DE10102327C1 - Schwenkvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung für das Verschwenken von Gegenständen aus einer ersten in eine zweite Position und umgekehrt, bestehend aus einem linear beweglichen Stellglied (1), das über eine Kniehebelstellmechanik (2) mit einer an einem Träger (3) drehbar gelagerten und in der ersten Position in Übertotpunktstellung am Träger (3) verriegelbaren Schwenkwelle (4) verbunden ist. Um eine solche Vorrichtung auch in der zweiten Position in Übertotpunktstellung verriegeln zu können, ist diese erfindungsgemäß derart ausgebildet, DOLLAR A daß die Schwenkwelle (4) zur Festlegung in einer Übertotpunktstellung für die zweite Position, um einen Winkel (beta) versetzt, über eine weitere Kniehebelstellmechanik (5) mit einem weiteren, linear beweglichen Stellglied (6) zur entgegengesetzten Drehung der Schwenkwelle (4) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Schwenkvorrichtungen sind erforderlich, wenn Gegen­ stände wie Werkzeuge, Kniehebelspannvorrichtungen, Schweißzan­ gen aber auch Werkstückauflagen oder dgl. bspw. in einer Auto­ mobilfertigungsstraße automatisch aus einer Rückzugs- in eine Arbeitsposition und umgekehrt gebracht werden müssen. Die zu bewältigenden Gegenstandsgewichte können dabei beträchtlich sein. Soweit bekannt, werden, gewissermaß umfunktioniert, für solche speziellen Verschwenkaufgaben schon Kniehebelspannvor­ richtungen, wie einleitend genannt, benutzt, da deren zwischen zwei Endstellungen verschwenkbarer Spannarm auch als Gegen­ standsträgerarm dienen kann, zumal die Spannarme solcher Knie­ hebelspannvorrichtungen in der Regel in Spannpostion durch Übertotpunktverriegelung ihrer Stellmechaniken fixierbar sind. In Rückzugs- bzw. Öffnungsstellung sind solche Kniehebelspann­ vorrichtungen durch Übertotpunktstellung jedoch nicht verrie­ gelbar, was im Falle der Verwendung solcher Kniehebelspannvor­ richtungen als Schwenkvorrichtung mit der Gefahr verbunden ist, daß der durch den daran befindlichen Gegenstand belastete Spannarm in Richtung der anderen Position zurückfallen kann.

Um dieser insbesondere bei hoher Gewichtsbelastung bestehenden Rückfallgefahr zu begegnen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieser Rückfallgefahr zu begegnen, d. h., eine Schwenkvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessen und umzugestalten, daß diese auch in der anderen Position verriegelbar ist.

Diese Aufgabe ist mit einer Schwenkvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schwenkwelle zur Festlegung in einer Übertotpunktstellung für die zweite Position, um einen Winkel versetzt, über eine wei­ tere Kniehebelstellmechanik mit einem weiteren, linear beweg­ lichen Stellglied zur entgegengesetzten Drehung der Schwenk­ welle verbunden ist.

Schwenkvorrichtungen mit Doppelantrieben sind zwar bekannt, hierbei handelt es sich aber um Verstellantriebe, die weder in der einen noch in der anderen Richtung eine Übertotpunkt­ verriegelung zulassen.

So ist bspw. nach der DE 28 28 270 C2 eine Vorrichtung zur anschlagbegrenzten Drehung einer Welle um eine Rotationsachse bekannt, bei der es ausschließlich darum geht, aus einer nicht blockierten Neutralstellung heraus auf einfache Weise ein wachsendes Drehmoment in beiden Drehrichtungen bei vergrößertem Drehwinkel zu erzielen. Die Stellzylinder dieser Vorrichtung und damit auch deren linear beweglichen Stellglieder (Kolbenstangen) müssen hierbei selbst bis zu einem gewissen Grade schwenkbar gerlagert sein.

