DE102016110606B4

DE102016110606B4 - Flexibler Mechanismus und eine den flexiblen Mechanismus aufweisende Portaleinrichtung

Info

Publication number: DE102016110606B4
Application number: DE102016110606.2A
Authority: DE
Inventors: Chang-Cheng Ho; Yi-Wen Chen
Original assignee: Hiwin Mikrosystem Corp
Current assignee: Hiwin Mikrosystem Corp
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: DE102016110606A1

Abstract

Flexibler Mechanismus (40, 40a, 50, 50a), umfassend:ein erstes Verbindungselement (41, 41a),ein zweites Verbindungselement (42, 42a), das vom ersten Verbindungselement (41, 41a) beabstandet ist, wobei das erste und das zweite Verbindungselement (41, 41a, 432, 42a) entlang einer ersten axialen Richtung (X) relativ zueinander verschiebbar sind,mehrere erste flexible Elemente (43), die sich entlang der ersten axialen Richtung (X) erstrecken und zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) überbrückend angeordnet sind, wobei sich die ersten flexiblen Elemente (43) mittels einer relativen Verschiebung zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) verformen können, undmehrere zweite flexible Elemente (44a), die nicht entlang der ersten axialen Richtung (X) und zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) überbrückend angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet,dass die Steifigkeit der ersten flexiblen Elemente (43) größer als die der zweiten flexiblen Elemente (44a) ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der ersten flexiblen Elemente (43) gegen eine Verformung in der ersten axialen Richtung (X) erhöht ist,und dass das erste und das zweite Verbindungselement (41, 41a, 42, 42a) entlang einer zweiten axialen Richtung (Y) relativ zueinander verschiebbar sind und die Steifigkeit der zweiten flexiblen Elemente (44a) entlang der zweiten axialen Richtung (Y) größer ist als die Steifigkeit der zweiten flexible Elemente (44a) entlang einer Richtung, die nicht die zweite axiale Richtung (Y) ist,und dass die Anzahl der ersten flexiblen Elemente (43) größer ist als die Anzahl der zweiten flexiblen Elemente (44a).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bewegungssockel und insbesondere einen flexiblen Mechanismus für einen Bewegungssockel und eine den flexiblen Mechanismus aufweisende Portaleinrichtung.
Stand der Technik
Aufgrund von Einschränkungen bezüglich der strukturellen Steifigkeit sowie Einschränkungen aufgrund der Herstellung, der Montage und der Steuerungstechnik ist ein geometrischer oder räumlicher Fehler bei der Bewegung eines Bewegungssockels unvermeidlich. Zur Reduzierung der Auswirkungen der Positionsabweichung auf die Bewegung bestehen im Stand der Technik bereits einige Fehlerkompensationsmechanismen, die durch verschiedene technische Methoden realisiert werden. Bei diesen Methoden werden die Bewegungswege durch ein Laserinterferometer oder andere technische Verfahren kalibriert, um den Fehler bei der Bewegung zu reduzieren oder zu eliminieren. Darüber hinaus können die beim Auftreten der Bewegungsfehler auf den Bewegungssockel ausgeübten nachteilig wirkenden Drehmomente oder Belastungen durch technische Verfahren zur Pufferung oder Verformung vermieden werden.
In 1 ist eine herkömmliche Portaleinrichtung 1 gezeigt. Bei dieser ist ein flexibler Mechanismus 4, welcher Verformungen erlaubt, an einer Seite des den Sockel 2 überbrückenden Balkens 3 angeordnet. Wenn bei der Relativbewegung zwischen den zwei Enden des Balkens 3 und dem Sockel 2 Fehler auftreten, kann eine durch die gleichzeitige Bewegung verursachte Veränderung der Winkelposition des Balkens 3 mittels des flexiblen Mechanismus 4 toleriert werden, um eine übermäßige Belastung des Balkens 3 zu vermeiden. Durch diese Wirkung, durch die Verformungen toleriert und die Steifigkeit des flexiblen Mechanismus 4 reduziert werden können, kann zwar der gewünschte Verwendungszweck erreicht werden, jedoch kommt es aufgrund der geringen Steifigkeit des flexiblen Mechanismus 4 zu Verzögerungen bei der Bewegung des Balkens 3. Dieser Aufbau ist somit noch nicht ausgereift.
