伸缩轨道
阅读说明：本技术 伸缩轨道 (Telescopic rail ) 是由 T·马特恩 M·佐理什 F·霍斯勒 于 2019-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种伸缩轨道,其包括至少一个内部轨道元件、中间轨道元件和外部轨道元件,其中所述内部轨道元件和外部轨道元件分别通过在滚动轴承中引导的滚动体,纵向可移位地设置在中间轨道元件上。根据第一个方面,设置轨道元件通过轨道同步装置机械地正联接,从而在所述外部轨道元件相对于内部轨道元件纵向移位时,所述中间轨道元件相对于内部轨道元件和外部轨道元件都发生纵向移位。根据第二方面,设置至少一个且优选两个滚动轴承分别通过滚动轴承同步装置与至少一个轨道元件机械地正联接,从而在中间轨道元件相对于内部或外部轨道元件纵向移位时,相应的滚动轴承相对于中间轨道元件纵向移位地引导。(The invention relates to a telescopic rail comprising at least one inner rail element, an intermediate rail element and an outer rail element, wherein the inner rail element and the outer rail element are each arranged on the intermediate rail element so as to be longitudinally displaceable by means of rolling bodies guided in rolling bearings. According to a first aspect, it is provided that the rail elements are mechanically positively coupled by means of a rail synchronization device, such that upon longitudinal displacement of the outer rail element relative to the inner rail element, the intermediate rail element is longitudinally displaced relative to both the inner rail element and the outer rail element. According to a second aspect, at least one and preferably two rolling bearings are provided, each being mechanically positively coupled to at least one rail element by means of a rolling bearing synchronization device, so that when the intermediate rail element is longitudinally displaced relative to the inner or outer rail element, the respective rolling bearing is guided longitudinally displaced relative to the intermediate rail element.)
技术领域
本发明涉及一种伸缩轨道，其包括至少一个内部、中间和外部轨道元件，其中所述内部和外部轨道元件分别通过在滚动轴承中引导的滚动体，可纵向移位地设置在中间轨道元件上。
所述伸缩轨道特别是用于工件处理系统的伸缩轨道，其中用于工件，特别是夹具、叉和/或搁架的处理元件通过至少两个伸缩轨道布置在基础元件上。从DE 10 2016 009000 A1已知这种工件处理系统。
背景技术
