DE102011056101A1

DE102011056101A1 - Verdrehsichere Anschlagvorrichtung für transportierte Gegenstände

Info

Publication number: DE102011056101A1
Application number: DE102011056101A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: ASUTEC GmbH
Current assignee: ASUTEC GmbH
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-02-14

Abstract

Eine Anschlagvorrichtung (1) zum gedämpften Anhalten von transportierten Gegenständen, insbesondere für automatische Bearbeitungs-, Montage- und Transfersysteme, weist ein in Anschlagsrichtung (4) relativ zu einem Gehäuse (2) bewegbares Anschlagglied (3), eine Führungseinrichtung (52) zur Führung der Bewegung des Anschlagglieds (3) in der Anschlagrichtung (4) und eine auf Formschluss beruhende Verdrehsicherungseinrichtung (54) zur Sicherung des Anschlagglieds (3) gegen eine Verdrehung um eine zu der Anschlagsrichtung (4) parallele Achse auf. Die Führungseinrichtung (52) weist eine mit dem Anschlagglied (3) fest verbundene Führungsstange (31) und einen Führungskörper (16) mit einer Führungsöffnung (51) auf, die die Führungsstange spielarm, verschiebbar aufnimmt. Die Verdrehsicherungseinrichtung (54) weist einen mit dem Anschlagglied (3) drehfest verbundenen, von der Führungsstange (31) gesonderten Verdrehsicherungsstab (17) und eine an dem Führungskörper (16) zusätzlich ausgebildete Verdrehsicherungsöffnung (53) auf, die den Verdrehsicherungsstab (17) spielarm, verschiebbar aufnimmt. Die zueinander passenden Querschnittsprofile des Verdrehsicherungsstabs (17) und der Verdrehsicherungsöffnung (53) sind von einer gerundeten, glatten, stetig gekrümmten, geschlossenen Umrisslinie begrenzt. Dadurch können bei quer zur Anschlagrichtung (4) auf das Anschlagglied (3) einwirkenden Kräften Kantenpressungen, die hohen Verschleiß verursachen können, vermieden werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlagvorrichtung zum Anhalten von transportierten Gegenständen und insbesondere eine Anschlagvorrichtung mit einem in Anschlagsrichtung relativ einem Gehäuse bewegbaren Anschlagglied und einer Verdrehsicherung zur Sicherung des Anschlagglieds gegen eine Verdrehung um eine zu der Anschlagrichtung parallele Achse.
Derartige Anschlagvorrichtungen werden insbesondere in automatischen Bearbeitungs-, Montage- oder Transfersystemen eingesetzt und dienen bspw. zum Stoppen von auf einer Fördervorrichtung, z.B. einem Förderband oder auf Förderrollen, beförderten Gegenständen, z.B. Paletten mit darauf gelagerten Gütern, Werkstückträgern oder dgl. Entsprechende Anschlagvorrichtungen sind in unterschiedlichen Formen und für unterschiedliche Funktionen bekannt.
Z.B. sind elektrische oder fluidische Anschlagvorrichtungen bekannt, die als Vereinzeler dazu dienen, von einer Förderbahn oder einem Förderband zugeführte Gegenstände anzuhalten und zu separieren. Fluidische Anschlagvorrichtungen umfassen im Wesentlichen einen bspw. pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, in dem eine gleitverschieblich geführte Kolbenstange bedarfsweise ein- oder ausgefahren werden kann. Wenn die Anschlagvorrichtung z.B. direkt unterhalb einer Förderbahn angeordnet ist, wird die Kolbenstange zum Stoppen eines transportierten Gegenstandes ausgefahren, so dass der Gegenstand an einem an der Kolbenstange befestigen Anschlag zur Anlage kommt und dadurch an einer weiteren Bewegung auf dem Förderband bzw. der Förderbahn gehindert wird. Elektrische Anschlagvorrichtungen werden bspw. durch einen Elektromagneten, durch einen Elektromotor oder auf elektro-pneumatischem Wege betätigt. Unabhängig von der Betätigungsart ist es in den meisten Fällen, insbesondere beim Befördern stoßempfindlicher oder zerbrechlicher Gegenstände, erforderlich, den Stoppvorgang so auszugestalten, dass der Gegenstand nicht abrupt, sondern gedämpft abgebremst wird. Hierzu können Dämpfungseinrichtungen zur Dämpfung der Bewegung des Anschlaggliedes verwendet werden.