Aus den Patentanmeldungsveröffentlichungen DE 19857212 A1 , DE 10035364 A1 , US 2013 / 0 227 850 A1 , DE 10205681 A1 sowie der Patentschrift DE 3689283 T2 sind Lagerungen für Linearführungen und Messgeräte bekannt, bei denen Träger oder Lager vorhanden sind, die in eine Richtung elastisch auslenkbar sind.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines flexiblen Mechanismus und einer den flexiblen Mechanismus aufweisenden Portaleinrichtung, bei welcher Positionsabweichungen des Portalbalkens durch eine Verformung des flexiblen Mechanismus kompensiert werden, wobei der flexible Mechanismus eine höhere Steifigkeit entlang der auf die Balkenbewegung bezogenen Bewegungsachse haben kann, um zu vermeiden, dass aufgrund einer unzureichenden Steifigkeit des flexiblen Mechanismus Bewegungsverzögerungen resultieren oder sich wiederholende Fehler entstehen.
Zur Lösung der Aufgabe weist der erfindungsgemäße flexible Mechanismus die Merkmale von Anspruch 1 auf. Zur Lösung der Aufgabe ist ferner eine Portaleinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 5 vorgesehen. Weitere Ausgestaltungen des flexiblen Mechanismus und der Protaleinrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der erfindungsgemäße felxible Mechanismus umfasst mehrere flexible Elemente, die Verformungen ermöglichen, wobei diese flexiblen Elemente eine höhere Steifigkeit entlang der betreffenden Bewegungsachse besitzen können.
Diese höhere Steifigkeit der flexiblen Elemente entlang der entsprechenden Bewegungsachse hat zur Folge, dass die Steifigkeit der flexiblen Elemente entlang der entsprechenden Bewegungsachse größer ist als die Steifigkeit der flexiblen Elemente außerhalb der Bewegungsachse.
Hierzu können flexible Elemente mit gleicher Steifigkeit mittels einer technischen Methode, durch die die Steifigkeit der flexiblen Elemente entlang der Bewegungsachse erhöht wird, durch eine Veränderung der Anordnungsdichte oder des Anordnungswinkels in verschiedenen Richtungen so konfiguriert sein, dass sie unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen. Alternativ können verschiedene flexible Elemente mit unterschiedlichen Steifigkeiten separat angeordnet sein, um die Steifigkeit in einer bestimmten Richtung zu erhöhen.
Im Zusammenhang mit dem spezifischen technischen Inhalt umfasst der flexible Mechanismus ein erstes Verbindungselement, ein zweites Verbindungselement, das zum ersten Verbindungselement beabstandet angeordnet ist, wobei die beiden Verbindungselemente in einer ersten axialen Richtung relativ zueinander bewegt werden können, mehrere erste flexible Elemente, die in der ersten axialen Richtung vorgesehen sind und zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement überbrückend angeordnet sind, wobei sich diese flexiblen Elemente durch eine relative Verschiebung zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement verformen können, und mehrere zweite flexible Elemente, die in der ersten axialen Richtung vorgesehen sind und zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement überbrückend angeordnet sind. Durch die Verbindung der obigen Komponenten wird ermöglicht, dass die Steifigkeit der ersten flexiblen Elemente größer als die der zweiten flexiblen Elemente ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der ersten flexiblen Elemente gegen eine Verformung in der ersten axialen Richtung verbessert wird.
