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Die Erfindung betrifft eine Stoppvorrichtung zum zeitweiligen Aufhalten von auf einer Transportvorrichtung geförderten Teilen mit einem durch einen Antrieb aus einer ersten Position in eine zweite Position bewegbaren Stoppelement, wobei das Stoppelement bei abgeschaltetem Antrieb durch ein Federelement in der ersten Position haltbar ist.
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Stoppvorrichtungen können beispielsweise in Fertigungs- oder Montagestraßen zur Vereinzelung von Teilen eingesetzt werden. Die Teile können dabei Werkstücke oder Werkstückträger umfassen. Im Falle der bekannten Stoppvorrichtung wird ein Verriegelungselement pneumatisch auf und ab bewegt, um ein Teil anzuhalten oder passieren zu lassen, wobei das Verriegelungselement über eine Reibfläche am Stoppelement anliegt und dieses in den Bereich einer Transportvorrichtung bewegt, um ein Teil in der Transportvorrichtung anzuhalten. Aufgrund des Pneumatikantriebs müssen mehrere bewegte Elemente der bekannten Stoppvorrichtung luftdicht geführt werden, was sowohl verhältnismäßig hohe Kosten als auch einen relativ hohen Energieverbrauch nach sich zieht, da diese Elemente aufgrund der erforderlichen Dichtungen entsprechend schwer bewegbar sind.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Stoppvorrichtung bereitzustellen, die einen geringen Energieverbrauch aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stoppvorrichtung zum zeitweiligen Aufhalten von auf einer Transportvorrichtung geförderten Teilen mit einem durch einen Antrieb aus einer ersten Position in eine zweite Position bewegbaren Stoppelement gelöst, wobei das Stoppelement bei abgeschaltetem Antrieb durch ein Federelement in der ersten Position haltbar ist und wobei das Stoppelement mittelbar oder unmittelbar über eine Exzentervorrichtung, die mit dem Antrieb verbunden ist, in die erste und/oder zweite Position bewegbar ist.
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Da die Stoppvorrichtung keine luftdicht ausgeführten Passungen für bewegte Antriebselemente aufweisen muss, können Spielpassungen vorgesehen sein, durch die die Bewegungen mit geringem Energieaufwand durchgeführt werden können.
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Im Vergleich zu einem Linearantrieb weist die erfindungsgemäße Stoppvorrichtung außerdem den wesentlichen Vorteil auf, aufgrund der von der Exzentervorrichtung ausgeführten Drehbewegung weniger Energie während des Betriebs zu verbrauchen. Die Exzentervorrichtung ermöglicht ferner eine kurze Bauform der Stoppvorrichtung.
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Bei abgeschaltetem Antrieb wird das Stoppelement durch ein Federelement, also ein elastisches Element, wie beispielsweise eine Schraubenfeder oder ein Teil aus einem weichelastischen Material, in der ersten Position gehalten. Die erste Position kann dabei so gewählt werden, dass diese die häufigere Position, also die Position, in der sich das Stoppelement länger befindet, ist. Der Antrieb ist in diesem Fall häufiger ab- als angeschaltet, wodurch die Stoppvorrichtung mit besonders wenig Energie betrieben werden kann.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann sich die Exzentervorrichtung bei Erreichen der zweiten Position im Bereich einer ihrer Umkehrpunkte befinden. Im Bereich eines Umkehrpunktes bzw. Totpunktes der Exzentervorrichtung ist nur besonders wenig Energie nötig, um die Exzentervorrichtung in der zweiten Position zu halten. Die meiste Energie kann somit zum Bewegen des Stoppelements und nicht zum Halten des Stoppelements eingesetzt werden.
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Die erste Position kann eine aktive Position, in der das Stoppelement einen Weitertransport eines Teils verhindert, und die zweite Position eine inaktive Position, in der das Stoppelement einen Weitertransport des Teils erlaubt, sein.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die Exzentervorrichtung einen Hebel aufweisen, der einenends exzentrisch am Antrieb angeordnet und anderenends, in einem Langloch der Exzentervorrichtung geführt, mittelbar oder unmittelbar beweglich mit dem Stoppelement verbunden ist. In einer solchen. Ausgestaltung kann die Exzentervorrichtung konstruktiv besonders einfach hergestellt werden.