Aus der EP 0 484 648 A1 ist ein Vereinzeler mit einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung und einem mit der Dämpfungseinrichtung verbundenen, von einer ersten Anschlagstellung bis zu einer zweiten Endanschlagsstellung gedämpft bewegbaren Anschlagglied bekannt, wobei ein fluidisch betätigbares Stellglied das Anschlagglied senkrecht zur Anschlagrichtung aus einer Anschlagebene heraus und in diese zurück bewegt, wobei Rückstellmittel zur Rückstellung des Anschlagglieds von der Endanschlagstellung zu der ersten Anschlagstellung vorgesehen sind, wobei die Dämpfungseinrichtung wenigstens einen in wenigstens einem Dämpfungszylinder bewegbaren Dämpfungskolben aufweist und wobei eine die Kolbenbewegung dämpfende, einen Strömungswiderstand für die bei der Kolbenbewegung ein- oder ausströmende Luft bildende Drosseleinrichtung vorgesehen ist.
Es sind auch Anschlagvorrichtungen ohne Stellglied für das Anschlagglied bekannt, bei denen das Anschlagglied stets in der Bewegungsbahn verbleibt. Z.B. werden in Systemen, die Quer- und Längstransferstrecken aufweisen, so genannte Eckdämpfer zum Stoppen von Gegenständen beim Übersetzen von einer Querstrecke in eine Längsstrecke oder umgekehrt eingesetzt. In diesem Fall muss das Anschlagglied nicht aus der Bewegungsbahn herausgefahren werden. Gleichwohl ist eine Dämpfung des Anschlagglieds in Anschlagrichtung bei empfindlichen Gegenständen von Vorteil.
Im Einsatz rufen die transportierten Gegenstände beim Aufprall auf die Anschlagvorrichtung zum Teil beträchtliche Kräfte hervor, die nicht nur in Anschlagrichtung, sondern auch quer dazu auf das Anschlagglied einwirken können. Letzteres ist auch bei Vereinzelern der Fall, kommt aber bei Eckdämpfern verstärkt vor, weil das Anschlagglied nicht ausgefahren wird und beim Übersetzen der Gegenstände die Anschlagglieder zusätzlich durch Reibschluss mit Querkräften beaufschlagt werden. Die Querkräfte neigen wiederum dazu, das Anschlagglied zu verbiegen und es um seine Mittelachse zu verdrehen. Die Biegebelastungen können durch eine hinreichend stabile Führung der Anschlagvorrichtung aufgenommen werden. Um eine Verdrehung des Anschlaggliedes zu verhindern, muss eine Verdrehsicherung vorgesehen werden.
Eine Verdrehsicherung zu diesem Zweck ist in einer aus der Praxis bekannten Anschlagvorrichtung enthalten. Dort ist das Anschlagglied an einer entlang der Anschlagrichtung verlaufenden Führungsstange befestigt, die in einer passenden Führungsöffnung eines Führungskörpers spielarm verschiebbar geführt ist. Der Führungskörper ist zur Verringerung der Gleitreibung aus Kunststoff gefertigt. Die im Wesentlichen zylindrische Führungsstange weist an einem Umfangsabschnitt eine in Längsrichtung durchgehende Abflachung auf. Die Abflachung dient als Verdrehsicherung, indem sie gegen eine komplementäre Abflachung an der Führungsöffnung einwirkt.
Dadurch kann eine Verdrehung des Anschlaggliedes auch bei hohen Querbelastungen wirksam verhindert werden. Derartige Querbelastungen können aber bedingt durch die Linienberührung an den die Abflachung begrenzenden Kanten eine hohe Kantenpressung gegen die Führungsöffnung ergeben, die zu einem Verschleiß an der Führungsstange und/oder Führungsöffnung führen können. Insbesondere bei Führungskörpern aus Kunststoff kann dies relativ schnell eine Abnutzung an der Führungsöffnung zur Folge haben. Mit der Zeit kann ein großes Spiel an der Führung entstehen, so dass sich dort Schmutzpartikel, Staub oder Feuchtigkeit ansammeln können. Die Führung wird schwergängiger, und es kann zu Klemmungen kommen, mit der Folge, dass das Anschlagglied nicht passend gedämpft wird, die Positioniergenauigkeit beim Anhalten der Gegenstände abnimmt und diese hängen bleiben können bzw. nicht an der richtigen Stellen angehalten werden. Im Extremfall können Schäden an den transportierten Gegenständen wie auch an den Komponenten des Bearbeitungs- bzw. Transfersystems eintreten. Jedenfalls muss die Anschlagvorrichtung ausgetauscht werden, was einen entsprechenden Wartungsaufwand mit zugehörigen Stillstandszeiten des Systems und Kosten erfordert.