Das erste Verbindungselement weist hierbei ein offenes Ende auf. Das zweite Verbindungselement befindet sich am offenen Ende des ersten Verbindungselements, sodass sich die ersten flexiblen Elemente und die zweiten flexiblen Elemente zwischen dem offenen Ende des ersten Verbindungselements und dem zweiten Verbindungselement befinden.
Hierbei ist die Anordnungsdichte der ersten flexiblen Elemente größer als die der zweiten flexiblen Elemente.
Sowohl die ersten flexiblen Elemente als auch die zweiten flexiblen Elemente sind hierbei scheibenförmige Federn.
Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement können hierbei entlang einer zweiten axialen Richtung relativ zueinander verschoben werden, wobei die Steifigkeit der zweiten flexiblen Elemente entlang der zweiten axialen Richtung größer ist als die Steifigkeit der zweiten flexiblen Elemente entlang einer Richtung, die nicht die zweite axiale Richtung ist.
In einem Ausführungsbeispiel weisen die ersten flexiblen Elemente und die zweiten flexiblen Elemente unterschiedliche Dicken auf.
Ferner kann der erfindungsgemäße flexible Mechanismus mit einer Portaleinrichtung verbunden sein. Insbesondere umfasst die Portaleinrichtung einen ersten flexiblen Mechanismus, wobei es durch den ersten flexiblen Mechanismus ermöglicht wird, dass das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement separat an einem Balken der Portaleinrichtung angeordnet sind und relativ zueinander so bewegt werden können, dass sich die flexiblen Elemente verformen können, wenn das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement von dem Balken mitbewegt werden und dadurch eine relative Bewegung zustande kommt.
Entsprechend der räumlichen Positionsänderung des Balkens umfasst die Portaleinrichtung ferner einen zweiten flexiblen Mechanismus, der vom ersten flexiblen Mechanismus getrennt an dem Balken angeordnet ist. Der zweite flexible Mechanismus umfasst ein drittes Verbindungselement, ein viertes Verbindungselement, das vom dritten Verbindungselement beabstandet ist, wobei das dritte und das vierte Verbindungselement in einer ersten axialen Richtung relativ zueinander verschoben werden können, mehrere dritte flexible Elemente, die entlang der ersten axialen Richtung vorgesehen sind und zwischen dem dritten Verbindungselement und dem vierten Verbindungselement überbrückend angeordnet sind, wobei sich die dritten flexiblen Elemente durch eine relative Verschiebung zwischen dem dritten Verbindungselement und dem vierten Verbindungselement verformen können, und mehrere vierte flexible Elemente, die sich nicht entlang der ersten axialen Richtung befinden und zwischen dem dritten Verbindungselement und dem vierten Verbindungselement überbrückend angeordnet sind. Durch die Verbindung der obigen Komponenten wird ermöglicht, dass die Steifigkeit der dritten flexiblen Elemente größer als die der vierten flexiblen Elemente ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der dritten flexiblen Elemente gegen eine Verformung in der ersten axialen Richtung verbessert wird.
Hierbei sind das erste Verbindungselement und das dritte Verbindungselement jeweils an zwei Enden des Balkenkörpers befestigt, wobei das zweite Verbindungselement und das vierte Verbindungselement jeweils an einem zugehörigen Gleitelement anliegen.
Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement des ersten flexiblen Mechanismus können in einer zweiten axialen Richtung relativ zueinander verschoben werden, wobei das dritte Verbindungselement und das vierte Verbindungselement des zweiten flexiblen Mechanismus in einer zweiten axialen Richtung relativ zueinander verschoben werden können, wobei die Steifigkeit der zweiten flexiblen Elemente entlang der zweiten axialen Richtung im ersten flexiblen Mechanismus und die Steifigkeit der vierten flexiblen Elemente entlang der zweiten axialen Richtung im zweiten flexiblen Mechanismus nicht gleich sind. Somit weisen der erste flexible Mechanismus und der zweite flexible Mechanismus in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Steifigkeiten auf, wodurch eine Anpassung an die Positionsabweichungen des Balkens in verschiedenen Richtungen erfolgen kann, um somit spezifisch auf ein aufgrund der gleichzeitigen Bewegung in einer Ebene verursachtes Drehen und Strecken des Balkens oder auf eine durch thermische Ausdehnung und Kontraktion verursachte räumliche Positionsänderung reagieren zu können.
