DE9212754U1 - Teleskop - Google Patents
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Description
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Bremen | 1992 |
Neuanmeldung (Gbm) |
S 3385 | 18. September | ||
Sondermaschinenbau Peter Suhling GmbH, Zur Aumundswiese 10,
280 0 Bremen
Teleskop
Die Erfindung betrifft ein Teleskop, insbesondere für einen Industrie-Roboter, insbesondere für einen vertikal teleskopierbaren
Entnahmearm einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von Spritzgießteilen aus einer Spritzgießmaschine, mit wenigstens
zwei parallel zueinander angeordneten, in ihrer Längsrichtung relativ zueinander beweglichen, aneinander geführten,
stabförmigen Teleskopabschnitten aus einem Metallprofil, von denen ein erster Teleskopabschnitt fest angeordnet ist.
In der Praxis häufig der Einfachheit halber kurz als Teleskope bezeichnete Teleskopgestänge, die (wie ein Zugfernrohr)
in ihrer Länge veränderlich sind, werden in der Praxis vielfältig eingesetzt, und zwar nicht nur in der Ausbildung sog.
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BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN und PARTNER
Teleskoprohre, bei denen die rohrförmigen Teleskopabschnitte einander konzentrisch umgeben, sondern auch mit Teleskopabschnitten,
die einen nicht-rohrförmigen Querschnitt aufweisen.
So werden bspw. sog. Schubladen-Teleskope dafür verwendet, um Schubladen unter entsprechender Abstützung aus einem Schrank
od. dgl. relativ weit herausfahren zu können, doch werden diese Schubladen-Teleskope zwischenzeitlich auch für völlig
andere Verwendungsfälle eingesetzt.
Den vorbekannten Teleskopen ist gemeinsam, daß ihre Teleskopabschnitte
jeweils unterschiedliche Querschnitte aufweisen, die beim Teleskopieren relativ zueinander ineinander bzw.
auseinander verfahren werden. Dieses hat zur Folge, daß entsprechend unterschiedliche Halbzeuge für die einzelnen Teleskopabschnitte
erforderlich sind. Es kommt hinzu, daß die nicht-rohrförmigen Teleskope i. a. einseitig offen sind, und
daß ihre Führungen demgemäß von der offenen Seite her relativ schnell durch Umwelteinflüsse verschmutzen. Weiterhin muß bei
derartigen Teleskopen durch geeignete Maßnahmen dafür Sorge getragen werden, daß die erforderliche Betriebssicherheit
gewährleistet ist, daß es also nicht dazu kommen kann, daß es beim relativen Verfahren der Teleskopabschnitte durch Fingereingriff
zu Verletzungen kommen kann. Schließlich sind derart offene Teleskope auch optisch unbefriedigend.
Weiterhin ist festzustellen, daß die bekannten Schubladen-Teleskope
od. dgl. i. d. R. aus in geeigneter Weise verformten Stahlblechprofilen bestehen und in Relation zu ihrer
Festigkeit, insbesondere ihrer Biegefestigkeit, relativ schwer sind.