Anstelle der Abflachung könnten auch andere Formgestaltungen, z.B. Längsrippen, zur Verdrehsicherung an der Führungsstange angeformt werden. Diese Formgestaltungen sind aber bei hohen Querbelastungen ebenfalls mit hohem Verschleiß behaftet. Dieser Verschleiß und die daraus resultierenden Folgen sind möglichst zu vermeiden.
Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erläuterten Unzulänglichkeiten des Standes der Technik zu überwinden und eine Anschlagvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei längerer Nutzungsdauer eine wirksame Verdrehsicherung des Anschlagglieds bei Querbelastungen ermöglicht. Insbesondere sollen der durch die Verdrehsicherung bedingte Verschleiß und die daraus resultierenden Folgen vermieden oder zumindest weitgehend reduziert werden. Dies vorteilhafterweise mit einfachen, kostengünstig herstellbaren und leicht handhabbaren Mitteln.
Diese Aufgabe wird mit der Anschlagvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung dient zum Anhalten bzw. Abbremsen von z.B. auf einer Förderbahn bzw. einem Förderband transportierten Gegenständen, insbesondere für automatische Bearbeitungs-, Montage- und Transfersysteme. Sie weist ein Gehäuse und ein Anschlagglied auf, das eine mit den transportierten Gegenständen in Eingriff kommende Anschlagfläche aufweist und das in Anschlagrichtung relativ zu dem Gehäuse zwischen einer ersten, von dem Gehäuse weiter entfernten Anschlagstellung bis zu einer zweiten, nahe an dem Gehäuse befindlichen Endanschlagstellung bewegbar ist. Die Anschlagvorrichtung weist ferner eine Führungseinrichtung zur Führung der Bewegung des Anschlagglieds in der Anschlagrichtung und eine Verdrehsicherungseinrichtung zur Sicherung des Anschlagglieds gegen eine Verdrehung um eine zu der Anschlagrichtung parallele Achse auf. Die Führungseinrichtung weist ein mit dem Anschlagglied fest verbundenes erstes Führungselement und ein mit dem ersten Führungselement zusammenwirkendes zweites Führungselement auf, das mit dem Gehäuse starr verbunden ist. Die auf Formschluss beruhende Verdrehsicherungseinrichtung weist wenigstens ein mit dem Anschlagglied drehfest verbundenes erstes Verdrehsicherungselement und wenigstens ein mit dem ersten Verdrehsicherungselement formschlüssig zusammenwirkendes zweites Verdrehsicherungselement auf, das mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist das erste Verdrehsicherungselement ein von dem ersten Führungselement gesondertes Element. Außerdem weisen das erste und das zweite Verdrehsicherungselement zueinander passende Querschnittsprofile auf, die von einer gerundeten, stetig gekrümmten, geschlossenen Umrisslinie begrenzt sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einer auf Formschluss beruhenden Verdrehsicherung von Vorteil ist, die Verdrehsicherung von der Führungseinrichtung zu entkoppeln. Insofern ist das erste Verdrehsicherungselement ein von dem ersten Führungselement gesondertes, unabhängiges und räumlich getrenntes Element, wenngleich sowohl das erste Führungselement als auch das erste Verdrehsicherungselement mit dem Anschlagelement drehfest und gemeinsam verschiebbar sind. Durch die Entkopplung der Verdrehsicherungseinrichtung von der Führungseinrichtung können gegenseitige Beeinflussungen von diesen reduziert werden.