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Der Antrieb der Stoppvorrichtung kann in Form eines elektromagnetischen Antriebs ausgebildet sein. Da ein solcher elektromagnetischer Antrieb zum Halten des Stoppelements in der zweiten Position nur wenig Strom verbraucht, kann der elektromagnetische Antrieb in der zweiten Position pulsförmig mit Strom versorgbar sein. Es versteht sich dabei, dass die Pulsform, die Amplitude der Pulse und die Zeitabstände der Pulse beliebig variierbar sein können, um das Stoppelement sicher, aber gleichzeitig mit einem niedrigen Energieverbrauch in der zweiten Position halten zu können.
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Der elektromagnetische Antrieb der Stoppvorrichtung ist dabei vorzugsweise in Form eines Drehmagneten ausgebildet. Der Drehmagnet kann einen Permanentmagneten aufweisen, durch den der elektromagnetische Antrieb besonders wenig Strom verbraucht.
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Der Antrieb kann über die Exzentervorrichtung direkt mit dem Stoppelement bewegbar verbunden sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Stoppelement jedoch durch ein mit der Exzentervorrichtung verbundenes Verriegelungselement zumindest in der ersten Position haltbar sein, wobei sich der Schwerpunkt des Stoppelements so weit abseits eines Drehlagers des Stoppelements befindet, dass das Stoppelement bei einem Rückzug des Verriegelungselements selbstständig in die zweite Position schwenkbar ist. Das Stoppelement ist in diesem Fall nicht direkt mit dem Antrieb verbunden, sondern wird durch das Verriegelungselement in der ersten Position gehalten. Bei einem Rückzug des Verriegelungselements durch den Antrieb kippt das Stoppelement aufgrund seines Gewichts und des abseits eines Drehlagers vorhandenen Schwerpunkts von allein in die inaktive Position. Eine kleine Bewegung des Verriegelungselements kann dabei in eine größere Schwenkbewegung des Stoppelements übersetzt werden. Gleichzeitig gibt das Stoppelement die Transportvorrichtung erst dann frei, das heißt es schwenkt erst dann in die zweite Position, wenn das Verriegelungselement vollständig zurückgezogen ist. Hierdurch kann eine Sicherung des Stoppelements gegen ein unbeabsichtigtes Schwenken in die zweite Position realisiert werden.
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Um die Reibung zwischen Stoppelement und Verriegelungselement zu vermindern, kann eine zwischen dem Stoppelement und dem Verriegelungselement wirkende Rolle oder Kugel vorgesehen sein. Beispielsweise kann an dem Verriegelungselement eine Rolle vorgesehen sein, die parallel zur Drehachse des Stoppelements angeordnet ist, wodurch die Reibung zwischen Stoppelement und Verriegelungselement stark vermindert und somit auch der Energieverbrauch der Stoppvorrichtung reduziert werden kann.
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Das Verriegelungselement kann ferner besonders leicht bewegt werden, wenn es in einer, insbesondere eine Messingoberfläche aufweisenden Gleitlagerführung geführt ist.
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Der Aufprall beim Stoppen des Teils auf das Stoppelement kann durch ein Dämpfungselement gedämpft werden, das vorzugsweise in Transportrichtung hinter der Gleitlagerführung angeordnet sein kann. Durch das Dämpfungselement, das beispielsweise in Form eines Gummidämpfers ausgeführt sein kann, wird die Stoppvorrichtung, insbesondere das Stoppelement, während des Betriebs weniger stark belastet. Gleichzeitig können die Geräusche beim Aufprall des Teils auf das Stoppelement vermindert werden.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann in Transportrichtung vor und/oder hinter der Stoppvorrichtung zumindest ein Sensor zur Erfassung eines Teils vorgesehen sein, der außerhalb des Gehäuses der Stoppvorrichtung angeordnet ist. Die Stoppvorrichtung kann so besonders flexibel auf die jeweilige Transportvorrichtung, bzw. die auf der Transportvorrichtung geförderten Teile, angepasst werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Zeichnung, die, wie nachfolgend beschrieben, ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stoppvorrichtung darstellt.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Stoppvorrichtung;
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2a eine Seitenansicht der Stoppvorrichtung aus 1, in der sich ein Stoppelement in einer ersten Position befindet; und
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2b eine geschnittene Ansicht der Stoppvorrichtung aus 2a, in der sich das Stoppelement in einer zweiten Position befindet.
