Vorrichtung zum Lagern eines Gegenstandes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lagern eines Gegenstandes, wobei der Gegenstand auf Bürsten gelagert ist, wobei ein erster Teil der Bürsten wechselnd mit einem zweiten Teil der Bürste einen Kontakt zu einer Oberfläche des Gegenstandes hält.

Bei Maschinen, wie z.B. Werkzeugmaschinen, Produktionsmaschi¬ nen oder Roboter, die Gegenstände wie z.B. Bleche bearbeiten sind verschiedene Möglichkeiten zum Lagern von Gegenständen bekannt. Bei einer häufig vorkommenden Lagerungsmöglichkeit werden die Gegenstände auf Bürsten gelagert.

In FIG 1 ist eine solche handelsübliche Lagerung eines Ge¬ genstandes, der in FIG 1 beispielhaft als ein Blech 1 ausge¬ bildet ist, dargestellt. Das Blech 1 ist dabei handelsüblich auf Bürsten 3 gelagert, die mit einem Maschinenbett 2 verbun¬ den sind. Die Bürsten haben dabei Kontakt zu einer Oberfläche 4 des Blechs" 1. Durch den Kontakt zwischen dem Blech 1 und der Oberfläche 4 des Gegenstandes 1 tritt bei einem Verfahr¬ vorgang des Bleches 1 mit der Verfahrgeschwindigkeit v durch einen der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten An¬ triebsmechanismus eine Haftkraft auf, die in Zusammenwirkung mit der Gewichtskraft FG des Bleches 1 zu einer Biegung der Bürsten 3 führt.

In FIG 2 sind die solchermaßen verbogenen Bürsten 3 darge¬ stellt, die sich ausbilden, wenn das Blech 1 mit einer Ge¬ schwindigkeit v über die Bürsten 3 gezogen wird. In FIG 2 sind dabei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen verse¬ hen, wie in FIG 1.

Die Lagerung des Bleches 1 auf solchermaßen gebogenen Bürsten 3 ist mit Nachteilen verbunden. Der Gegenstand, d.h. im Aus¬ führungsbeispiel das Blech 1, ist bedingt durch die verböge- nen Bürsten 3, insbesondere in waagrechter Querrichtung zur Biegerichtung, wobei die Biegerichtung in FIG 2 mit der Rich¬ tung der Geschwindigkeit v identisch ist, leicht bewegbar, was zu Instabilitäten und mangelnden Führung des Verfahrvor- ganges des Gegenstandes während eines Bearbeitungsvorganges des Gegenstandes führt. Dies bedingt eine schlechte Bearbei¬ tungsqualität des Gegenstandes. Die sich ständig ändernden Reibverhältnisse, die z.B. von der Größe der Biegung der Bürsten 3 abhängen, führen ebenfalls zu einer Verschlechte- rung der Positioniergenauigkeit des Gegenstandes. Die oben genannte Problematik tritt noch verstärkt auf, wenn während des Bearbeitungsvorgangs die Richtung der Verfahrbewegung des Gegenstandes umgekehrt oder verändert wird.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 197 10 630 Al ist eine Vorrichtung zum Ausrichten von in fortlaufender Reihe trans¬ portierten flachen Gegenständen bekannt. Um die Beanspruchung und damit den Verschleiß der Bürsten in Folge Dickenschwan¬ kungen der Exemplare zu reduzieren und ein feinfühliges Aus- richten der Exemplare in Laufrichtung zu ermöglichen, stützt sich eine jeweilige Bürste gegen einen druckveränderbaren Ar¬ beitszylinder federnd ab.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift 0 972 600 A2 ist ei- ne Vorrichtung zum rechnergesteuerten Formschneiden von Ble¬ chen mit einem Borstentisch bekannt.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift 0 482 702 Al ist ei¬ ne Transporteinrichtung für Bleche bekannt.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift 0 338 132 A2 ist ein Koordinatentisch zur Positionierung von Werkstücken, wie z.B. Blechplatinen, relativ zur Arbeitsstation einer Stanzmaschine bekannt.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 482 702 Al ist eine Vorrichtung zum Abstützen und Transportieren von Blech- tafeln während der Bearbeitung in einer Stanz- und/oder Schneidemaschine bekannt.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 88 05 081 Ul ist ein Ko- ordinatentisch für eine Stanzmaschine, bestehend zumindest aus einer, auf einem Gestell aufgelagerten Werkstückauflage¬ flächen bekannt, wobei aus der Werkstückauflagefläche in vor¬ zugsweise gleichmäßiger Verteilung Borsten herausragen, deren Gesamtheit eine Werkstückauflageebene bilden.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 200 00 583 Ul ist eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen Transport von stabförmi- gen Werkstücken, insbesondere Vollprofile und Hohlprofile, quer zur Bewegungsrichtung auf einer Transportbahn mit we- nigstens einen Transportstillstand bekannt, wobei die Vor¬ richtung mindestens auf einer Seite der Transportbahn bzw. stirnseitig der Werkstücke wenigstens eine Einrichtung zur Bearbeitung und/oder Beschichtung und/oder Reinigung und/oder Vermessung aufweist, welche nur während mindestens eines Transportstillstandes tätig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Lagern eines auf Bürsten gelagerten Gegenstandes zu schaffen, wobei die Vorrichtung eine gute Positioniergenauig- keit des Gegenstandes ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Lagern ei¬ nes Gegenstandes, wobei der Gegenstand auf Bürsten gelagert ist, wobei ein erster Teil der Bürsten wechselnd mit einem zweiten Teil der Bürsten einen Kontakt zu einer Oberfläche des Gegenstandes hält, wobei der wechselnde Kontakt zur Ober¬ fläche des Gegenstandes durch abwechselndes Heben und Senken des ersten Teils der Bürsten und des zweiten Teils der Bürs¬ ten realisiert ist.