Darüber hinaus weisen das erste und das zweite Verdrehsicherungselement im Wesentlichen identische Querschnittsprofile der zueinander komplementären Formschlussbereiche, die die Verdrehsicherung bilden, auf, die von einer gerundeten, also z.B. konvexen, konkaven oder kombiniert konvexen und konkaven, stetig gekrümmten, geschlossenen Umrisslinie begrenzt sind. Unter „stetig gekrümmt“ soll hier eine Kurve verstanden werden, die frei von Spitzen, Ecken oder Kanten ist, an denen sich die Krümmung abrupt ändern würde. Im mathematischen Sinne kann die Umrisslinie auch als stetig differenzierbar oder glatt bezeichnet werden. Durch diese durchwegs glatte Ausbildung der Wirkflächen der Verdrehsicherung kann eine Kantenpressung durch Linienberührungen bei Querbelastungen vermieden werden. Die Wirkflächen liegen stets mit vollem Umfang oder zumindest flächig, satt aneinander an. Vorzugsweise sind die zusammenwirkenden Führungsflächen der Führungseinrichtung in Umfangsrichtung ebenfalls durchwegs gerundet, stetig gekrümmt und geschlossen ausgebildet, so dass auch bei der Führung nur flächige Berührungen vorliegen und Linienberührungen mit zugehörigen hohen Belastungen vermieden werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Führungselement eine Führungsstange, die an ihrem einen Ende das Anschlagglied trägt. Die Führungsstange ist vorzugsweise ein von dem Anschlagglied gesondert hergestelltes und an diesem befestigtes Element. Somit können diese Elemente bedarfsweise, z.B. bei Verschleiß, unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Die Führungsstange und das Anschlagglied sind aus einem stabilen, für die Einsatzumgebung passenden Material, bspw. Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, hergestellt.
Das zweite Führungselement kann ein Führungskörper sein, der an dem Gehäuse befestigt ist und eine durchgehende Führungsöffnung aufweist, die die Führungsstange verschiebbar aufnimmt und führt. Die Form und Größe der Führungsöffnung ist genau an die Kontur der Führungsstange angepasst, um eine spielarme, präzise Gleitführung zu erhalten. Der Führungskörper dient vorzugsweise gleichzeitig auch zur Verdrehsicherung, indem das zweite Verdrehsicherungselement darin integriert ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Führungskörper aus einem selbstschmierenden, einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisenden Kunststoff ausgebildet. Prinzipiell wäre es möglich, nur die Führungsbereiche an dem Führungskörper aus Kunststoff auszuführen. Bevorzugterweise wird jedoch der gesamte Führungskörper im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt. Dadurch können Werkstoff-, Fertigungs- und Montagekosten reduziert werden. Als Kunststoff ist z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE) wegen seines sehr geringen Reibungskoeffizienten besonders geeignet. Es können auch kostengünstigere Thermoplaste oder ein Verbundstoff verwendet werden, in dem Festschmierstoffe, z.B. aus PTFE, eingebettet sind, die während des Einsatzes an die Gleitoberfläche gelangen und die Reibung daran senken. Jedenfalls kann mit einem Führungskörper auf Kunststoffbasis die Basis für ein schmierungs- und wartungsarmes Kunststoffgleitlager mit langer Nutzungslebensdauer geschaffen werden.
Die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung weist vorzugsweise ferner eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Bewegung des Anschlagglieds in der Anschlagrichtung auf. Die Dämpfungseinrichtung kann prinzipiell als hydraulischer oder pneumatischer Stoßdämpfer oder auf elektrischer Basis, z.B. mit einem Elektromagneten, funktionieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung als Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Die Dämpfungseinrichtung weist z.B. einen in einem Dämpfungszylinder verschiebbar gelagerten Dämpfungskolben auf, der an einer Seite über eine Kolbenstange mit dem Anschlagglied fest verbunden und an der anderen Seite über einen Druckfluidkanal mit einem Druckfluid beaufschlagbar ist. Der Dämpfungszylinder kann insbesondere durch die Wandung des Gehäuses der Anschlagvorrichtung gebildet sein. Die Kolbenstange ist vorzugsweise gleichzeitig die Führungsstange der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung.
Der Dämpfungseinrichtung kann ein Drosselventil zur Drosselung des zu dem Dämpfungszylinder hin bzw. von diesem weg strömenden Druckfluids zugeordnet sein. Das Drosselventil bildet einen Strömungswiderstand in dem Druckfluidkanal und dämpft auf diese Weise die Bewegung des Dämpfungskolbens in dem Dämpfungszylinder.
Vorzugsweise ist die Dämpfungskraft der Dämpfungseinrichtung einstellbar. Hierzu kann eine Einstelleinrichtung zur Einstellung der Drosselstärke, also des Strömungswiderstandes bzw. des Durchlassbereiches des Drosselventils vorgesehen sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Einstelleinrichtung eine von der Außenseite des Gehäuses aus zugängliche Einstellschraube auf, deren inneres, in den Druckfluidkanal hineinragendes Ende als Ventilkegel ausgebildet ist, der das Drosselorgan des Drosselventils bildet. Durch Drehen der Einstellschraube kann der Durchlass durch das Drosselventil und somit die Dämpfung der Dämpfungseinrichtung stufenlos verändert werden.
