einer Hitzebe­ handlung, wie Härten, bearbeitet wurde, befestigt und eine kugelförmige Spitze 66a des zentralen Schaftes 66 berührt das Kontaktelement 72 auf Punktkontaktbasis. Mit dem Bezugszeichen 73 ist ein an der äußeren Seite des druckaufnehmenden Elements 61 befestigter Dämpfer bezeichnet, der den Stoß auf das druckaufnehmende Element 61 am Hubende abschwächen soll.

Bewegt sich der Kolben 3 entlang der Kurve des Zylinderrohres 1, so bewegen sich die Magnetkupplung 60 und ein Paar von druckaufnehmenden Elementen 61 aufeinander zu und diese können in einem Winkel entlang der Kurve an dem Kontaktpunkt des zentralen Schaftes 66 mit dem Kontaktelement 72 gebogen werden. Aus diesem Grund wird, selbst wenn der gleitende Abschnitt des Kolbens 3 lang ist, der feste lineare Gleit­ abschnitt auf den Abschnitt begrenzt, der der Magnetkupplung 60 und dem druckaufnehmenden Element 61 entspricht. Seine Länge ist kurz und es ist möglich, eine gleichmäßige Bewegung des Kolbens 3 entlang der Kurve des Zylinderrohres 1 zu gewährleisten.

Hierbei berühren die Magnetkupplung 60 und ein Paar von druckaufnehmenden Elementen 61 einander einfach über den zentralen Schaft 66 und das Kontaktelement 72, während diese miteinander über geeignete Mittel verbunden sein können.

Andererseits kann in dem Bewegungselement 4 der gleitende Abschnitt wesentlich deformiert werden, um mit der Kurve des Zylinderrohres 1 übereinzustimmen, indem Abstreifer 81 auf beiden Seiten der Magnetkupplung 80 vorgesehen sind.

Insbesondere sind auf beiden Seiten der Magnetkupplung 80 in Axialrichtung jeweils Adapterplatten 82 befestigt und jede der Adapterplatten 82 weist einen Freiraum 83 zur Aufnahme der Abstreifer 81 auf der der Magnetkupplung 80 gegenüberliegenden Seite auf. Eine innere Wand 84 ist in Axialrichtung in diesem Freiraum 83 als konische Wand ausgebildet, die geneigt ist und sich nach außen spreizt.

In dem Freiraum 83 wird der Abstreifer 81 aufgenommen und durch einen Halter 86 gehalten. Der Halter 86 ist in ringför­ miger Form als ein Ganzes ausgebildet und eine Befestigungsnut 87 zur Befestigung des Abstreifers 81 ist an seinem inneren Umfang vorgesehen. Die der konischen Wand 84 gegenüberliegende Innenfläche 88 ist in nach außen konvexer gekrümmter Form ausgebildet. Der Halter 86 ist in dem Freiraum 83 mit Lücke aufgenommen, so daß er sowohl in axialer als auch in radialer Richtung frei bewegt werden kann, und er wird am Entfernen aus dem Freiraum 83 durch eine Platte 89 gehindert, die an einem Ende des Grundkörpers 20 des Bewegungselements 4 befestigt ist.

In dem Fall, daß sich das Bewegungselement 4 entlang der Kurve des Zylinderrohres 1 bewegt, wird der gleitende Abschnitt des Bewegungselements 4 entlang der Kurve wesentlich deformiert, weil der Halter 86 relativ in axialer Richtung oder in radialer Richtung oder in beiden Richtungen in dem Zwischen­ raum 83 relativ zu der Adapterplatte 82 verschoben wird, um mit der Kurve übereinzustimmen oder er wird relativ zu der Axiallinie gekippt. Aus diesem Grund ist, selbst wenn der Abstand zwischen den beiden Abstreifern 81 lang ist, der feste lineare gleitende Abschnitt auf den Bereich begrenzt, der der Magnetkupplung 80 entspricht. Als Folge davon ist es möglich, eine gleichmäßige Bewegung des Bewegungselements 4 entlang der Kurve des Zylinderrohres 1 zu gewährleisten. Außerdem wird eine gleichmäßige Bewegung des Bewegungselements 4 entlang der Kurve gewährleistet, weil die gekrümmte innere Oberfläche 88 des Halters 86, die in Vorwärtsrichtung des Bewegungselements 4 vorne angeordnet ist, in Kontakt mit der konischen Wand 84 gebracht und in einer Richtung bewegt wird, die der Kurve optimal angepaßt ist.

Bei der Tragvorrichtung für Gegenstände gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung des Bewegungselements in allen Richtungen außer der axialen Richtung eingeschränkt und das Bewegungselement kann mit stabiler Haltung entlang der Führungsschiene und dem Zylinderrohr bewegt werden, unabhängig von dem Gewicht des Werkstücks oder dem Ort, an dem sie angebracht werden soll.