Ein weiterer Stellantrieb besteht gemäß der DE 11 62 197 B ebenfalls aus zwei Stellzylindern, die über einen zwischen ihnen liegenden, um eine Achse drehbaren, gerade erstreckten, zweiarmigen Kipphebel eine Drehbewegung der Achse bewirken, wobei, um jegliches Festfressen oder Verklemmen zu vermeiden, an den beiden Enden des Schwenkhebels je eine Rolle mit sphärischer Oberfläche befestigt ist, mit denen die Kolben bzw. Kolbenstangen bei Betätigung des Antriebes in Berührung stehen. Die stationäre Parallelzuordnung der beiden Stell­ antriebe ist dabei nur durch die an den Enden des zweiarmigen Schwenkhebels angeordneten Rollen ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung ist also der einen Kniehe­ belstellmechanik eine weitere, entgegengesetzt wirkende Knie­ hebelstellmechanik zugeordnet, die beide mit der Schwenkwelle in Verbindung stehen, wobei die zweite Stellmechanik dafür sorgt, daß auch bei Erreichen der anderen Position eine Über­ totpunktverriegelung erfolgt, d. h., der in diese Position ge­ brachte Gegenstand kann nicht mehr unkontrolliert zurückfallen.

Bezüglich der beiden hier zur Anwendung kommenden Kniehe­ belstellmechaniken sei darauf hingewiesen, daß diese im we­ sentlichen und in bekannter Weise jeweils bestehen aus dem linear beweglichen Stellglied (in der Regel Kolbenstange eines Betätigungszylinders), an dessen oberem Ende ein sogenanntes Zwischen- oder Schleppglied angelenkt ist, das seinerseits mit einem Arm (Kurbelarm) eines zweiarmigen Hebels verbunden ist, dessen anderer Arm an üblichen Spannvorrichtungen den soge­ nannten Spannarm bildet. Die Schwenkachse des zweiarmigen He­ bels bildet dann bei der vorliegenden Schwenkvorrichtung die hier sogenannte Schwenkwelle, mit der aber hier beide Kniehe­ belstellmechaniken verbunden sind.

Bezüglich der Gestaltung der Gegenstandsaufnahme ist man prak­ tisch frei, d. h., bei entsprechender Gestaltung der Schwenk­ welle kann der zu verschwenkende Gegenstand gegf. direkt an der Welle selbst angebracht sein, oder an der Schwenkwelle kann auch ein den jeweiligen Erfordernissen und Gegebenheiten kon­ struktiv angepaßter, hier sogenannter Gegenstandtragarm ange­ ordnet werden.

Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen und Ausführungsformen wird nach­ folgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch das Anordnungs- und Wirkprinzip der Schwenkvorrichtung einschließlich einer möglichen Be­ tätigungseinrichtung;

Fig. 2 schematisch und in Seitenansicht die bevorzugte Aus­ führungsform der Schwenkvorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung durch die Zwi­ schenglieder beider Stellmechaniken in einer Mittel­ stellung und

Fig. 4 im Schnitte eine besondere Ausführungsform der Schwenkwelle.

Der erfindungsgemäßen Schwenkvorrichtung für das Verschwenken von Gegenständen aus einer ersten in eine zweite Position und umgekehrt ist das Bauprinzip von in Übertotpunktstellung ver­ rielgebaren Spannvorrichtungen zugrundegelgt, die bekanntlich aus einem linear beweglichen Stellglied 1 bestehen, das über eine Kniehebelstellmechanik 2 mit einer an einem Träger 3 (in Fig. 1 nur gestrichelt angedeutet) drehbar gelagerten und in der ersten Position in Übertotpunktstellung am Träger 3 ver­ riegelbaren Schwenkwelle 4 verbunden ist.

Unter Verweis auf Fig. 1 ist für eine solche Schwenkvorrichtung nunmehr wesentlich, daß die Schwenkwelle 4 zur Festlegung in einer Übertotpunktstellung für die zweite Position, um einen Winkel β versetzt, über eine weitere, ebenfalls in Übertot­ punktstellung verriegelbare Kniehebelstellmechanik 5 mit einem weiteren, linear beweglichen Stellglied 6 zur entgegengesetzten Drehung der Schwenkwelle 4 verbunden ist.

Was dabei die beiden Kniehebelstellmechaniken 2,5 betrifft, so sind diese im wesentlichen und in bekannter Weise jeweils aus dem linear beweglichen Stellglied 1 bzw. 6 (in der Regel Kol­ benstange eines Betätigungszylinders) gebildet, an dessen obe­ rem Ende ein sogenanntes Zwischen- oder Schleppglied 12 ange­ lenkt ist, das seinerseits mit einem Arm 13 (Kurbelarm) ge­ lenkig in Verbindung steht, der im vorliegenden Fall fest mit der Schwenkwelle 4 verbunden bzw. Teil der Schwenkwelle 4 ist. Die Schwenkwelle 4 ist also in diesem Falle gemeinsames Bauteil der beiden Stellmechaniken 2 und 5.