Alle diese negativen Eigenschaften machen sich bspw. und insbesondere auch bei Teleskopen sog. Industrie-Roboter be-
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merkbar, also bei Vorrichtungen, deren Betätigungsorgan(e)
i. a. in drei jeweils senkrecht zueinander stehenden Richtungen zu verfahren ist (sind), wobei es häufig erforderlich
ist, daß ein Betätigungsorgan einer solchen Vorrichtung über einen relativ langen Weg bewegt werden muß, was häufig durch
ein Teleskop realisiert wird. Dieses ist bspw. bei einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von Spritzgießteilen aus
einer Spritzgießmaschine der Fall, deren Entnahmearm u. a. nach dem Greifen eines gespritzten Werkstückes (i. a. in
vertikaler Richtung) zwischen die Formteile der Spritzgießform gefahren und danach zum Ablegen des Werkstückes über
einen relativ weiten Weg nach oben verfahren werden muß. Auch ist ein Teleskop häufig dann erforderlich, wenn über
einer Spritzgießmaschine (oder selbstverständlich auch über einer anderen Vorrichtung) relativ wenig Platz/Bauhöhe zur
Verfügung steht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Teleskop der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen,
welches bei niedrigem Gewicht und hoher Formfestigkeit, insbesondere hoher Biege- und Torsionsfestigkeit, die erwähnten
Nachteile nicht aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Teleskopabschnitte jeweils aus einem Leichtmetall-Profilmaterial
mit gleichem Querschnitt bestehen, welches an seiner einen Seite einen vorstehenden Führungsansatz und an seiner
gegenüberliegenden Seite eine dem Führungsansatz entsprechende, im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Führungsausnehmung
aufweist, welche im montierten Zustand den Führungsansatz eines benachbarten Teleskopabschnittes umgreift, wobei
in den Seitenflächen des Führungsansatzes eines Teleskopabschnittes
und der jeweils gegenüberliegenden Seitenfläche der Führungsausnehmung eines benachbarten Teleskopabschnittes aus
Stahl (oder einem vergleichbaren verschleißfesten und über-
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dies relativ biegesteifen Werkstoff) bestehende Führungselemente sowie zwischen den Führungselementen des Führungsansatzes
eines ersten Teleskopfabschnittes und den Führungselementen der Führungsausnehmung eines zweiten Teleskopabschnittes
Wälzkörper angeordnet sind.
Bei dem als Halbzeug verwendeten Profilmaterial, welches bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung besteht, handelt es
sich in bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung um ein Hohlprofil, dessen Wandungen zur Erzielung eines großen
Widerstandsmomentes gegen Biegung im wesentlichen mit Abstand zu der durch den Querschnittsflächenschwerpunkt verlaufenden
Hauptachse liegen.
Die Führungselemente bestehen bevorzugt aus Stahlstangen, die jeweils in einer entsprechenden Ausnehmung der betreffenden
Seitenfläche des Führungsansatzes bzw. der Führungsausnehmung formschlüssig gehalten sind, und zwar bevorzugt aus Stangen
mit kreisförmigem Querschnitt, wobei dann die Ausnehmungen für die Führungselemente in entsprechender Weise als parallel
zur Längsachse verlaufende Bohrungen ausgebildet sind, deren Mittelachse einen kleineren Abstand zur betreffenden Seitenfläche
hat als ihr Radius, so daß das betreffende Führungselement mithin bis über die entsprechende Seitenfläche vorsteht
und dabei dennoch formschlüssig gehalten ist.
Dabei sind die Wälzkörper bevorzugt als Kugeln ausgebildet und gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung in an sich bekannter
Weise in einem bspw. aus Kunststoff bestehenden, käfigbildenden Materialstreifen gehalten, so daß sie nicht nur
besonders einfach zu montieren, sondern auch entsprechend einfach zwischen den Führungselementen zu halten sind, wie
dieses weiter unten noch im einzelnen erläutert ist.