Zur Schaffung der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung kann das erste Verdrehsicherungselement durch einen Stab gebildet sein, der mit seinem ersten Ende an dem Anschlagglied angebracht ist und das zweite Verdrehsicherungselement spielarm und verschiebbar durchdringt. Das zweite Verdrehsicherungselement kann insbesondere den Führungskörper der Führungseinrichtung enthalten, der neben der Führungsöffnung eine weitere Durchgangsöffnung aufweist, die in Form und Größe an den Umfang des Verdrehsicherungsstabs angepasst ist. Ein derartiger Führungskörper kann aus Kunststoff einfach und kostengünstig hergestellt und leicht an dem Gehäuse der Anschlagvorrichtung befestigt werden.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdrehsicherungsstab ein zylindrischer Stab, der, wie auch die diesen umgebende Verdrehsicherungsöffnung, ein kreisförmiges Querschnittsprofil aufweist. Derartige runde Stäbe und Verdrehsicherungsöffnungen können besonders aufwandsarm und kostengünstig geschaffen werden. Der Stab und die zugehörige Öffnung könnten aber auch ein ovales Profil aufweisen, wenn ein größerer Flächenkontakt erwünscht ist. Prinzipiell wäre es auch möglich, einen Stab vorzusehen, dessen Umrisslinie aus mehreren unterschiedlichen gekrümmten bzw. gebogenen Kurvenabschnitten zusammengesetzt ist, wenn vorausgesetzt ist, dass die gesamte Umrisslinie glatt, also frei von Kanten, Ecken oder dgl. ist.
Es kann vorteilhaft sein, die Querabmessungen des Stabs kleiner als die des ersten Führungselementes zu wählen. Bei kreiszylindrischen Ausbildungen ist z.B. der Durchmesser des Verdrehsicherungsstabs vorzugsweise kleiner als derjenige der Führungsstange. Es kann Material für die Verdrehsicherung eingespart und Reibung daran verringert werden, während der größere Durchmesser an der Führungsstange die Präzision und Stabilität der Führung erhöht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform verläuft der Verdrehsicherungsstab parallel und im Abstand zu der Führungsstange, deren Längs- und Mittelachse die Drehachse definiert, um die das Anschlagglied ohne die Verdrehsicherung gedreht würde.
Das zweite Ende des Verdrehsicherungsstabs kann in der Ausführung mit pneumatischer Dämpfungseinrichtung an dem Dämpfungskolben befestigt sein. Der Stab ist dann z.B. zwischen dem Anschlagglied und dem Dämpfungskolben fest eingespannt, was eine hohe Steifigkeit der Anordnung ergibt.
Zur einfachen Montage kann das erste Ende des Stabs ein Außengewinde tragen, das zum Einschrauben in eine in dem Anschlagglied vorgesehene Gewindebohrung vorgesehen ist, während das zweite Stabende eine in der Stirnseite des Stabs eingeformte, zur Längsseite des Stabs koaxiale Gewindebohrung aufweist, die einen Schraubenbolzen zur Sicherung des Stabs an dem Dämpfungskolben aufnimmt. Es kann leicht eine vormontierte Einheit mit dem Anschlagglied, der Führungsstange, dem Verdrehsicherungsstab, dem Führungs- und Verdrehsicherungskörper und dem Dämpfungskolben geschaffen werden, die dann einfach in das Gehäuse eingeführt wird und bspw. mittels Schraubenbolzen an diesem gesichert werden kann.
Das Anschlagglied kann je nach Einbauverhältnissen eine beliebige Form aufweisen. In einer einfachen Ausführungsform ist das Anschlagglied eine im Wesentlichen quaderförmige Platte, deren eine Großfläche die Anschlagfläche bildet. Die Anschlagfläche weist eine erste Durchgangsbohrung zur Sicherung an dem ersten Führungselement und eine zweite Durchgangsbohrung für das erste Verdrehsicherungselement auf. Je nach Anbringungsort und Ausrichtung können auch bspw. L-förmige oder eine andere geeignete Form aufweisende Anschlagglieder zum Einsatz kommen. Die Anschlagfläche kann auch eine Schmalseite des Anschlagglieds sein. Es ist auch eine einstückige Ausbildung des Anschlaggliedes gemeinsam mit der Führungsstange und/oder dem Verdrehsicherungsstab möglich, wenngleich die mehrteilige Ausbildung einfacher und kostengünstiger herstellen und instandzuhalten ist.