Das dritte Verbindungselement weist ein offenes Ende auf. Das vierte Verbindungselement befindet sich am offenen Ende des dritten Verbindungselements, sodass sich die dritten flexiblen Elemente und die vierten flexiblen Elemente zwischen dem offenen Ende des dritten Verbindungselements und dem vierten Verbindungselement befinden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Portaleinrichtung,
2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Portaleinrichtung,
3 zeigt eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Portaleinrichtung,
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen ersten flexiblen Mechanismus,
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen zweiten flexiblen Mechanismus,
6 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Porta leinrichtung,
7 zeigt eine Schnittansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen zweiten flexiblen Mechanismus,
8 zeigt eine Schnittansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen ersten flexiblen Mechanismus.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Zunächst bezugnehmend auf 2 und 3 umfasst eine Portaleinrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen einen Sockel 20, einen Balken 30, einen ersten flexiblen Mechanismus 40 und einen zweiten flexiblen Mechanismus 50.
Der Sockel 20 umfasst einen Blockkörper 21, zwei jeweils an zwei Enden der oberen Blockfläche des Blockkörpers 21 befestigte Stege 22, zwei beabstandete Führungsnuten 23, die separat an der oberen Blockfläche des Blockkörpers 21 angeordnet sind und parallel zueinander entlang einer geraden Linie verlaufen und jeweils mit einer geeigneten Länge ausgebildet sind, und zwei Antriebselemente 24, die jeweils an dem oberen Ende des jeweiligen Stegs 22 angeordnet sind, wobei die Antriebselemente 24 Linearmotoren sind.
Der Balken 30 umfasst ein erstes Gleitelement 31 und ein zweites Gleitelement 32, wobei die beiden Gleitelemente 31, 32 jeweils mit dem korrespondierenden Antriebselement 24 verbunden sind und dadurch entlang der jeweiligen Führungsnut 23 gleiten können, wobei die beiden Gleitelemente 31, 32 von der jeweiligen Führungsnut 23 geführt werden können, wodurch die beiden Gleitelemente 31, 32 entlang einer gedachten ersten axialen Richtung X linear hin- und herbewegt werden können, einen Balkenkörper 33, der sich oberhalb des Blockkörpers 21 und zwischen dem ersten Gleitelement 31 und dem zweiten Gleitelement 32 befindet, wobei dessen beide Enden 331, 332 jeweils durch die Kopplung mit dem ersten flexiblen Mechanismus 40 und dem zweiten flexiblen Mechanismus 50 indirekt zwischen dem ersten Gleitelement 31 und dem zweiten Gleitelement 32 als Überbrückung aufgenommen sind, sodass der Balken 30 verschiebbar an dem Block angeordnet ist und entlang der ersten axialen Richtung X linear hin- und herbewegt werden kann.