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1 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine Stoppvorrichtung 10 mit einem Gehäuse 12 und einem Gehäusedeckel 14. Die Stoppvorrichtung 10 weist ferner ein Stoppelement 16 auf, das zum Stoppen eines Teils in einer Transportvorrichtung (beide nicht gezeigt) vor das Teil bewegbar ist. Das Stoppelement 16 ist vorzugsweise aus gehärtetem Werkzeugstahl gefertigt. Zur Bewegung des Stoppelements 16 ist ein Verriegelungselement 18 vorgesehen, das über ein Federelement 20 in einer ersten Position haltbar ist. Die erste Position ist eine aktive Position, in der das Stoppelement 16 einen Weitertransport eines Teils (nicht gezeigt) verhindert.
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Um das Stoppelement 16 in eine zweite Position zu bewegen, wobei die zweite Position eine inaktive Position ist, in der das Stoppelement 16 einen Weitertransport des Teils erlaubt, wird das Verriegelungselement 18 durch einen Hebel 22 nach unten gezogen. Der Hebel 22 ist dabei über einen an einem seiner Enden angeordneten Bolzen 24 mit dem Verriegelungselement 18 beweglich verbunden. Der Bolzen 24 ist in einem Langloch 26 geführt. Der Hebel 22 ist außerdem an seinem anderen Ende an einer Exzenterscheibe 28 befestigt. Bolzen 24, Langloch 26, Hebel 22 und Exzenterscheibe 28 bilden somit eine Exzentervorrichtung 30. Um das Stoppelement 16 in die zweite, inaktive Position zu bewegen, wird das Verriegelungselement 18 mittels der Exzentervorrichtung 30, die durch einen Antrieb 32 bewegt wird, nach unten gezogen. Zwischen dem Verriegelungselement 18 und dem Stoppelement 16 wirkt dabei eine Rolle 34. Die Rolle 34 ist an einer Achse 36 des Verriegelungselements 18 drehbar gelagert. Durch die Rolle 34 kann die Reibung zwischen dem Verriegelungselement 18 und dem Stoppelement 16 wesentlich verringert werden. Die Bewegung des Stoppelements 16 wird nachfolgend ausführlich anhand der 2 erläutert.
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2a zeigt eine Seitenansicht der Stoppvorrichtung 10 in montiertem Zustand. Die Stoppvorrichtung 10 ist dabei über Montageelemente 38a, 38b an einer Schiene 40 (strichpunktiert gezeichnet), die beispielsweise ein TS1-Profil aufweist, befestigt. Ein Pfeil 42 stellt die Transportrichtung eines Teils 44 (ebenfalls strichpunktiert gezeichnet) dar. Die Transportvorrichtung selbst ist nicht dargestellt. Das Stoppelement 16 befindet sich in der ersten Position, in der es vom Verriegelungselement 18 gehalten wird. Die Exzentervorrichtung 30 befindet sich aufgrund der Stellung des Hebels 22 durch die Exzenterscheibe 28 in ihrem oberen Umkehrpunkt.
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In 2b ist die Stoppvorrichtung 10 aus 2a in einer geschnittenen Ansicht dargestellt, wobei sich das Stoppelement 16 in der zweiten, inaktiven Position befindet. In dieser zweiten Position wird das Teil 44 in Transportrichtung 42 von der Stoppvorrichtung 10 durchgelassen.
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Um das Stoppelement 16 von der in 2a dargestellten ersten Position in die in 2b dargestellte zweite Position zu bewegen, wird der Antrieb 32, der in Form eines Drehmagneten ausgeführt ist, mitsamt der Exzenterscheibe 28 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt (vgl. 2a). Durch das Drehen der Exzenterscheibe 28 wird der Hebel 22 nach unten gezogen. Schließlich wird so auch das Verriegelungselement 18 nach unten bewegt. Das an der Rolle 34 anliegende Stoppelement 16 kippt dabei in Richtung eines Pfeils 46 nach unten, da sich der Schwerpunkt des Stoppelements 16, in Transportrichtung 42 gesehen, hinter einer Drehachse 48 des Stoppelements 16 befindet.
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Das Verriegelungselement 18 ist in einer reibungsarmen, eine Messingoberfläche aufweisenden Gleitlagerführung 50 geführt.