Es erweist sich als vorteilhaft, dass der wechselnde Kontakt zur Oberfläche des Gegenstandes durch abwechselndes Heben und Senken des ersten Teils der Bürsten und des zweiten Teils der Bürsten realisierbar ist. Hierdurch wird ein besonders einfa¬ ches Wechseln des Kontaktes zur Oberfläche des Gegenstandes ermöglicht.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, dass der erste Teil der Bürsten und der zweite Teil der Bürsten in jeweils zuein¬ ander verfahrbaren Matrizen gelagert sind. Mit Hilfe verfahr¬ barer Matrizen lässt sich eine besonders einfache Lagerung der Bürsten erzielen.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das wechseln¬ de Heben und Senken des ersten Teils der Bürsten und des zweiten Teils der Bürsten durch aktive Stellelemente reali¬ sierbar ist. Aktive Stellelemente eignen sich besonders gut die Hebe- und Senkbewegung des ersten und des zweiten Teils der Bürsten zu realisieren.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die aktiven Stellelemente in Form von Piezoaktoren oder magnetostriktiven Aktoren ausgebildet sind. Piezoaktoren und magnetostriktive Aktoren sind weitverbreitete aktive Stellelemente.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Gegens¬ tand als Blech ausgebildet ist. Ein Blech stellt eine übliche Ausbildung des Gegenstandes dar, wobei selbstverständlich der Gegenstand auch andere Ausbildungen aufweisen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Lagern eines Gegenstan¬ des eignet sich besonders gut zum Lagern von Gegenständen bei Werkzeugmaschinen, Produktionsmaschinen oder Robotern. Selbstverständlich kann jedoch die erfindungsgemäße Vorrich¬ tung auch bei anderen Maschinen eingesetzt werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigen: FIG 1 eine Lagerung eines Gegenstandes auf Bürsten im Ruhezustand nach dem Stand der Technik, FIG 2 eine Lagerung eines Gegenstandes auf Bürsten wäh¬ rend eines Verfahrvorganges nach dem Stand der Technik, FIG 3, 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung und FIG 5, 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung und FIG 7 eine Werkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Figuren 3 und 4 zeigen in Form von schematischen Darstel¬ lungen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Gegenstand, der in dem Ausführungsbeispiel in Form eines Bleches 1 ausgebildet ist, ist auf Bürsten ge¬ lagert. Ein erster Teil der Bürsten 5 ist mit einer Matrize 7 verbunden. Ein zweiter Teil der Bürsten 6 ist mit einer Mat¬ rize 8 verbunden. Durch wechselndes Heben und Senken des ers- ten Teils, der Bürste 5 und des zweiten Teils, der Bürsten 6 wird wechselnd ein Kontakt der Bürsten mit einer Oberfläche 4 des Bleches gehalten. In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 3 und 4 wird das wechselnde Heben und Senken des ersten Teils der Bürsten 5 und des zweiten Teils der Bürsten 6 durch wechselndes Heben und Senken der zueinander verfahr¬ baren Matrizen 7 und 8 erreicht. In FIG 3 ist der Zeitpunkt dargestellt bei dem der erste Teil der Bürsten 5 keinen Kon¬ takt zur Oberfläche des Bleches hält während der zweite Teil der Bürsten 6 einen Kontakt zur Oberfläche des Bleches 1 hält. Das Blech 1 ist solchermaßen in dem dargestellten Zeit¬ punkt gemäß FIG 3 auf dem zweiten Teil der Bürsten 6 gela¬ gert. Im Folgenden wird nun die Matrize 8 abgesenkt und die Matrize 7 angehoben, was durch zwei Pfeile in FIG 3 angedeu¬ tet ist.

In FIG 4 ist ein weiterer Zeitpunkt dargestellt, bei der der erste Teil der Bürsten 5 mit der Matrize 7 angehoben ist und der erste Teil der Bürsten 5 den Kontakt zur Oberfläche 4 des Bleches hält, während der zweite Teil der Bürsten 6 mit der Matrize 8 gerade abgesenkt ist und somit der zweite Teil der Bürsten 6 gerade keinen Kontakt zur Oberfläche des Bleches 1 hält. Die verfahrbaren Matrizen 7 und 8 werden dabei von ei- nem elektrischen Antriebsmechanismus, der der Übersichtlich¬ keit halber in FIG 3 und 4 nicht dargestellt ist, wechselsei¬ tig gehoben und gesenkt.