Die Anschlagvorrichtung kann als ein beliebiges Dämpfungs- und Anhaltemodul, z.B. als Eckdämpfer oder Vereinzeler ausgeführt sein. In einer als Vereinzeler ausgeführten bevorzugten Form weist die Anschlagvorrichtung ein wenigstens zweiteiliges Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil, das das Anschlagglied, die Führungseinrichtung, die Verdrehsicherungseinrichtung und die Dämpfungseinrichtung aufnimmt, und einem zweiten Gehäuseteil auf, das zur Montage an einer externen Vorrichtung des Bearbeitungs-, Montage- bzw. Transfersystems dient und das erste Gehäuseteil mit einer zu der Anschlagrichtung quer gerichteten Bewegungskomponente bewegbar aufnimmt. Beispielsweise kann das zweite Gehäuseteil in einer zu der Anschlagrichtung senkrechten Hubrichtung verschiebbar oder die Anschlagrichtung schneidend verschwenkbar gelagert und geführt sein. Eine vorzugsweise pneumatisch oder aber auch hydraulisch oder elektrisch betätigte Stelleinrichtung ist dazu vorgesehen, das erste Gehäuseteil wahlweise in der Hubrichtung, d.h. senkrecht zur Bewegungsrichtung der zu vereinzelnden Gegenstände, relativ zu dem zweiten Gehäuseteil aus- und/oder einzufahren bzw. quer zur Bewegungsrichtung zu verschwenken. Die Vorteile der Verdrehsicherungseinrichtung kommen auch dieser Ausführungsform der Anschlagvorrichtung zugute.
Die Erfindung ermöglicht es, eine Verdrehsicherung an Anschlagvorrichtungen für automatischen Bearbeitungs- und Transfersystemen vorzusehen, um eine Verdrehung des Anschlaggliedes zu verhindern, wobei durch Schaffung gerundeter, glatter, von Kanten freier Wirkflächen für die Führung und die Verdrehsicherung Kantenpressungen und darauf zurückzuführender Verschleiß vermieden werden können, so dass eine präzise und langlebige Funktionsweise erhalten werden kann.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung oder der Unteransprüche. In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
1 eine Draufsicht von vorne auf eine Anschlagvorrichtung mit einem Anschlagglied gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer ersten Ausführungsform einer Verdrehsicherung für das Anschlagglied, in schematisierter Darstellung;
2 eine Draufsicht von der Seite auf die Anschlagvorrichtung nach 1 unter Veranschaulichung unterschiedlicher Anschlagstellungen des Anschlaggliedes, in schematisierter Darstellung;
3 die Anschlagvorrichtung nach 1 in einer vereinfachten perspektivischen Explosionsdarstellung;
4 einen Längsschnitt durch die Anschlagvorrichtung nach 1 bis 3, geschnitten entlang der Linie A-A in 1, in vereinfachter Darstellung;
5 eine Draufsicht von vorne auf eine weitere Ausführungsform einer Anschlagvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, in schematisierter Darstellung;
6 einen Längsschnitt durch die Anschlagvorrichtung nach 5, geschnitten entlang der Linie B-B in 5, in vereinfachter Darstellung; und
7a–7c prinziphafte Darstellungen weiterer Ausführungsformen von Verdrehsicherungen zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Anschlagvorrichtung, in stark schematisierter, zum Teil quer geschnittener Ausschnittsdarstellung.
1 bis 3 zeigen in stark schematisierten Darstellungen eine erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung zum Anhalten von bspw. auf automatischen Bearbeitungs-, Montage- oder Transfersystemen transportierten Gegenständen, wie Paletten, Werkstückträgern oder dgl. In den 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform in Vorder- bzw. Seitenansicht dargestellt, während sie in 3 in einer explodierten Perspektivansicht veranschaulicht ist.
Die Anschlagvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, an dem ein Anschlagglied 3 bewegbar angeordnet ist. Das Anschlagglied 3 ragt aus dem Gehäuse 2 heraus und lässt sich zwischen einer ersten, von dem Gehäuse weiter entfernten Anschlagstellung, wie sie in 2 durch gestrichelte Linie angedeutet ist und in der das Anschlagglied 3 mit einem in Transportrichtung 4 transportierten Gegenstand 6 in Anlage gelangt, bis zu einer zweiten Endanschlagstellung gedämpft bewegen, wie sie in 2 mit durchgezogener Linie angezeigt ist und in der das Anschlagglied 3 am nächsten an dem Gehäuse 2 angeordnet ist.