Weil die Führungsschiene und das Zylinderrohr miteinander mit einem gewissen Freiheitsgrad verbunden sind, wird eine gleichmäßige Bewegung des Bewegungselements durch Verschieben des Zylinderrohres gewährleistet, selbst wenn das Bewegungs­ element in einem solchen Zustand getragen wird, daß die Bewegung in allen Richtungen außer der axialen Richtung durch die Führungsschiene eingeschränkt wird. Das Bewegungselement wird nicht von dem Zylinderrohr angehalten und eine gleich­ mäßige Bewegung ist gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1

Zylinderrohr

2

Führungsschiene

3

Kolben

4

Bewegungselement

6

Verbindungsnut

7

Rippe

8

Bypass-Öffnungen

9

harte Elemente

10

Führungsnuten

11

Verbindungsnut

12

Verbindungswand

12

a Abschnitt

12

b Nut

14

Magnetkupplung

14

a Permanentmagnet

14

b Joch

15

Adapterplatte

16

Muttern

17

Stange

18

Kolbendichtung

20

Grundkörper

20

a Schraubenöffnung

25

Ausschnitt

28

Befestigungsschrauben

29

Rollenschaft

30

Führungsrolle

32

Kappe

32

a Mutter

33

Rollenschaft

34

Führungsrolle

40

Befestigungsnut
40a, b, c Befestigungsnut

41

Klavierdraht (Blankverdrahtung)
41a, b, c Klavierdraht (Blankverdrahtung)

50

Basis

50

a Verbindungsabschnitt

51

Verbindungsklammern

52

Bolzen

53

Mutter

54

Bolzen

55

Mutter

56

Platte

60

Magnetkupplung

61

Druckaufnahmeelement

63

Permanentmagnet

64

Joch

65

Mutter

66

Schaft

66

a Spitze

67

Verschleißring

70

Dichtung

71

Verschleißring

72

Kontaktelement

73

Dämpfer

80

Magnetkupplung

81

Abstreifer

82

Adapterplatte

83

Freiraum

84

innere Wand

86

Halter

87

Befestigungsnut

88

Innenfläche

89

Platte

Claims (4)

1. Tragvorrichtung für Gegenstände mit einem Zylinder­ rohr (1) einer bestimmten Länge, einem unter der Wirkung von Fluiddruck in den Zylinderrohr (1) bewegbar angeordneten Kolben (3), einem Bewegungselement (4) zum Tragen eines Gegenstandes, welches entlang des Zylinderrohres (1) bewegbar angeordnet ist, und mit Magnetkupplungen (14) für den Kolben (3) und das Bewegungselement (4), die an dem Kolben (3) bzw. dem Bewegungselement (4) befestigt sind und einander anziehen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (3) in eine Magnetkupplung (60) für den Kolben (3) und ein Paar von Druckaufnahmeelementen (61), die auf beiden Seiten in Axialrichtung angeordnet sind, aufgeteilt ist, und daß die Magnetkupplung (60) für den Kolben (3) und das Paar von Druckaufnahmeelementen (61) an der Verbindung biegbar miteinander verbunden sind; und
daß das Bewegungselement (4) ein Paar von Abstreifern (81) aufweist, die die äußere Umfangsfläche des Zylinderrohrs (1) auf beiden Seiten in Axialrichtung der Magnetkupplung (60) für das Bewegungselement (4) gleitend berühren, wobei die Abstreifer (81) jeweils an ringförmigen Halteelementen (86) befestigt sind, die das Zylinderrohr (1) einschließen, und
wobei die Halteelemente (86) an dem Bewegungselement (4) mit einem Freiheitsgrad in axialer und in radialer Richtung des Bewegungselements (4) befestigt sind.

2. Tragvorrichtung für Gegenstände nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkupplung (60) für den Kolben (3) eine Mittelwelle (66) und eine Mehrzahl von Permanentmagneten (63) mit kreisförmiger Scheibenform aufweist, die abwechselnd an der Mittelwelle (66) und Jochen (64) befestigt sind, wobei beide Enden der Mittelwelle (66) nach außen von dem äußeren Joch (64) vorstehen, daß zwei Druckaufnahmeelemente (61) aus nichtmagnetischem Material hergestellt sind, daß ein abra­ sionsresistentes hartes Kontaktelement (72) an der Innenfläche des Druckaufnahmeelements (61) befestigt ist, und daß die Spitze der Mittelwelle (66) das Kontaktelement (72) berührt.

3. Tragvorrichtung für Gegenstände nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spitze (66a) der Mittelwelle (66) kugelig ausgebildet ist und daß die kugelige Spitze (66a) der Mittelwelle (66) das Kontaktelement (72) auf Punktkontaktbasis berührt.

4. Tragvorrichtung für Gegenstände nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halter (86) zum Halten der Abstreifer (81) an dem Bewegungs­ element (4) in einem Raum (83) von Adapterplatten (82) aufgenommen sind, welche auf beiden Seiten der Magnetkupplung (60) für das Bewegungselement (4) derart und mit einer solchen Lücke angeordnet sind, daß die Halter (86) in Axialrichtung und Radialrichtung des Bewegungselements (4) verschiebbar sind, daß die Adapterplatten (82) konische Wände formen, so daß Innenwände des die Abstreifer (81) aufnehmenden Raumes (83) geneigt und nach außen aufgeweitet sind, und daß Innenflächen (88) der Halteelemente (86) in gegenüberliegender Beziehung zu den genannten Wänden (84) in konvex nach außen gekrümmter Form ausgebildet sind.