Was ferner die Übertotpunktverriegelung der Schwenkwelle 4 be­ trifft, so erfolgt diese nicht an der Welle selbst, sondern, wie üblich, an den Gelenken 14 zwischen den Stellgliedern 1, 6 und den Zwischengliedern 12, wobei sich diese Gelenkbereiche an in Fig. 1 nicht dargestellten Widerlagern des Trägers 3 ab­ stützen, d. h., die wechselweisen Übertotpunktverriegelungen der gemeinsamen Schwenkwelle 4 erfolgen gewissermaßen indirekt durch die Zwischenglieder 12. Die Möglichkeiten der wechsel­ weisen Betätigung der Stellglieder 1 und 6 werden noch näher erläutert.

Wie vorerwähnt, könnte bei entsprechender Gestaltung der Schwenkwelle 4 der zu verschwenkende Gegenstand unmittelbar auch an dieser selbst direkt befestigt werden, bevorzugt wird aber an der Schwenkwelle 4 ein Gegenstandstragarm 7 angeordnet, der insoweit eine Parallele zum sogenannten Spannarm an Knie­ hebelspannvorrichtungen darstellt.

Ferner werden im Interesse einer kompakten Bauweise der Schwenkvorrichtung, wie ebenfalls aus Fig. 1 ersichtlich, die Stellglieder 1, 6 bevorzugt parallel zueinander am Träger 3 angeordnet, obgleich dies nicht zwingend notwendig ist, sofern bei Nichtparallelität nur die Bedingung der entgegengesetzten Einleitung der Drehbewegung in die Schwenkwelle 4 erfüllt wird.

Was den vorgenannten Träger 3 betrifft, so wird dieser unter Verweis auf Fig. 2 gewissermaßen im Anklang an die sogenannten Spannköpfe von Spannvorrichtungen vorteilhaft in Form eines Um­ schließungsgehäuses 8 ausgebildet, wobei die Übertotpunktver­ riegelungen im Bereich der Widerlager 15 erfolgen.

Die rechte Kniehebelstellmechanik 2 befindet sich beim Aus­ führungsbeispiel der Fig. 2 in verriegelter Position, bei der der gestrichelt angedeutete Gegenstandstragarm 7 die nach links weisende Position einnimmt.

Wenn nun das Stellglied 1 von seinem Antrieb 11 nach unten ge­ zogen und das andere Stellglied 6 nach oben geschoben wird, dreht sich die Schwenkwelle 4 und damit der Gegenstandstragarm 7 bspw., wie dargestellt, um 90° in die strichpunktierte, nach oben weisende Position, die nun aber im Wechsel durch die linke Kniehebelstellmechanik 5 in Übertotpunktstellung verriegelt wird, d. h., beide Positionen sind verriegelbar, wobei darauf hingewiesen sei, daß dies von der vertikal orientierten Dar­ stellung der Schwenkvorrichtungen in Fig. 1 bzw. 2 völlig un­ abhängig ist.

Um mit der gleichen Vorrichtung nicht auf einen 90° Winkel β, wie in Fig. 2 dargestellt, festgelegt zu sein, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung bzw. Ausführungsform darin, daß die Schwenkwelle 4 zwischen den beiden an diese angelenkten Knie­ hebelstellmechaniken 2, 5 geteilt ist, beide Schwenkwellenteile 4', 4" aber in unterschiedlichen Verdrehstellungen zueinander fixierbar ausgebildet sind. Hierzu wird auf Fig. 4 verwiesen. Die Stoßflächen 16 der beiden Wellenteile 4', 4" können dabei vorteilhaft mit einer nicht besonders dargestellten feinen, radial erstreckten Rändelung versehen sein, mit der eine schrittweise Verdreheinstellung der Wellenteile 4', 4" möglich und auch sicher festlegbar ist, wenn die beiden Wellenteile wieder fest gegeneinander verspannt werden, wofür die Wellen­ teile 4', 4" mit einer zentrischen Verschraubung 17 versehen sind, die in Fig. 4 nur gestrichelt angedeutet ist. Wie aus Fig. 4 ferner ersichtlich, sitzen dabei die Arme 13 bzw. Kurbeln jeweils auf den inneren Enden der Wellenteile 4', 4". Die Darstellung der Arme 13 in Fig. 4 erfolgt übrigens nur aus Gründen der Einfachheit und kommt für den vorliegenden Fall der Verriegelung in der einen oder anderen Position tatsächlich so nicht in Betracht, da dies unter Hinweis auf Fig. 2 einer Doppelverriegelung in nur einer Position entspräche, die hier nicht von Interesse ist. Auch die Schnittdarstellung in Fig. 3 entspricht insoweit ebenfalls nicht den tatsächlichen Stel­ lungsverhältnissen der dargestellten Elemente.

