DE9016157U1 - Antriebsvorrichtung für gekoppelte Scheren-Hubtische - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von wenigstens zwei, vorzugsweise mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Scheren-Hubtischen, deren Hubplattform zwischen der ganz abgesenkten und der ganz angehobenen Endstellung durch einen motorisch antreibbaren Linearantrieb synchron verfahrbar ist.

Die Reihenanordnung und synchrone Kopplung des Antriebs von durch einen Linearantrieb antreibbaren Scheren-Hubtischen (DE-PS 32 08 400) ist beispielsweise bei Transportvorrichtungen bekannt (DE-OS 39 03 518), bei welchen auf den Hubplattformen der Scheren-Hubtische oszillierend antreibbare Förderbalken (Shuttle-Balken) für den taktweisen Transport von - im speziellen Fall - Rohkarosserien von einer Bearbeitungsstation zur nächstfolgenden Bearbeitungsstation einer Fertigungsstraße in der Automobil-Produktion gefördert werden. Da die in seitlichem Abstand parallel angeordneten Förderbalken von gesonderten Scheren-Hubtischen mit jeweils einem Scherenarm-Paar getragen werden, ist für die Kopplung der jeweils einem Förderbalken zugeordnete Scheren-Hubtische jeweils ein eigener Linearantrieb erforderlich, die zur Gewährleistung eines synchronen Hubes sämtlicher Scheren-Hubtische ihrerseits mechanisch gekoppelt werden müssen. Die Scheren-Hubtische werden durch jeweils über Zugstangen miteinander und mit dem zugeordneten Linearantrieb gekoppelte längsverschieblich geführte Schlitten angetrieben, die auf ihrer Oberseite mit einer Zahnstange versehen sind, die ihrerseits mit einem Zahnritzel kämmt, welches seinerseits mit einer Verzahnung in Eingriff steht, die an einem an einem der Scherenarme befestigten kreisbogenförmigen Segmentbauteil ausgebildet ist. Es ist klar, daß diese - funktionell an sich voll befriedigende - Antriebsvorrichtung für die Scheren-Hubtische sehr aufwendig und somit in der Herstellung teuer ist, so daß sie gegenüber den einfacheren bekannten Förderbalken-Transportvorrichtungen mit Schwenkhebeln anstelle von Scheren-Hubtischen nur in Sonderfällen, beispielsweise dann, wenn

sehr hohe Lasten auf den Förderbalken zu transportieren sind, konkurrenzfähig ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrund, eine Antriebsvorrichtung zur synchronen Kopplung von in Reihe hintereinander aufgestellten Scheren-Hubtischen zu schaffen, welche einfacher aufgebaut und somit preiswerter herstellbar ist, wobei ein einziger Linear-Antrieb auch dann einsetzbar sein soll, wenn die Scheren-Hubtische Hubplattformen aufweisen, die von zwei seitlich beabstandeten Scherenarm-Paaren getragen werden. Dabei soll die Antriebsvorrichtung auch für hohe Lasten geeignet sein.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Scheren-Hubtisch jeweils wenigstens einen Kniegelenkmechanismus mit zwei durch ein Knickgelenk miteinander gekoppelten und an ihren freien Enden am Bodenrahmen einerseits bzw. den Scherenarmen des Hubtischs andererseits angelenkten Gelenkarmen aufweist, daß die Knickgelenke der Kniegelenkmechanismen aufeinanderfolgender Scheren-Hubtische durch langgestreckte Kraftübertragungselemente miteinander gekoppelt sind, und daß der den Linearantrieb für alle Scheren-Hubtische vor dem freien stirnseitigen Ende des äußersten in der Scheren-Hubtisch-Reihe angeordneten Hubtischs angeordnet und sein Abtrieb über wenigstens ein langgestrecktes Kraftübertragungselement mit dem Knickgelenk des zugeordneten Kniegelenkmechanismus dieses End-Hubtischs gekoppelt ist. Durch die Verwendung von gekoppelten Kniehebelmechanismen zur Übertragung der linearen Abtriebsbewegung des am stirnseitigen Ende der Reihe von Hubtischen angeordneten Linearantriebes wird ein vergleichsweise konstruktiv einfacher Aufbau erhalten, bei dem unmittelbar seitlich neben den Scheren-Hubtischen Platz für zusätzliche Transport-Einrichtungen - z.B. die aus dem Stand der Technik bekannten oszillierend angetriebenen For-

derbalken - und/und Arbeitsstationen, wie Schweißrobotern oder Pressen verbleibt.