这种伸缩轨道的驱动可以例如通过线性驱动，例如以与外部轨道接合的循环带的形式进行。然而，当外部轨道元件被拉出时，中间轨道元件和滚动轴承的夹带则不受控制地发生，这可能导致摩擦和卡住情况(Verklemmen)的增加。
因此，由DE 100 40 492 A1已知，所有的轨道元件都设置齿条，在其上分别接合有通过驱动单元移动的小齿轮。由此应实现轨道元件的受控连续延伸。然而，这种解决方案需要相当大的设计工作并且只是部分地解决了存在的问题。
在线性导轨领域内，由出版物EP 1 236 912 A2、DE 198 15 525 A1、DE 1 192462、EP2 397 712 A1和DE 10 2016 210 751 A1分别已知用于滚动轴承的强制导轨。
发明内容
本发明的目的在于，提供改进的伸缩轨道。
该目的通过根据权利要求1的伸缩轨道实现。本发明的优选实施方案是从属权利要求的主题。
在第一方面，本发明包括具有至少一个内部、中间和外部轨道元件的伸缩轨道，其中所述内部和外部轨道元件分别通过在滚动轴承中引导的滚动体，纵向可移位地设置在中间轨道元件上。第一方面的特征在于，所述轨道元件通过轨道同步装置机械地正联接，从而在所述外部轨道元件相对于内部轨道元件纵向移位时，所述中间轨道元件相对于内部和外部轨道元件都发生纵向移位。由此则不需要对单个轨道元件分开进行驱动，还可以实现轨道元件的可控的延伸。
在第二方面，本发明包括具有至少一个内部、中间和外部轨道元件的伸缩轨道，其中所述内部和外部轨道元件分别通过在滚动轴承中引导的滚动体，纵向可移位地设置在中间轨道元件上。第二方面的特征在于，至少一个且优选两个滚动轴承分别通过滚动轴承同步装置与至少一个轨道元件机械地正联接，从而在中间轨道元件相对于内部或外部轨道元件纵向移位时，导致相应的滚动轴承相对于中间轨道元件发生纵向移位。
本发明的第一和第二方面可以相互独立地使用，并且相互独立地分别是本发明的单独的主题。
但是，本发明的第一和第二方面优选组合使用。通过轨道元件的同步移动和滚动轴承的同步移动的这种组合，得到伸缩轨道的特别低磨损和无干扰的运行。
如果在本发明的范围内谈及内部和外部轨道元件，则具有纯粹说明性的特征，并且既不限制内部和外部轨道元件的设计也不限制它们的布置，而是与第一和第二轨道元件具有相同的含义。
但是，优选地，内部轨道元件在装配情况(Eibausituation)下是静止元件，通过它将伸缩轨道固定在基础元件上。且外部轨道元件是可移动元件，在其上安装应移动的载荷。
在本发明的可能实施方案中，将滚动轴承同步装置设计成，使得滚动轴承相对于中间轨道元件的纵向移位，对应于相应的轨道元件相对于中间轨道元件的纵向移位的一半。滚动轴承由此保持在所属轨道元件的重叠区域的中间位置。
在本发明的可能实施方案中，将轨道同步装置设计成，使得内部轨道元件相对于中间轨道元件的纵向移位，对应于中间轨道元件相对于外部轨道元件的纵向移位。由此得到同步的移动，中间和外部轨道元件通过这种移动同时达到其末端位置。
在本发明的可能实施方案中，轨道同步装置包括小齿轮，该小齿轮被设置在中间轨道元件上，并与设置在内部和外部轨道元件上的齿条相啮合。
所述小齿轮优选设置在中间轨道元件的上侧或下侧。所述齿条优选固定在内部和外部轨道元件上，使得它超出中间轨道元件的上侧。小齿轮的转动轴优选垂直地定位。齿条优选作为单独的原件固定在内部和外部轨道元件上，特别是分别通过侧面固定在内部或外部轨道元件上额安装板。
在本发明的可能实施方案中，轨道同步装置包括至少一个张紧元件，特别是绳或带，它们的末端固定在内部和外部轨道元件上，并且通过设置在中间轨道元件上的偏转元件发生偏转，其中优选设置在相反方向上作用的两个张紧元件。
在本发明的可能实施方案中，至少一个且优选两个滚动轴承同步装置包括小齿轮，该小齿轮被设置在滚动轴承上并与设置在分配到各个滚动轴承的轨道元件上的齿条相啮合。
所述小齿轮的转动轴优选在平面上，与伸缩轨道的纵轴相垂直。
小齿轮可以例如具有垂直的转动轴。在这种情况下它优选与其圆周上互相相对的区域，布置在各个轨道元件上的齿条相啮合。
小齿轮可以例如具有水平的转动轴。在这种情况下，它优选分成两部分。
在可能的实施方案中，齿条被引入到各个轨道元件的材料中，例如通过铣削。特别是在垂直转动轴情况下可以由此节约结构空间。