Es wird nun auf 2 und 4 verwiesen. Der erste flexible Mechanismus 40 weist ein erstes Verbindungselement 41, ein zweites Verbindungselement 42 und mehrere erste flexible Elemente 43 auf. Das erste Verbindungselement 41 weist ein offenes Ende auf, wobei das erste Verbindungselement 41 in der Richtung, in welcher das offene Ende dem ersten Gleitelement 31 zugewandt ist, mit einem Ende 331 des Balkenkörpers 33 gekoppelt ist. Das zweite Verbindungselement 42 liegt am ersten Gleitelement 31 an und befindet sich im offenen Ende des ersten Verbindungselements 41. Die ersten flexiblen Elemente 43 sind jeweils scheibenförmige Federn, die eine Elastizität aufweisen, wobei sich die Hauptachsen der flexiblen Elemente 43 nach außen erstrecken und sich dann am Drehmittelpunkt des ersten flexiblen Mechanismus 40 kreuzen. Die ersten flexiblen Elemente 43 sind überbrückend zwischen der Innenwand des offenen Endes des ersten Verbindungselements 41 und dem zweiten Verbindungselement angeordnet, wobei die Anordnungsdichte der ersten flexiblen Elemente 43 in der ersten axialen Richtung X erhöht ist, um die Steifigkeit der ersten flexiblen Elemente 43 in der ersten axialen Richtung X zu erhöhen. Wenn der Balken 30 entlang der ersten axialen Richtung X linear hin- und herbewegt wird, können die in einer relativ großen Anzahl vorgesehenen flexiblen Elemente 43 eine höhere Steifigkeit gewährleisten, um die Nachteile des herkömmlichen Aufbaus zu überwinden.
Es wird weiter auf 2 und 5 verwiesen. Der zweite flexible Mechanismus 50 umfasst wie der erste flexible Mechanismus 40 ebenfalls ein erstes Verbindungselement 51, ein zweites Verbindungselement 52 und mehrere erste flexible Elemente 53, wobei der zweite flexible Mechanismus 50 im Gegensatz zum ersten flexiblen Mechanismus 40 außerdem mehrere vierte flexible Elemente 54 umfasst, die sich in einer gedachten anderen Richtung, nämlich der zweiten axialen Richtung Y erstrecken. Durch die Erhöhung der Anordnungsdichte der vierten flexiblen Elemente 54 kann die durch die vierten flexiblen Elemente 54 bereitgestellte Steifigkeit in der zweiten axialen Richtung Y erhöht werden.
Durch die Verbindung der obigen Komponenten kann bei der Benutzung der Portaleinrichtung die Steifigkeit der flexiblen Elemente in der ersten axialen Richtung X durch die ersten flexiblen Elemente 43 des ersten flexiblen Mechanismus 40 und die dritten flexiblen Elemente 53 des zweiten flexiblen Mechanismus 50 erhöht werden, sodass in Bezug auf die Verzögerungen bei der durch äußere Kräfte resultierenden Hin- und Her-Linearbewegungen des Balkens 30 entlang der ersten axialen Richtung X eine Verbesserung erzielt wird. Gleichzeitig wird die Steifigkeit auf derjenigen Achse, die keine Bewegungsachse darstellt, durch die Eigenelastizität der ersten flexiblen Elemente 43 und der dritten flexiblen Elemente 53 abgeschwächt, wie in 6 dargestellt ist. Wenn Fehler bei der gleichzeitigen Bewegung der in der jeweiligen Führungsnut 23 befindlichen zwei Enden des Balkens 30 auftreten, kann eine von der Drehverformung verursachte Positionsänderung des Balkens 30 mittels des ersten flexiblen Mechanismus 40 und des zweiten flexiblen Mechanismus 50 toleriert werden, um Fehler bei der gleichzeitigen Bewegung der Enden des Balkens 30 und somit eine übermäßige Belastung zu vermeiden. Gleichzeitig kann durch ein externes Steuersystem eine Drehsteuerung für den Balken 30 bereitgestellt werden.
Wenn sich die Größe des Balkens 30 durch den Effekt von Temperaturänderungen, d. h. durch eine thermische Ausdehnung oder Kontraktion, verändert, entspricht die Dehnungsrichtung der Größenveränderung der zweiten axialen Richtung Y. Zu diesem Zeitpunkt kann die Größenveränderung des Balkens 30 durch eine Verformung in der zweiten axialen Richtung Y, die mittels der vierten flexiblen Elemente 54 des ersten flexiblen Mechanismus 40 realisiert wird, kompensiert werden.