Obwohl das erfindungsgemäße Teleskop grundsätzlich ersieht-
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lieh aus zwei Teleskopabschnitten und auch aus mehr als drei
Teleskopabschnitten bestehen kann, besteht eine höchst bevorzugte Ausgestaltung in einer Ausbildung mit drei Teleskopabschnitten,
wobei der fest angeordnete, außenliegende erste Teleskopabschnitt sowie der andere außenliegende dritte Teleskopabschnitt
jeweils an ihrer dem benachbarten mittleren zweiten Teleskopabschnitt zugekehrten Seite mit einer Zahnstange
versehen sind und die Zahnstangen mit einem im zweiten Teleskopabschnitt drehbar gelagerten Zahnrad bzw. Ritzel im
Eingriff sind. Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Teleskopabschnitte im wesentlichen die gleiche Länge
aufweisen. Gemäß einer höchst zweckmäßigen Ausgestaltung erstreckt sich die Zahnstange des ersten Teleskopabschnittes
nur über dessen untere Hälfte und die Zahnstange des dritten Teleskopabschnittes nur über dessen obere Hälfte, wie weiter
unten anhand eines Ausführungsbeispiels noch weiter erläutert ist. Auch brauchen sich bei einer derartigen Ausgestaltung
die Wälzkörper nicht über die gesamte Länge der Teleskopabschnitte zu erstrecken. Vielmehr reicht es aus, wenn die
bevorzugt als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper nur über die halbe Länge der Teleskopabschnitte angeordnet sind, und zwar
derart, daß sie sich im zusammengefahrenen Zustand des TeIeskopes symmetrisch zur Länge erstrecken und demgemäß in ausgefahrenem
Zustand im Bereich der oberen Hälfte des zweiten Teleskopabschnitt und der unteren Hälfte des ersten Teleskopabschnittes
bzw. der unteren Hälfte des zweiten Teleskopabschnittes und der oberen Hälfte des dritten Teleskopabschnittes
liegen.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es
zeigt:
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Fig. 1 eine (mit einem rechtwinkligen Querschnitt zur Längsachse übereinstimmende) stirnseitige
Draufsicht auf einen Teleskopabschnitt bzw. das hierfür verwendete Halbzeug;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein dreiteiliges Teleskop, dessen mittlerer zweiter Teleskopabschnitt
auf halber Länge geschnitten ist;
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 verkleinerte, schematische Darstellung des Teleskops im
zusammengefahrenen Zustand; und
Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung des ausgefahrenen Teleskops.
Fig. 1 zeigt eine stirnseitige Draufsicht auf ein im ganzen mit 1 bezeichnetes, im Strangguß hergestelltes Leichtmetall-Profilmaterial,
aus welchem die Teleskopabschnitte 2, 3 und 4 (s. Fig. 2 bis 4) eines im ganzen mit 5 bezeichneten Teleskopes
für einen nicht dargestellten Industrieroboter gebildet sind. Das Profilmaterial 1 besteht aus einer Aluminiumlegierung.
Es besitzt an seiner einen Seite 7 einen im ganzen mit 6 bezeichneten, über diese Seite 7 vorstehenden Führungsansatz
und an seiner gegenüberliegenden Seite eine dem Führungsansatz 6 entsprechende, im Querschnitt im wesentlichen
U-förmige Führungsausnehmung 8, welche im montierten Zustand
(s. Fig. 2) den Führungsansatz 6 eines benachbarten Teleskopabschnittes umgreift.
In den Seitenflächen 9 des Führungsansatzes 6 des Leichtmetall-Profilmaterials
1 und damit der Teleskopabschnitte 2 bis 4 sowie in den Seitenflächen 10 der Führungsausnehmung 8 sind
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jeweils parallel zur Längsachse verlaufende Ausnehmungen 11
ausgebildet, die jeweils im Querschnitt die teilweise Form eines Kreises aufweisen. Außerdem besitzt das Leichtmetall-Profilmaterial
1 vier ebenfalls parallel zur Längsmittelachse verlaufende Nuten 12, die jeweils in eine hinterschnittene
Längskammer 13 münden.
Fig. 2 zeigt in einer Teildarstellung den wesentlichen Teil eines Teleskopes, dessen Teleskopabschnitte 2 bis 4 aus
Leichtmetall-Profilmaterial 1 gemäß Fig. 1 gebildet sind. Aus Fig. 2 ist auch erkennbar, wie jeweils der Führungsansatz 6
zweier einander benachbarter Teleskopabschnitte 2, 3 bzw. 3, 4 in die Führungsausnehmung 8 des benachbarten Teleskopabschnittes
greift.