Wenn die Hubplattform der zu koppelnden Scheren-Hubtische jeweils mit zwei seitlich beabstandet angeordneten Scherenarm-Paaren mit dem jeweiligen Bodenrahmen gekoppelt ist, empfiehlt es sich, jedem Scherenarm-Paar einen gesonderten Kniegelenkmechanismus zuzuordnen, deren Knickgelenke jeweils mit dem entsprechenden Knickgelenk des nächstfolgenden Scheren-Hubtischs gekoppelt sind, wobei dann die Knickgelenke des End-Hubtischs jeweils mit einem gesonderten Antrieb des Linearantriebes gekoppelt sind. Die in die Hubtische eingeleitete Hubkraft wird also vom Linearantrieb aus auf zwei Übertragungsstränge verteilt, in denen deshalb jeweils auch nur die halbe Beanspruchung auftritt.

Die die Knickgelenke der Kniegelenkmechanismen miteinander und/oder dem Linearantrieb koppelnden Kraftübertragungselemente werden vorzugsweise von Zugstangen gebildet, obwohl grundsätzlich auch eine Ausgestaltung derart nicht ausgeschlossen ist, daß die Abtriebsbewegung des Linearantriebs über Druckstangen übertragen wird. Im Hinblick auf die in bezug auf die Gefahr des Ausknickens günstigere Beanspruchung von langgestreckten stabförmigen Kraftübertragungselementen durch Zugbeanspruchungen wird aber die Verwendung von Zugstangen bevorzugt.

Die Anlenkung der freien Enden der Gelenkarme des Kniegelenkmechanismus am Scheren-Hubtisch erfolgt vorzugsweise so, daß die freien Enden der in der Strecklage der Kniegelenkmechanismen oberen Gelenkarme jeweils an den die Scherenarme des jeweiligen Hubtischs verschwenkbar miteinander verbindenden Achsen des zugeordneten Scheren-Hubtischs angelenkt sind. Die freien Enden der unteren Gelenkarme sind dagegen am Bodenrahmen angelenkt.

Der maximale des Abtriebs des Linearantriebs ist unter Berücksichtigung der Länge der Gelenkarme des Kniegelenkmechanismus zweckmäßig so bemessen, daß der über das Kraftübertragungselement auf das Knickgelenk übertragene Antriebshub hinreicht, um die Gelenkarme des Kniegelenkmechanismus von der der abgesenkten Endstellung der Hubplattform zugeordneten eingeknickten Stellung bis in eine Stellung zu verschwenken, in welcher die Gelenkarme kurz vor ihrer Strecklage stehen. Dabei empfiehlt es sich dann, Anschläge vorzusehen, welche das Erreichen der Strecklage oder gar das Erreichen einer überknickten Stellung verhindern.

Der verwendete Linearantrieb wird vorzugsweise von einer Schrittantriebsvorrichtung mit einer motorisch angetriebenen langgestreckten Zylinderwalze gebildet, in deren Umfangsfläche zwei in Umfangsrichtung um 180° versetzte Steuernuten gleichen Verlaufs vorgesehen sind, in die jeweils ein von jeweils einem gesonderten, auf gegenüberliegenden Seiten längsverschieblich am oder im Gehäuse der Schrittantriebsvorrichtung gelagerten Abtriebsschlitten vortretender Mitnehmerbolzen eingreift, wobei jeder Abtriebsschlitten mit jeweils einem der Knickgelenke der beiden Kniegelenkmechanismen des benachbart angeordneten Scheren-Hubtischs gekoppelt ist. Bei Verwendung eines in dieser Weise ausgestalteten Linearantriebes werden die zwischen den Mitnehmerbolzen und den zugehörigen Steuernuten wirkenden Pressungen ebenfalls halbiert, so daß auch bei hohen Antriebsleistungen kein Verschleiß der Steuernuten bzw. Mitnehmer- bolzen zu befürchten ist.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Reihe

von durch die erfindungsgemäße Antriebsvor-

richtung angetriebenen gekoppelten Hubtischen in der angehobenen Hub-Endstellung; und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines einzel

nen Scheren-Hubtischs aus der in Fig. 1 gezeigten Hubtisch-Reihe in abgesenkter Stellung seiner Hubplattform.

In Figur 1 ist eine Anzahl von - im gezeigten Fall vier fluchtend hintereinander aufgestellten Hubtischen 10 gezeigt, die in der nachstehend beschriebenen Weise derart miteinander und einem stirnseitig vor dem ersten Hubtisch 10 plazierten Linearantrieb 12 gekoppelt sind, daß sie vom Linearantrieb 10 synchron antreibbar sind.