Wie die in Fig. 3 nur gestrichelt mit angedeutete Stellwelle 4 erkennen läßt, kann diese mit ihren beiden äußeren Enden 9 aus dem Umschließungsgehäuse 8 herausragen und mit diesen Enden zum Ansatz eines gabelförmig ausgebildeten Gegenstandstragarmes 7 dienen, der in geeigneter Weise verdrehfest mit den Enden 9 zu verbinden ist. Im Falle der Wellenausbildung gemäß Fig. 4, wie vorerläutert, müssen natürlich die Gabelenden 18 in geeigneter Weise lös- und fixierbar den Enden 9 der Schwenkwelle 4 zu­ geordnet sein, um die vorerwähnte Einstellung der Wellenteile 4', 4" und damit der Arme 13 zueinander überhaupt praktizieren zu können.

Abgesehen davon, daß die Betätigung der Stellglieder 1, 6 einer solchen Schwenkvorrichtung bspw. mit einem schematisch in Fig. 1 mit dargestellten Stellgestänge 20 von Hand erfolgen kann, dessen Anlenkung an die Stellglieder 1, 6 selbstverständlich bogenförmige Stellwege berücksichtigen muß, könnte man am Hebel 21 des Stellgestänges 20 auch einen beidseitig wirkenden Betätigungszylinder in geeigneter Weise ankoppeln.

Bevorzugt wird auch bzgl. der Antriebe der Stellglieder 1 und 6 die Ausführungsform der Schwenkvorrichtung nach Fig. 2, bei der, abgesehen von der Parallelzuordnung, jedes Stellglied 1, 6 mit einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder 10, 11 versehen ist, deren Kolbenstangen die Stellglieder 1, 6 bilden. Diese Betätigungszylinder 10, 11 sind dabei bzgl. der Druckmittel so verschaltet, daß sie sich bei ihren gegenläufigen Bewegungen nicht gegenseitig behindern.

Claims (6)

1. Schwenkvorrichtung für das Verschwenken von Gegenständen aus einer ersten in eine zweite Position und umgekehrt, bestehend aus einem linear beweglichen Stellglied (1), dessen Ende über ein Zwischenglied (12) einer Kniehebel­ stellmechanik (2) mit einer an einem Träger (3) drehbar gelagerten, mit Stellarm (13) versehenen und in einer er­ sten Position in Übertotpunktstellung am Träger (3) ver­ riegelbaren Schwenkwelle (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwelle (4) zur Festlegung in einer Übertot­ punktstellung für die zweite Position, um einen Winkel (β) versetzt, über eine weitere Kniehebelstellmechanik (5) mit einem weiteren, linear beweglichen Stellglied (6) zur entgegengesetzten Drehung der Schwenkwelle (4) ver­ bunden ist, wobei beide Kniehebelstellmechaniken (2, 5) im als Umschließungsgehäuse (8) ausgebildeten Träger (3) und die Stellglieder (1, 6) zueinander parallel und beim Stellvorgang parallelbleibend angeordnet sind.

2. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schwenkwelle (4) ein Gegenstandstragarm (7) angeordnet ist.

3. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwelle (4) zwischen den beiden an diese an­ gelenkten Kniehebelstellmechaniken (2, 5) geteilt ist, beide Schwenkwellenteile (4', 4") aber in unterschiedli­ chen Verdrehstellungen zueinander fixierbar ausgebildet sind.

4. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden (9) der Schwenkwelle (4) verdrehfest ein anschlußseitig gabelförmig ausgebildeter Gegen­ standstragarm (7) angeordnet ist.

5. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellglieder (1, 6) die Kolbenstangen zweier entsprechend steuerbarer, am Träger (3) angeordne­ ter Betätigungszylinder (10, 11) bilden.

6. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellglieder (1, 6) mit einem gemeinsamen, jeweils entgegengesetzt auf die Stellglieder (1, 6) wir­ kenden Betätigungszylinder verbunden sind.