Weiterhin ist aus Fig. 2 zu erkennen, daß sich in den Ausnehmungen
11 der einander zugekehrten Führungsansätze und Führungsausnehmungen
8 jeweils Führungselemente 14 befinden. Die Führungselemente 14 sind stabförmig mit kreisförmigem Querschnitt
ausgebildet und bestehen aus Stahl. Sie werden in den Ausnehmungen 11 jeweils in der ersichtlichen Weise formschlüssig
gehalten. Weiterhin ist aus Fig. 2 erkennbar, daß sich zwischen den jeweils paarweise an einer Seitenfläche 9
eines Führungsansatzes 6 bzw. einer Seitenfläche 10 einer Führungsausnehmung 8 angeordneten Führungselementen 14 als
Kugeln ausgebildete Wälzkörper 15 befinden, die jeweils in einem aus Kunststoff bestehenden Materialstreifen 16 mit
entsprechenden Aufnahmeöffnungen für die Kugeln 15 gehalten sind, wobei dieser Streifen 16 nur bei dem zweiten Teleskopabschnitt
3 unten links dargestellt ist, während er an den übrigen drei Eckbereichen der besseren Übersicht halber fortgelassen
worden ist.
Der erste Teleskopabschnitt 2 ist fest an der Umgebung (z. B. am Maschinenrahmen) angeordnet und mit einer Zahnstange 17
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versehen. Auch der dritte Teleskopabschnitt 4 ist mit einer Zahnstange 18 versehen. Die beiden Zahnstangen 17, 18 kämmen
mit einem nicht angetriebenen Zahnrad 19, welches mittig im mittleren zweiten Teleskopabschnitt 3 auf einer Welle 20
angeordnet ist. Ein Ritzel 22 ist von einem Elektrogetriebemotor 21 angetrieben und mit einer Zahnstange 23 im Eingriff.
Dieses hat zur Folge, daß sich der zweite Teleskopabschnitt relativ zu dem festen ersten Teleskopabschnitt 2 aus der
zusammengefahrenen Stellung gemäß Fig. 3 in Richtung des
Pfeils 25 in Bewegung setzt. Da das Ritzel 19 nicht nur mit der Zahnstange 17 des ersten Teleskopabschnittes 2, sondern
auch mit der Zahnstange 18 des dritten Teleskopabschnittes im Eingriff ist, setzt sich dabei zugleich auch der dritte
Teleskopabschnitt 4 in Richtung des Pfeiles 24 in Bewegung, bis der ausgefahrene Zustand gemäß Fig. 4 erreicht ist, wobei
das Teleskop 5 selbstverständlich auch durch den Elektrogetriebemotor 21 in jeder Zwischenstellung angehalten werden
kann.
Aus den Fig. 3 und 4 ist erkennbar, daß sich die Zahnstange 17 des ersten Teleskopabschnittes 2 nur über dessen untere
Hälfte und die Zahnstange 18 des dritten Teleskopabschnittes 4 nur über dessen oberen Hälfte erstreckt, und daß auch die
Wälzkörper 15 sich nicht über die gesamte Länge L (von bspw. 2 m) der Teleskopabschnitte 2 bis 4 zu erstrecken brauchen,
sondern daß es ausreicht, wenn die Kugeln 15 nur etwa über die halbe Länge L/2 der Teleskopabschnitte 2 bis 4 angeordnet
sind, und zwar derart, daß sie sich im zusammengefahrenen Zustand des Teleskopes (Fig. 3) symmetrisch zur Länge L des
zusammengefahrenen Teleskopes 5 erstrecken, also jeweils um die Länge/4 von der Mitte nach oben und unten.