Das Gehäuse 2 weist eine längliche quaderförmige Form mit, in Gebrauchslage bzw. wie in den Figuren veranschaulicht, einer Oberseite 7, einer Unterseite 8, zwei Seitenflächen 9, 11, einer Rückseite 12 und einer Vorderseite 13 auf, aus der das Anschlagglied 3 nach außen vorragt. Das Gehäuse 2 nimmt weitere Bauteile auf, die die Komponenten der erfindungsgemäßen Anschlagvorrichtung 1 bilden. Diese Komponenten sind im Einzelnen aus der Explosionsdarstellung nach 3 ersichtlich und in 4 veranschaulicht, die die Anschlagvorrichtung 1 im zusammengebauten Zustand im Längsschnitt entlang der Linien A-A in 1, zeigt.
Bezug nehmend auf die 3 und 4 weist die Anschlagvorrichtung 1 im Wesentlichen das Gehäuse 2, das Anschlagglied 3, eine Kolben-Kolbenstangen-Einheit 14, die einen Teil einer Dämpfungseinrichtung bildet, einen Führungskörper 16, der einen Teil einer Führungseinrichtung bildet, einen Stab 17, der einen Teil einer Verdrehsicherungseinrichtung bildet, sowie Befestigungsmittel 18, 19 auf. Die einzelnen Komponenten und Einrichtungen sind nachstehend in detaillierter beschrieben.
Das Anschlagglied 3 ist im Wesentlichen in Form einer rechteckigen Platte ausgebildet, deren leicht konvex gekrümmte vordere Stirnseite die Anschlagfläche 21 bildet, die dazu bestimmt ist, mit dem transportierten Gegenstand 6 in Eingriff zu kommen, um diesen abzubremsen. An der Hinterseite 22 des Anschlagglieds 3 ist ein rechteckiger Fortsatz 23 ausgebildet, der in der in den 2 und 4 veranschaulichten zweiten Endanschlagstellung mit dem Führungskörper 16 in Anlage steht.
Ferner weist das Anschlagglied 3 eine zentrale Öffnung 24 und eine darunter angeordnete Bohrung 26 auf, die beide das Anschlagglied 3 von der Anschlagfläche 21 zu der Hinterseite 22 durchdringen. Die zentrale Öffnung 24 dient der Aufnahme des Schraubenbolzens 18 zur Sicherung an der Kolben-Kolbenstangen-Einheit 14 und weist eine radial nach innen vorspringende Anlageschulter 27 für den Kopf des Schraubenbolzens 18 auf. Die Bohrung 26 ist zur Aufnahme eines Endes des Verdrehsicherungsstabs 17 vorgesehen und weist zu diesem Zweck ein Innengewinde 28 auf.
Die Kolben-Kolbenstangen-Einheit 14 weist im Wesentlichen einen Kolben 29 und eine Kolbenstange 31 auf. Diese können prinzipiell einstückig ausgebildet sein. In der dagestellten bevorzugten Ausführungsform, und wie aus 4 hervorgeht, sind der Kolben 29 und die Kolbenstange 31 jedoch gesondert hergestellte Bauteile, die aneinander befestigt werden, um die Einheit 14 zu bilden. Hierzu weist die im Wesentlichen kreiszylindrische Kolbenstange 31 an ihrem einen Ende ein Außengewinde 32 auf, um darauf den Kolben 29 aufschrauben zu können. An dem anderen Ende der Kolbenstange 31 ist in der Stirnfläche eine mit einem Gewinde versehene Sackbohrung 33 vorgesehen, in die der die zentrale Öffnung 24 des Anschlagglieds 3 durchdringende Schraubenbolzen 18 eingeschraubt werden kann, um das Anschlagglied 3 an der Kolbenstange 31 zu sichern.
Der Kolben 29 ist in üblicher Form eines Kreisrings ausgebildet, dessen Zentralöffnung mit einem Innengewinde 34 versehen ist, das auf das Außengewinde 32 der Kolbenstange 31 aufgeschraubt werden kann. Obwohl hier die zur einfachen Montage und Demontage günstige Schraubverbindung zwischen dem Kolben 29 und der Kolbenstange 31 veranschaulicht ist, ist es selbstverständlich möglich, auch andere Befestigungsmittel, wie sie allgemein für Welle-Nabe-Verbindungen bekannt sind, wie z.B. eine Keilverbindung, einen Sicherungsring, etc., zur vorzugsweise lösbaren Sicherung des Kolbens 29 an der Kolbenstange 31 zu verwenden.