在可能的实施方案中，齿条作为单独的原件与各个轨道元件相连接。
在本发明的可能实施方案中，内部和/或外部轨道元件包括两个平行的，优选重叠布置在垂直方向上的和/或定位在相反方向上的导轨，它被分配给中间轨道元件的相对应导轨并且在其上卸掉
在优选的实施方案中，用于分配给两个导轨的滚动体的滚动轴承与所述连接区域制一体地形成，例如作为弯曲的金属板区段。
在其他优选的实施方案中，所述连接区域优选在中间和内部或外部轨道元件的互相面对的侧面之间伸展。滚动轴承可以包围内部或外部轨道元件。
在本发明的可能实施方案中，滚动轴承同步装置布置和/或接合在所述连接区域上。由此保证了在力量分布和结构空间方面有利的实施方案。
在本发明的可能实施方案中，滚动轴承同步装置的小齿轮设置在所述连接区域上。
在本发明的可能实施方案中，中间和/或内部或外部轨道元件具有槽状凹口，在所述凹口设置有所述滚动轴承同步装置的一个或更多个元件。所述槽状凹口为布置在连接区域上的滚动轴承同步装置提供了必要的结构空间。
在本发明的可能实施方案中，通过连接装置连接的上部和下部滚动轴承都具有带动件区段，在其上布置和/或接合滚动轴承同步装置。所述带动件区段优选分别设置在各个滚动轴承背对连接区域的一侧上，并且特别是可以由轨道元件之间的区域向外引导。由此也保证了在力量分布和结构空间方面有利的实施方案。
在本发明的可能实施方案中，滚动轴承同步装置仅通过各个轨道元件与轨道同步装置正联接。
在本发明的作为选择的可能实施方案中，滚动轴承同步装置通过联接装置与轨道同步装置正联接。
在本发明的作为选择的可能实施方案中，滚动轴承通过至少一种张紧元件，特别是皮带由轨道同步装置驱动，其中所述张紧元件优选将滚动轴承互相联接在一起和/或围绕驱动元件运行，所述驱动元件由轨道同步装置的小齿轮驱动和/或设置在中间轨道元件上。
在本发明的作为选择的可能实施方案中，滚动轴承同步装置包括至少一种张紧元件，特别是绳或带，滚动轴承通过它们与中间和内部或外部轨道元件保持连接，其中所述张紧元件优选以滑轮形式围绕与滚动轴承保持连接的偏转元件。其他的偏转元件优选设置在中间和/或内部或外部轨道元件上。
在本发明的作为选择的可能实施方案中，设置单独的张紧元件以在两个方向上移动，优选分别是围绕偏转元件的滑轮形式。
在本发明的可能实施方案中，伸缩轨道具有接合在内部或外部轨道元件上的驱动器，使得轨道元件互相发生移位，其中所述驱动优选通过循环的皮带完成，所述皮带通过带动件(Mienehmer)与内部或外部轨道元件联接。
在本发明的可能实施方案中，外部轨道元件相对于内部轨道元件可以最多其自身长度发生纵向移位。
在本发明的可能实施方案中，中间轨道元件在上侧和下侧接合内部和/或外部轨道元件，其中内部和/或外部轨道元件优选在下侧和上侧具有卸下滚动体的导轨。
本发明还包括具有至少一个如上所述的伸缩轨道的工件处理系统。
在此，用于工件，特别是夹具、叉和/或搁架的处理元件优选通过至少两个伸缩轨道布置在基础元件上，其中所述基础元件优选具有一个或更多个移动轴。
在本发明的可能实施方案中，工件处理系统是用于底板存储系统的货架操作机，其中所述处理元件优选用于放入和/或取出储藏室中的工件和/或底板。
货架操作机和底板存储系统特别是可以设计为，如从DE 10 2016 009 000 A1已知的。DE 10 2016 009 000 A1的内容因此完全是本发明的主题。
附图说明
根据附图和实施例进一步说明本发明。
其中：
图1根据本发明的伸缩轨道的第一实施例，其中实现了本发明的两个方面，
图2根据本发明的伸缩轨道的第一实施例的详细视图，
图3根据本发明的伸缩轨道的第一实施例垂直于纵轴的截面图，
图4根据本发明的伸缩轨道的第一实施例垂直于纵轴的部分的另外截面图，
图5根据本发明的伸缩轨道的第一实施例在滚动轴承同步装置范围内的沿着纵轴的水平面内的截面图，
图6根据本发明的伸缩轨道的第二实施例在滚动轴承同步装置范围内垂直于纵轴的截面图，
图7根据本发明的伸缩轨道的第三实施例中滚动轴承同步装置的齿条的详细的透视图，
图8根据本发明的伸缩轨道的第三实施例在滚动轴承同步装置范围内垂直于纵轴的部分的截面图，
图9根据本发明的伸缩轨道的第四实施例的详细透视图，