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S 3385
BEZUGSZEICHENLISTE
1 | Leichtmetall-Profilmaterial | 1 |
2 | Teleskopabschnitt (erster-) | 2 |
3 | Teleskopabschnitt (zweiter-) | 3 |
4 | Teleskopabschnitt (dritter-) | 4 |
5 | Teleskop | 5 |
6 | Führungsansatz (von 1-4) | 6 |
7 | Seite (von 1-4) | 7 |
8 | Führungsausnehmung | 8 |
9 | Seitenflächen (von 6) | 9 |
10 | Seitenflächen (von 8) | 10 |
11 | Ausnehmungen | 11 |
12 | Nuten | 12 |
13 | Längskammer | 13 |
14 | Führungselemente | 14 |
15 | Wälzkörper | 15 |
16 | Streifen | 16 |
17 | Zahnstange (von 2) | 17 |
18 | Zahnstange (von 4) | 18 |
19 | Zahnrad | 19 |
20 | Welle (für 19) | 20 |
21 | Elektromotor | 21 |
22 | Ritzel | 22 |
23 | Zahnstange (an 3) | 23 |
24 | Pfeil | 24 |
25 | Pfeil | 25 |
Claims (11)
1. Teleskop, insbesondere für einen Industrie-Roboter, insbesondere
für einen vertikal teleskopierbaren Entnahmearm einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von Spritzgießteilen aus
einer Spritzgießmaschine, mit wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten, in ihrer Längsrichtung relativ zueinander
beweglichen, aneinander geführten, stabförmigen Teleskopabschnitten aus einem Metallprofil, von denen ein erster Teleskopabschnitt
fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopabschnitte (2 bis 4) jeweils aus einem
Leichtmetall-Profilmaterial (1) mit gleichem Querschnitt bestehen, welches an seiner einen Seite (7) einen vorstehen-
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den Führungsansatz (6) und an seiner gegenüberliegenden Seite eine dem Führungsansatz (6) entsprechende, im Querschnitt im
wesentlichen U-förmige Führungsausnehmung (8) aufweist, welche im montierten Zustand den Führungsansatz (6) eines benachbarten
Teleskopabschnittes umgreift, wobei in den Seitenflächen (9) des Führungsansatzes (6) eines Teleskopabschnittes
(2 bis 4) und der jeweils gegenüberliegenden Seitenfläche (10) der Führungsausnehmung (8) eines benachbarten Teleskopabschnittes
aus Stahl bestehende Führungselemente (14) sowie zwischen den Führungselementen (14) des Führungsansatzes (6)
eines Teleskopabschnittes (z. B. 2) und den Führungselementen (14) der Führungsausnehmung (8) eines benachbarten Teleskopabschnittes
(z. B. 3) Wälzkörper (15) angeordnet sind.
2. Teleskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilmaterial (1) ein Hohlprofil ist, dessen Wandungen im
wesentlichen mit Abstand zu der durch den Querschnittsflächenschwerpunkt verlaufenden Hauptachse liegen.
3. Teleskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilmaterial (1) aus einer Aluminiumlegierung besteht.
4. Teleskop nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (14) aus Stahlstangen bestehen, die jeweils in einer entsprechenden
Ausnehmung (11) der betreffenden Seitenfläche des Führungsansatzes (6) bzw. der Führungsausnehmung (8) formschlüssig
gehalten sind.
5. Teleskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (14) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen,
und daß die Ausnehmungen (11) für die Führungselemente (14) parallel zur Längsachse verlaufende Bohrungen sind,
deren Mittelachse einen kleineren Abstand zur betreffenden
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- 3 Seitenfläche hat als ihr Radius.
6. Teleskop nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (15) als Kugeln ausgebildet sind.
7. Teleskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (15) in einem käfigbildenden Materialstreifen (16)
gehalten sind.
8. Teleskop mit wenigstens drei Teleskopabschnitten, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der fest angeordnete, außen liegende erste Teleskopabschnitt (2) sowie der andere außen
liegende dritte Teleskopabschnitt (4) jeweils an ihrer dem benachbarten mittleren zweiten Teleskopabschnitt (3) zugekehrten
Seite mit einer Zahnstange (17 bzw. 18) versehen sind, wobei die Zahnstangen (17, 18) mit einem im zweiten
Teleskopabschnitt (3) drehbar angeordneten Zahnrad (19) im Eingriff sind.
9. Teleskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopabschnitte (2 bis 4) im wesentlichen die gleiche
Länge (L) aufweisen.
10. Teleskop nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zahnstange (17) des ersten Teleskopabschnittes
(2) über dessen untere Hälfte und die Zahnstange (18) des dritten Teleskopabschnittes (4) über dessen obere Hälfte
erstreckt.
11. Teleskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (15) nur über
die halbe Länge (L/2) der Teleskopabschnitte (2 bis 4) angeordnet sind, und zwar derart, daß sie sich im zusammengefah-
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renen Zustand des Teleskopes (5) (s. Fig. 3) symmetrisch zur
Länge (L) des zusammengefahrenen Teleskops (5) erstrecken.
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