Zusätzlich zu den spezifischen Wirkungen weisen der erste flexible Mechanismus 40 und der zweite flexible Mechanismus 50 im Vergleich zum Aufbau gemäß dem Stand der Technik ein kleineres Volumen auf, sodass der erfindungsgemäße erste und zweite flexible Mechanismus 40, 50 nicht viel Platz in Anspruch nehmen und ferner eine Zunahme der Höhe vermieden werden kann. Somit können sich der Bewegungsmittelpunkt und die externen Antriebselemente für die Verschiebung in der gleichen horizontalen Ebene befinden, um das Auftreten von unerwünschten Drehmomenten zu minimieren.
Darüber hinaus sind die technischen Mittel zur Erhöhung der Steifigkeit der flexiblen Elemente entlang einer Bewegungsachse nicht auf die vorstehend offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, d. h. die Steifigkeit kann in einer bestimmten Richtung nicht nur durch die Veränderung der zentralen oder dezentralen Anordnungsdichte von flexiblen Elementen, sondern auch durch die Kombination von flexiblen Elementen mit unterschiedlichen Steifigkeiten gewährleistet werden. Beispielsweise weist der in 7 gezeigte zweite flexible Mechanismus 50a mehrere vierte flexible Elemente 54a, die sich nicht in der zweiten axialen Richtung befinden, wobei deren Anordnungsdichte kleiner als die der in der zweiten axialen Richtung vorgesehenen vierten flexiblen Elemente 54a ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel des ersten flexiblen Mechanismus 40a ist in 8 gezeigt, bei dem der erste flexible Mechanismus 40a ferner ein zweites flexibles Element 44a umfasst, das nicht in der ersten axialen Richtung angeordnet ist und zwischen dem ersten Verbindungselement 41a und dem zweiten Verbindungselement 42a überbrückend vorgesehen ist. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen hinsichtlich der Anzahl, der Form und des Aufbaus, welche die Steifigkeit der flexiblen Elemente entlang einer Bewegungsachse erhöhen können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Portaleinrichtung
2: Sockel
3: Balken
4: flexibler Mechanismus
10: Portaleinrichtung
20: Block
21: Blockkörper
22: Steg
23: Führungsnut
24: Antriebselement
30: Balken
31: erstes Gleitelement
32: zweites Gleitelement
33: Balkenkörper
331,332: Ende
40, 40a: erster flexibler Mechanismus
41, 41a: erstes Verbindungselement
42, 42a: zweites Verbindungselement
43: erstes flexibles Element
44a: zweites flexibles Element
50, 50a: zweiter flexibler Mechanismus
51: drittes Verbindungselement
52: viertes Verbindungselement
53: drittes flexibles Element
54, 54a: viertes flexibles Element
x: erste axiale Richtung
y: zweite axiale Richtung

Claims

Flexibler Mechanismus (40, 40a, 50, 50a), umfassend: ein erstes Verbindungselement (41, 41a), ein zweites Verbindungselement (42, 42a), das vom ersten Verbindungselement (41, 41a) beabstandet ist, wobei das erste und das zweite Verbindungselement (41, 41a, 432, 42a) entlang einer ersten axialen Richtung (X) relativ zueinander verschiebbar sind, mehrere erste flexible Elemente (43), die sich entlang der ersten axialen Richtung (X) erstrecken und zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) überbrückend angeordnet sind, wobei sich die ersten flexiblen Elemente (43) mittels einer relativen Verschiebung zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) verformen können, und mehrere zweite flexible Elemente (44a), die nicht entlang der ersten axialen Richtung (X) und zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) überbrückend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit der ersten flexiblen Elemente (43) größer als die der zweiten flexiblen Elemente (44a) ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der ersten flexiblen Elemente (43) gegen eine Verformung in der ersten axialen Richtung (X) erhöht ist, und dass das erste und das zweite Verbindungselement (41, 41a, 42, 42a) entlang einer zweiten axialen Richtung (Y) relativ zueinander verschiebbar sind und die Steifigkeit der zweiten flexiblen Elemente (44a) entlang der zweiten axialen Richtung (Y) größer ist als die Steifigkeit der zweiten flexible Elemente (44a) entlang einer Richtung, die nicht die zweite axiale Richtung (Y) ist, und dass die Anzahl der ersten flexiblen Elemente (43) größer ist als die Anzahl der zweiten flexiblen Elemente (44a).