图10根据本发明的伸缩轨道的第五实施例的侧视图，
图11根据本发明的伸缩轨道的第五实施例的详细透视图
图12根据本发明的伸缩轨道的第五实施例中在滚动轴承同步装置和轨道同步装置之间的连接区域内的截面图，
图13根据本发明的货架操作机的实施例，以及
图14具有根据本发明的货架操作机的底板储存系统的实施例。
具体实施方式
图1至图5中示出根据本发明的伸缩轨道的第一实施例。然而，依据这个实施例说明的所述伸缩轨道的基本结构在其他的实施例中也有使用。
所述伸缩轨道具有内部轨道元件2，中间轨道元件3和外部轨道元件4。利用内部轨道元件可以将伸缩轨道例如通过安装支架1固定在基础元件上。
在所述外部轨道元件上接合有未示出的线性驱动器，通过所述线性驱动器，外部轨道元件相对于基础元件并因此相对于内部轨道元件发生纵向移位。
所述线性驱动器例如是平行于外部轨道元件延伸的、围绕两个偏转辊循环的皮带，其中两个偏转辊中的至少一个是由马达驱动的。皮带在此过程中与外部轨道元件通过带动件连接并启动。但是，作为选择还可以考虑驱动器或通过液压缸或气压缸。
所有三种轨道元件都具有条状的基本形状，其中这些轨道元件至少在中心区域相邻地布置。在所有三种轨道元件相邻地布置的区域，轨道元件的高度优选大于它们在这个区域的厚度，优选是厚度的至少三倍。
如特别是可以从图3看出的，内部轨道元件2和外部轨道元件4分别纵向可移位地设置在中间轨道元件上。存储分别通过在滚动轴承16和16’中引导的滚动体15来实现。所述滚动体特别是球体。
在实施例中，内部轨道元件2和外部轨道元件4分别具有两个导轨11和12，与导轨14和13在中间轨道元件3上分别形成用于滚动体15的导轨。
在实施例中，导轨11和12设置在内部轨道元件2或外部轨道元件4的上侧和下侧。中间轨道元件3分别在它们的上侧和下侧围绕内部轨道元件2和外部轨道元件4，并且在那里具有分配给导轨11和12的导轨14和13。
分配给上部和下部导轨的滚动体分别布置在滚动轴承16和16’中，其中所述滚动轴承在实施例中通过连接区域17互相连接。滚动轴承16和16’例如与连接区域17是一体的，由弯曲的金属片构成，其中滚动体布置在金属片的凹口中。
因此，所述连接区域从中间轨道元件和内部或外部轨道元件互相对立的侧面之间的上部滚动轴承16延伸到下部滚动轴承16’。
根据本发明的第一方面，轨道元件2、3和4通过轨道同步装置5机械地正联接，在外部轨道元件4相对于内部轨道元件纵向移位时，中间轨道元件3既相对于内部轨道元件2也相对于外部轨道元件4发生纵向移位。
在图1至图5图所示的第一实施例中，在中间轨道元件3上设置与齿条7和8啮合的小齿轮6，齿条设置在内部轨道元件2和外部轨道元件4上。在实施例中，小齿轮6布置在中间轨道元件3的上侧。齿条7和8通过安装板或安装支架10’、10布置在内部轨道元件2和外部轨道元件4上，超出中间轨道元件3的上侧。小齿轮6和齿条7和8还可以以相同的方式布置在伸缩轨道的下侧。
根据本发明的第二方面，用于设置在中间轨道元件3和内部轨道元件2之间，以及中间轨道元件3和外部轨道元件4之间的滚动体15的滚动轴承16、16’，它们分别通过滚动轴承同步装置20机械地与至少一个轨道元件2、3、4正联接，中间轨道元件3相对于内部轨道元件2和外部轨道元件4的纵向移位导致相应的滚动轴承16、16’相对于中间轨道元件3发生纵向移位。
图1至图5中所示的第一实施例由此实现，在滚动轴承16、16’上设置与齿条9啮合的小齿轮19，齿条设置在中间轨道元件3和内部轨道元件2和外部轨道元件4上。
在实施例中，滚动轴承同步装置20设置在上部和下部滚动轴承16、16’的链接元件17的区域内。小齿轮19特别是设置在连接区域17上。齿条设置在中间轨道元件和内部或外部轨道元件的彼此通过连接区域17的相对侧面上。
内部和外部轨道元件在滚动轴承同步装置20的区域内具有面对中间轨道元件的槽，从而为小齿轮和齿条获得足够的位置。
图1至图5中所示的第一实施例中，转动轴21在垂直方向上延伸，使得小齿轮19具有相对的周边区域与两个齿条9啮合，参见图5中沿着水平平面的截面图。为了节约结构空间，齿条9可以直接引入轨道元件的材料中，例如通过铣削。但是，作为选择还可以作为单独的齿形带布置在轨道元件上或***槽中。