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Um den Aufprall eines Teils 44 auf das Stoppelement 16 zu dämpfen, ist, in Transportrichtung 42 gesehen, hinter der Gleitlagerführung 50 ein Dämpfungselement 52 angeordnet.
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Die Stoppvorrichtung 10 kann über einen Geräteanschlusstecker 54 mit Spannung und Signalen versorgt werden. Die Energieversorgung der Stoppvorrichtung 10 kann somit vollständig über den Geräteanschlussstecker erfolgen.
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Die Stoppvorrichtung 10 kann ferner zur Steuerung des Antriebs 32 eine externe oder in das Gehäuse 12 eingebaute interne Steuerung aufweisen. Die Steuerung der Stoppvorrichtung 10 erfolgt jedoch vorzugsweise extern über eine Maschinensteuerung: Da die erfindungsgemäße Stoppvorrichtung 10 nur sehr wenig Strom verbraucht, reicht der zur Steuerung vorgesehene Strom, beispielsweise 2 Ampere, zum Bewegen des Antriebs 32 aus. Der als Drehmagnet ausgebildete elektromagnetische Antrieb 32 kann beispielsweise durch eine Leistung von lediglich 38 Watt bei einem Strom von 2 Ampere während der Bewegung des Stoppelements 16 auskommen. Die Bewegung des Antriebs 32 kann dabei beispielsweise 0,5 sec. bis 1 sec. dauern. Nach dieser Bewegung des Stoppelements 16 kann die Leistung auf ca. 1 Watt bis 2 Watt heruntergeregelt werden, sodass lediglich diejenige Leistung dem Antrieb 32 zugeführt wird, die nötig ist, um die Feder 20 im dargestellten zusammengepressten Zustand zu halten. Der Antrieb 32 kann zum Halten dieses Zustands lediglich mit einem pulsförmig modulierten Strom versorgt werden, wobei dieser von einer externen Steuerung über den Geräteanschlussstecker 54 zugeführt werden kann. Ist eine interne Steuerung vorgesehen, so kann diese den Strom zur Bewegung des Antriebs regeln, d. h. den Dauerstrom nach Erreichen der zweiten Position durch das Stoppelement in einem pulsförmig modulierten Strom wandeln. Die interne Steuerung ist dabei so lange aktiv, wie am Geräteanschlussstecker 54 ein Dauersignal anliegt.
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Die Stoppvorrichtung 10 kann über den Geräteanschlussstecker 54 außerdem mit Sensoren zur Erfassung eines Teils 44 verbunden sein, wobei die Sensoren (nicht gezeigt) außerhalb des Gehäuses 12 der Stoppvorrichtung 10 angeordnet sein können. Schließlich können über den Geräteanschlussstecker 54 Feedbacksignale aus der Stoppvorrichtung 10 herausgeführt werden, die einer übergeordneten Steuerung als Zustandsüberwachung der Stoppvorrichtung 10 dienen können.
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Zusammenfassend gesagt, betrifft die Erfindung eine Stoppvorrichtung zum zeitweiligen Anhalten von auf einer Transportvorrichtung geförderten Teilen. Die Stoppvorrichtung weist einen Antrieb auf, mit dem ein Stoppelement aus einer ersten Position, in der das Stoppelement einen Weitertransport eines Teils verhindert, in eine zweite Position, in der das Stoppelement einen Weitertransport des Teils erlaubt, bewegbar ist. Das Stoppelement wird bei abgeschaltetem Antrieb durch ein Federelement in der ersten Position gehalten. Um möglichst wenig Energie zu verbrauchen, ist das Stoppelement mittelbar oder unmittelbar über eine Exzentervorrichtung, die mit dem Antrieb verbunden ist, in die erste und/oder zweite Position bewegbar. Der Antrieb kann als ein elektromagnetischer Antrieb in Form eines Drehmagneten ausgebildet sein. Ferner kann ein Verriegelungselement vorgesehen sein, das über die Exzentervorrichtung mit dem Antrieb verbunden ist. Das Verriegelungselement kann das Stoppelement sicher in der ersten und/oder zweiten Position halten. Die Stoppvorrichtung kann ferner besonders energiesparend ausgebildet sein, wenn zwischen dem Stoppelement und dem Verriegelungselement eine Rolle vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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