Flexibler Mechanismus (40, 40a, 50, 50a) nach Anspruch 1, bei dem das erste Verbindungselement (41, 41a) ein offenes Ende aufweist, wobei sich das zweite Verbindungselement (42, 42a) im offenen Ende des ersten Verbindungselements (41, 41a) befindet, sodass sich die ersten flexiblen Elemente (43) und die zweiten flexiblen Elemente (44a) zwischen dem offenen Ende des ersten Verbindungselements (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) befinden.
Flexibler Mechanismus (40, 40a, 50, 50a) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sowohl die ersten flexiblen Elemente (43) als auch die zweiten flexiblen Elemente (44a) scheibenförmige Federn sind.
Flexibler Mechanismus (40, 40a, 50, 50a) nach Anspruch 1, bei dem die ersten flexiblen Elemente (43) und die zweiten flexiblen Elemente (44a) unterschiedliche Dicken aufweisen.
Portaleinrichtung (1), umfassend: einen Sockel (2), der einen Blockkörper (21), zwei Stege (22), zwei Führungsnuten (23) und zwei Antriebselemente (24) umfasst, wobei die zwei Stege (22) jeweils an zwei Enden der oberen Blockfläche des Blockkörpers (21) befestigt sind, wobei die zwei Führungsnuten (23) parallel zueinander und separat voneinander an der oberen Blockfläche des Blockkörpers (21) angeordnet sind, wobei die zwei Antriebselemente (24) jeweils an dem oberen Ende des jeweiligen Stegs (22) angeordnet sind, einen Balken (30), der zwei Gleitelemente (31, 32) und einen Balkenkörper (33) umfasst, wobei die beiden Gleitelemente (31, 32) jeweils in der korrespondierenden Führungsnut (23) verschiebbar aufgenommen sind und mit dem korrespondierenden Antriebselement (24) so verbunden sind, dass die beiden Gleitelemente (31, 32) entlang einer ersten axialen Richtung (X) linear hin- und her verschoben werden können, wobei sich der Balkenkörper (33) oberhalb des Blockkörpers (21) und zwischen den zwei Gleitelementen (31, 32) befindet, und einen ersten flexiblen Mechanismus (40, 40a), der ein erstes Verbindungselement (41, 41a), ein zweites Verbindungselement (42, 42a), mehrere erste flexible Elemente (43) und mehrere zweite flexible Elemente (44a) umfasst, wobei das erste Verbindungselement (41, 41a) und das zweite Verbindungselement (42, 42a) separat voneinander an dem Balken (30) angeordnet sind und relativ zueinander verschoben werden können, wobei sich die ersten flexiblen Elemente (43) in der ersten axialen Richtung (X) befinden und zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) überbrückend angeordnet sind, wobei die zweiten flexiblen Elemente (44a) in einer Richtung vorgesehen sind, die nicht der ersten axialen Richtung (X) entspricht, und zwischen dem ersten Verbindungselement (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) überbrückend angeordnet sind, sodass sich die ersten flexiblen Elemente (43) verformen können, wenn das erste Verbindungselement (41, 41a) und das zweite Verbindungselement (42, 42a) von dem Balken (30) mitbewegt werden und dadurch eine relative Bewegung zustande kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit der ersten flexiblen Elemente (43) größer als die der zweiten flexiblen Elemente (44a) ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der ersten flexiblen Elemente (43) gegen eine Verformung in der ersten axialen Richtung (X) verbessert wird.