Das Blech wird im Ausführungsbeispiel mit der Verfahrge- schwindigkeit v in Richtung des dargestellten Pfeils bewegt. In dem Augenblick wenn der Kontakt der jeweiligen Bürsten zum Blech 1 durch die Senkbewegung verloren geht, verschwindet die Haftkraft und die jeweiligen Bürsten können sich entspan¬ nen. Wenn der Hebe- und Senkvorgang in Relation zur Verfahr- geschwindigkeit v sich entsprechend schnell abwechselt, wer¬ den die jeweiligen Bürsten, die gerade Kontakt zur Oberfläche 4 des Bleches halten, nur minimal gebogen. Der zu transpor¬ tierende Gegenstand, d.h. in dem Ausführungsbeispiel das Blech 1 lässt sich somit wesentlich exakter positionieren, was in einer verbesserten Bearbeitungsqualität insbesondere einer erhöhten Bearbeitungsgenauigkeit resultiert. Als weite¬ ren positiven Effekt ergibt sich eine verminderte Reibung bei der Lagerung des Gegenstandes. Durch schnelles wechselndes Heben und Senken der Bürsten kann erreicht werden, dass der Gegenstand quasi reibungsfrei gelagert ist.

In den Figuren 5 und 6 ist in Form einer schematischen Dar¬ stellung ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung dargestellt. Die in den Figuren 5 und 6 dar- gestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der vor¬ stehend in den Figuren 3 und 4 beschriebenen Ausführungsform. Gleiche Elemente sind daher in den Figuren 5 und 6 mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den Figuren 3 und 4. Der einzige wesentliche Unterschied zwischen den beiden Aus- führungsformen besteht darin, dass bei der Ausführungsform gemäß der Figuren 5 und 6 das wechselseitige Heben und Senken des ersten Teils der Bürsten 5 und des zweiten Teils der Bürsten 6 nicht mit verfahrbaren Matrizen realisiert ist, sondern mit aktiven Stellelementen A und B, die z.B. in Form von Piezoaktoren oder magnetostriktiven Aktoren ausgebildet sein können. Der erste Teil der Bürsten 5 ist dabei mit den mit A gekennzeichneten aktiven Stellelementen verbunden und der zweite Teil der Bürsten 6 ist mit den mit B gekennzeich¬ neten aktiven Stellelementen verbunden. In den Figuren 5 und 6 sind jeweils zwei unterschiedliche Zeitpunkte gezeigt. In der FIG 5 ist der Zeitpunkt gezeigt an dem mittels der akti¬ ven Stellelemente A gerade der ersten Teil der Bürsten ge- senkt worden ist und die aktiven Stellelemente B den zweiten Teil der Bürsten 6 angehoben haben, so dass der zweite Teil der Bürsten 6 gerade den Kontakt mit der Oberfläche 4 des Bleches 6 hält.

Im Folgenden werden nun, was durch entsprechende Pfeile ange¬ deutet ist mittels der aktiven Stellelemente A der erste Teil der Bürsten 5 angehoben und mittels der aktiven Stellelemente B der zweite Teil der Bürsten 6 gesenkt. In FIG 6 ist ein späterer Zeitpunkt dargestellt, bei dem der erste Teil der Bürsten 5 gerade angehoben ist und der zweite Teil der Bürs¬ ten 6 gesenkt ist. Im Folgenden wird nun, was ebenfalls durch Pfeile in FIG 6 angedeutet ist, der erste Teil der Bürsten 5

mittels der aktiven Stellelemente A gesenkt und der zweite Teil der Bürsten 6 mittels der aktiven Stellelemente B ange¬ hoben, so dass der Kontakt zur Oberfläche 4 des Bleches 6 im ersten Teil der Bürsten 5 auf den zweiten Teil der Bürsten 6 wechselt.

In FIG 7 ist in Form eines Blockschaltbildes eine Werkzeugma¬ schine 9 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Lagern eines Gegenstandes dargestellt. Anstatt einer Werkzeugmaschi¬ ne 10 könnte jedoch auch eine Produktionsmaschine oder ein Roboter oder eine andere Maschine in FIG 7 vorgesehen sein.

Es ist denkbar, dass zusätzlich zu dem ersten Teil der Bürs¬ ten 5 und dem zweiten Teil der Bürsten 6 weitere Teile von Bürsten vorhanden sind, welche wechselseitig einen Kontakt zu der Oberfläche 4 des Gegenstands 1 halten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders gut zur Lagerung von Gegenständen bei Werkzeugmaschinen wie z.B. Stanzmaschinen, Laserschneidmaschinen und Nibbelmaschinen.