图6示出的作为选择的实施例与图1至5中所示的实施例只有小齿轮19’和齿条9’的布置上有区别。小齿轮19’的转动轴21’在此是水平延伸的。小齿轮19’在此被分成两个齿轮，他们布置在连接区域17的两侧：在实施例中，两个齿轮布置在共同的轴上，穿过连接区域17中的支座。两个齿轮中的每一个都与中间轨道元件7和内部轨道元件3或外部轨道元件4上的齿条9’啮合，其中齿条接合在齿轮周边的相对侧上，也就是说，一次从上面，一次从下面。
图7和图8中所示的其他作为选择的实施例对应图6所示的结构，但是具有成对地布置的齿条9’，使得小齿轮19分成的两个齿轮中的每一个都与齿条既在上侧也在下侧啮合。两个下部的小齿轮在此与轨道元件保持连接，两个上部的小齿轮分别于其他轨道元件保持连接。
在至今所描述的实施例中，沿着滚动轴承或连接区域的纵向伸展可以设置多个与齿条啮合的小齿轮。例如可以在连接区域的前部和后部末端区域分别设置小齿轮。
图9示出根据本发明的伸缩轨道的实施例，虽然对应图1至5中所示的结构，但是选择了另一种结构实施方案用来实施轨道同步装置和滚动轴承同步装置。
轨道同步装置在此包括绳25，从固定绳索的外部轨道元件4的前部末端区域，沿着伸缩轨道的纵向伸展，延伸到布置在中间轨道元件的后部末端区域上的偏转辊。绳25从这里再次沿着伸缩轨道的纵向伸展，延伸到内部轨道元件2的前部末端区域。所述绳优选在内部轨道元件2和/或外部轨道元件4的面对中间轨道元件3的侧面之间进行延伸。通过外部轨道元件4向上的移动(在图中向右)，中间轨道元件3相对于内部轨道元件2同样向上运动。为了达到缩回运动的同步，优选额外设置在相反方向上伸展的绳索装置。
滚动轴承同步装置通过绳27来实现，一侧固定在中间轨道元件3上，并且以围绕偏转辊28的绳索传动装置方式引入，偏转辊通过带动体与滚动轴承16和16’保持连接并布置在外部轨道元件4或内部轨道元件3上。滚动轴承16和16‘的移动速度由此是外部轨道元件4或内部轨道元件3的一半。同样在两个方向上设置相应的绳索传动装置，以确保在缩回运动和伸展运动中都同步。各个偏转辊29分别布置在滚动轴承16和16’的前部和后部末端区域。
布置有偏转辊的带动件分别被引入到外部轨道元件4或内部轨道元件2和中间轨道元件3的之间的上部和下部。
在图10至图12中示出根据本发明的伸缩轨道的其他实施例，虽然对应图1至5所示的结构，但是选择了另一种结构实施方案用于滚动轴承同步装置的实施。
在本实施例中，滚动轴承同步装置通过轨道同步装置驱动，如在第一实施例的范围内所示和描述的，但是为了清楚期间，在图10至12中没有再次示出。为此，在轴39上布置了小齿轮，如在第一实施例的范围内所示和描述的，它与齿条在内部和外部轨道元件上啮合。轴39被设置在中间轨道元件的前部末端区域。
滚动轴承同步装置通过带动件35实现运行，带动件35与滚动轴承16、16’保持连接，接合在运行的皮带36上，通过布置在轴39上的驱动轮来运行，并且在另一侧上围绕同样布置在中间轨道元件上的偏转轮37。在皮带36上设置带动件35，既用于中间轨道元件和内部轨道元件之间的滚动轴承16、16‘，也用于中间轨道元件和外部轨道元件之间的滚动轴承16、16‘，使得它们通过皮带联接起来。带动体在此被引入外部轨道元件4或内部轨道元件2和中间轨道元件3之间的上部。皮带驱动器还可以布置在下侧上。
图13示出工件处理设备40或工件处理系统的实施例，其中根据本发明的伸缩轨道负责工件的水平移动。
用于工件49，特别是夹具、叉和/或搁架的处理元件42，通过至少两个伸缩轨道43、43’布置在基础元件41上，其中基础元件优选具有一个或更多个移动轴。在实施例中，其上安装有具有其内部轨道元件的伸缩轨道43、43‘的滑块，它垂直于方向45可以在塔状的基础元件41上移动。基础元件41另外还可以围绕转动轴48转动，并且可以在水平方向46和/或47在导轨44上移动。
图14示出具有如图13所示工件处理设备40的底板储存器形式的工件处理系统。这里有多个存储单元51，装备位
关于工件处理系统的其他细节和改进方案，请参考DE 10 2016 009 000 A1。
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