Die Scheren-Hubtische 10, von denen in Fig. 2 zusätzlich ein einzelner Scheren-Hubtisch in der unteren abgesenkten Endstellung dargestellt ist, weisen jeweils einen Bodenrahmen 14 und eine Hubplattform 16 auf, welche durch zwei seitlich beabstandete Paare von Scherenarmen 18a, 18b miteinander gekoppelt sind.

Ein Ende der in ihrem mittleren Bereich durch eine Achse 20 relativ zueinander verschwenkbar gelagerten Scherenarme 18a, 18b ist jeweils ortsfest aber drehbar an der Hub-Plattform 16 bzw. dem Bodenrahmen 14 gelagert, während ihr jeweils anderes Ende in Horizontalrichtung verschieblich im Bodenrahmen 14 bzw. der Hub-Plattform 16 geführt ist. 30

Die Hubbewegung der Hubplattform 16 jedes Scheren-Hubtischs 10 wird über je einen jedem Scherenarm-Paar 18a, 18b zugeordneten Kniehebelmechanismus gesteuert, die jeweils zwei an einem Ende um eine Lagerachse 22 verschwenkbar verbundene Gelenkarme 24a, 24b aufweisen, von denen der untere Gelenkarm 24a an seinem freien Ende um eine parallel zur Achse 20 verlaufende Achse am Bodenrahmen 14 verschwenkbar

gelagert ist, während das freie Ende des anderen oberen Gelenkarms 24b auf der auch die Scherenamre 18a, 18b des Scheren-Hubtischs 10 verschwenkbar koppelnden Achse 20 gelagert ist.
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Auf der das Knickgelenk des jeweiligen Kniehebelmechanismus bildenden Lagerachse 22 ist an beiden Enden jeweils ein Anschlußkopf 26 gehaltert, von dem an gegenüberliegenden Seiten befestigte Zugstangen 28 ausgehen, deren jeweils anderes Ende entweder am zugeordneten Anschlußkopf 26 des nächstfolgenden Scheren-Hubtischs 10 oder an einem Abtriebsschlitten 30 des Linearantriebs 12 befestigt sind. Zur Betätigung der beiden, jedem Hubschlitten zugeordneten Kniehebelmechanismen sind zwei Abtriebsschlitten 30 vorgesehen, die jeweils in gegenüberliegenden senkrechten Seitenwänden 32 des Gehäuses 34 des Linearantriebs 12 längsverschieblich gelagert sind. Von den Antriebsschlitten 30 steht jeweils ein Mitnehmerbolzen 38 in eine zugeordnete Steuernut 40 in der Umfangsfläche einer drehbar im Gehäuse 34 gelagerten und über ein Untersetzungsgetriebe 42 durch einen Elektromotor 44 antreibbaren Zylinderwalze 46 vor. Jedem der beiden Mitnehmerbolzen 36 ist eine eigene Steuernut 40 zugeordnet, die mit gleichem Verlauf aber 180° in Umfangsrichtung versetzt in die Umfangsfläche der Zylinderwalze 46 eingearbeitet sind.

Bei einem Antrieb der Zylinderwalze 4 6 durch den Elektromotor 44 werden die Mitnehmerbolzen 38 und somit die Abtriebsschlitten 36 entsprechend dem Verlauf der Steuernuten 40 verschoben. Diese Verschiebebewegung wird über die an jedem Abtriebsschlitten 36 angeschlossene Zugstange 28 auf den jeweils zugeordneten Anschlußkopf 2 6 des zugeordneten Kniegelenkmechanismus des benachbarten Scheren-Hubschlittens 10 und - durch die Kopplung dieses Anschlußkopfs 2 6 mit dem zugeordneten Anschlußkopf 2 6 des nächstfolgenden Scheren-Hubtischs 10 usw. - auf die Kniegelenkmechanismen aller Scheren-Hubtische übertragen, so daß die Gelenkarme

aller Kniegelenkmechanismen also - abhängig von der Verschiebungsrichtung der Abtriebsschlitten 36 und somit der Drehrichtung der Zylinderwalzen 46 - entweder aus der in Fig. 1 gezeigten angenäherten Strecklage in die in Fig. 2 veranschaulichten Knicklage bzw. - bei umgekehrt angetriebener Zylinderwalze - von der Knicklage in die Strecklage geführt werden.