Portaleinrichtung (1) nach Anspruch 5, welche ferner einen zweiten flexiblen Mechanismus (50, 50a) umfasst, der vom ersten flexiblen Mechanismus (40, 40a) getrennt an zwei Enden des Balkens (30) angeordnet ist, wobei der zweite flexible Mechanismus (50, 50a) ein drittes Verbindungselement (51), ein viertes Verbindungselement (52), mehrere dritte flexible Elemente (53) und mehrere vierte flexible Elemente (54, 54a) umfasst, wobei das dritte Verbindungselement (51) und das vierte Verbindungselement (52) separat voneinander an einem Balken (30) der Portaleinrichtung (1) angeordnet sind und relativ zueinander verschoben werden können, wobei sich die dritten flexiblen Elemente (53) in der ersten axialen Richtung (X) erstrecken und zwischen dem dritten Verbindungselement (51) und dem vierten Verbindungselement (52) überbrückend angeordnet sind, wobei sich die vierten flexiblen Elemente (54, 54a) nicht in der ersten axialen Richtung (X) erstrecken und zwischen dem dritten Verbindungselement (51) und dem vierten Verbindungselement (52) überbrückend angeordnet sind, sodass sich die dritten flexiblen Elemente (53) verformen können, wenn das dritte Verbindungselement (51) und das vierte Verbindungselement (52) von dem Balken (30) mitbewegt werden und dadurch eine relative Bewegung zustande kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit der dritten flexiblen Elemente (53) größer als die der vierten flexiblen Elemente (54, 54a) ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der dritten flexiblen Elemente (53) gegen eine Verformung in der ersten axialen Richtung (X) verbessert wird.
Portaleinrichtung (1) nach Anspruch 6, bei der das erste Verbindungselement (41, 41a) und das dritte Verbindungselement (51) jeweils an zwei Enden des Balkenkörpers (33) befestigt sind, wobei das zweite Verbindungselement (42, 42a) und das vierte Verbindungselement (52) jeweils an dem jeweiligen Gleitelement (31, 32) anliegen.
Portaleinrichtung (1) nach Anspruch 6, bei der das erste Verbindungselement (41, 41a) und das zweite Verbindungselement (42, 42a) des ersten flexiblen Mechanismus (40, 40a) in einer zweiten axialen Richtung (Y) relativ zueinander verschoben werden können, wobei das dritte Verbindungselement (51) und das vierte Verbindungselement (52) des zweiten flexiblen Mechanismus (50, 50a) in einer zweiten axialen Richtung (Y) relativ zueinander verschoben werden können, wobei die Steifigkeit der zweiten flexiblen Elemente (44a) in der zweiten axialen Richtung (Y) im ersten flexiblen Mechanismus (40, 40a) und die Steifigkeit der vierten flexiblen Elemente (54, 54a) in der zweiten axialen Richtung (Y) im zweiten flexiblen Mechanismus (50, 50a) nicht gleich sind.
Portaleinrichtung (1) nach Anspruch 6, bei der: das erste Verbindungselement (41, 41a) ein offenes Ende aufweist, wobei sich das zweite Verbindungselement (42, 42a) im offenen Ende des ersten Verbindungselements (41, 41a) befindet, sodass sich die ersten flexiblen Elemente (43) und die zweiten flexiblen Elemente (44a) zwischen dem offenen Ende des ersten Verbindungselements (41, 41a) und dem zweiten Verbindungselement (42, 42a) befinden, und das dritte Verbindungselement (51) ein offenes Ende aufweist, wobei sich das vierte Verbindungselement (52) im offenen Ende des dritten Verbindungselements (51) befindet, sodass sich die dritten flexiblen Elemente (53) und die vierten flexiblen Elemente (54, 54a) zwischen dem offenen Ende des dritten Verbindungselements (51) und dem vierten Verbindungselement (52) befinden.