Da die Gelenkarme 24a, 24b in der obersten Hubstellung der Hub-Plattformen 36 nicht vollständig in der Strecklage, sondern noch geringfügig winklig zueinander stehen, versucht das Gewicht der Hub-Plattform 16 sowie des ggf. auf einer solchen Hub-Plattform befindlichen (nicht gezeigten) Werkstücks die Gelenkarme in die Knickstellung zu verschwenken. Das bedeutet aber, daß auf die Zugstangen 28 ständig eine Zug-Vorspannung wirkt, so daß die Gefahr des Ausknickens dieser Zugstangen 28 nicht besteht. Die Zugstangen könnten demzufolge sogar durch biegeweiche Übertragungsorgane, wie Ketten, Stahlseile od.dgl. ersetzt werden.

Claims (7)

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Antrieb von wenigstens zwei, vorzugsweise mehreren, in Reihe hintereinander angeordneten Scheren-Hubtischen, deren Hub-Plattform zwischen der ganz abgesenkten und der ganz angehobenen Endstellung durch einen motorisch antreibbaren Linearantrieb synchron verfahrbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder Scheren-Hubtisch (10) jeweils wenigstens einen Kniegelenkmechanismus (24a; 24b; 22; 26) mit zwei durch ein Knickgelenk miteinander gekoppelten und an ihren freien Enden am Bodenrahmen (14) einerseits bzw. den Scherenarmen (18a; 18b) des Hubtischs andererseits angelenkten Gelenkarmen (24a; 24b) aufweist,
daß die Knickgelenke der Kniegelenkmechanismen (24a; 24b; 22; 26) aufeinanderfolgender Scheren-Hubtische (10) durch langgestreckte Kraftübertragungselemente miteinander gekoppelt sind, und

daß der den Linearantrieb (12) für alle Scheren-Hubtische (10) vor dem freien stirnseitigen Ende des äußersten in der Scheren-Hubtisch-Reihe angeordneten Hubtischs (10) angeordnet und sein Abtrieb über wenigstens ein langgestrecktes Kraftübertragungselement mit dem Knickgelenk des zugeordneten Kniegelenkmechanismus (24a; 24b; 22; 26) dieses End-Hubtischs (10) gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für Scheren-Hubtische, deren Hubplattform mit zwei seitlich beabstandet angeordneten Scherenarm-Paaren mit dem Bodenrahmen gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Scherenarm-Paar (18a; 18b) ein gesonderter Kniegelenkmechanismus (24a; 24b; 22;

26) zugeordnet ist, deren Knickgelenke jeweils mit dem entsprechenden Knickgelenk des nächstfolgenden Scheren-Hub-

tischs (10) gekoppelt sind, und daß die Knickgelenke des End-Hubtischs (10) jeweils mit einem gesonderten Abtrieb des Linearantriebs (12) gekoppelt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Knickgelenke der Kniegelenkmechanismen (24a; 24b; 22; 26) miteinander und/oder dem Linearantrieb (12) koppelnden Kraftübertragungselemente von Zugstangen (28) gebildet werden.
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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der in der angenäherten Strecklage der Kniegelenkmechanismen oberen Gelenkarme (24b) jeweils an der die Scherenarme (18a; 18b) des jeweiligen Hubtischs (10) verschwenkbar miteinander verbindenden Achse (20) des zugeordneten Scheren-Hubtischs (10) angelenkt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Arbeitshub des Abtriebs des Linearantriebs (12) so bemessen ist, daß der über das Kraftübertragungselement (28) auf das Knickgelenk übertragene Antriebshub hinreicht, um die Gelenkarme (24a; 24b) des Kniegelenkmechanismus von der der abgesenkten Endstellung der Hubplattform (16) zugeordneten eingeknickten Stellung bis in eine Stellung zu verschwenken, in welcher die Gelenkarme (24a; 24b) kurz vor ihrer Strecklage stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das Erreichen der Strecklage der Gelenkarme (24a; 24b) der Kniegelenkmechanismen (24a; 24b; 22; 26) verhindernde Anschläge.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (12) eine Schrittantriebsvorrichtung mit einer motorisch angetriebenen langgestreckten Zylinderwalze (46) ist, in deren Umfangsfläche

zwei in Umfangsrichtung um 180° versetzte Steuernuten (40) gleichen Verlaufs vorgesehen sind, in die jeweils ein von jeweils einem gesonderten auf gegenüberliegenden Seiten längsverschieblich am oder im Gehäuse (34) der Schrittantriebsvorrichtung gelagerten Abtriebsschlitten (30) vortretender Mitnehmerbolzen (38) eingreift, und daß jeder Abtriebsschlitten (30) mit jeweils einem der Knickgelenke der beiden Kniegelenkmechanismen (24a; 24b; 22; 26) gekoppelt ist.
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