Der Kolben 29 weist an seinem Außenumfang 36 Dichtungsringe 37, 38 auf, die dazu dienen, gegen einen den Kolben 29 aufnehmenden Zylinder 39 abzudichten, der gemeinsam mit dem Kolben 29 eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit bildet. Wie aus 4 ersichtlich, ist der Zylinder 39 hier durch eine zylindrische Bohrung 41 gebildet, die in der oberen Hälfte des Gehäuses 2 von der Vorderseite 13 aus bis zu einem Grund 42 über eine Länge, die den Hub des Kolbens 29 mit bestimmt, ausgebildet ist. Im Übrigen weist der Kolben 29 eine im Montagezustand der Vorderseite 13 zugewandte vordere Ringfläche 43 und eine dem Grund 42 der zylindrischen Bohrung 41 zugewandte hintere Ringfläche 44 auf.
Der Kolben 29 ist in der zylindrischen Bohrung 41 gleitend gelagert und geführt. Dadurch wird auch das an dem vorderen Ende der Kolbenstange 31 befestigte Anschlagglied 3 während seiner Bewegung geführt. Die Hauptfunktion der Führung erfüllt aber der Führungskörper 16, der an der Vorderseite 13 des Gehäuses 2 angeordnet ist. Der Führungskörper 16 ist im Wesentlichen als ein Hohlzylinder mit einer kreiszylindrischen Außenumfangsfläche 46 und Innenumfangsfläche 47 ausgebildet, wobei an der Außenumfangsfläche 46 ein radial nach außen vorragender Befestigungsflansch 48 ausgebildet ist. Der Befestigungsflansch 48 dient der Befestigung des Führungskörpers 16 an der Gehäusevorderseite 13 und weist hierzu hindurchführende Senkbohrungen 49 auf, die die Schrauben 19 aufnehmen, die in hier nicht näher veranschaulichte Gewindebohrungen an der Gehäusevorderseite 13 eingeschraubt werden.
Wie aus 4 ersichtlich, ist der Durchmesser der Außenumfangsfläche 46 an den Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung 41 des Gehäuses 2 angepasst, so dass der Führungskörper darin im Wesentlichen spielfrei aufgenommen ist. Die Innenumfangsfläche 47 nimmt wiederum die Kolbenstange 31 verschiebbar auf und führt diese bei ihrer Bewegung in bzw. gegen die Anschlagrichtung 4. Die Passung ist möglichst spielfrei, so dass der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche 47 genau an den Außendurchmesser der Kolbenstange 31 angepasst ist, ohne die Leichtgängigkeit der Führung zu beeinträchtigen. Die zylindrische Kolbenstange 31 bildet hier auch eine Führungsstange, die gemeinsam mit der durch die Innenumfangsfläche 47 definierten, durchgehenden zentralen Führungsöffnung 51 des Führungskörpers 16 zu einer Führungseinrichtung 52 gehört.
Der Führungskörper 16 weist eine weitere Durchgangsöffnung 53 auf, die ebenfalls durch die gesamte Hohlzyliderwand des Führungskörpers 16 hindurchführt und parallel sowie im Abstand zu der zentralen Führungsöffnung 51 verläuft. Die Durchgangsöffnung 53 bildet einen Teil einer Verdrehsicherungseinrichtung 54, die dazu dient, das Anschlagglied 3 gegen eine Verdrehung rings um die Mittelachse der Kolbenstange 31 zu sichern. Zu der Verdrehsicherungseinrichtung 54 gehört ferner der Verdrehsicherungsstab 17, der in der Verdrehsicherungsöffnung 53 spielarm, gleitend aufgenommen ist.
Der Verdrehsicherungsstab 17 ist ein zylindrischer Stab mit einer im Querschnitt kreisrunden, glatten, von Ecken und Kanten freien Außenfläche 56. Die Querschnittsform und -größe des Verdrehsicherungsstabs 17 sind an die der Verdrehsicherungsöffnung 53 präzise angepasst, um eine spielfreie oder zumindest äußerst spielarme Passung dazwischen zu erhalten.
Ein Ende des Verdrehsicherungsstabs trägt ein Außengewinde 55, das zu dem Innengewinde 28 in der Bohrung 26 des Anschlagglieds 3 passt, so dass der Verdrehsicherungsstab 17 einfach durch Einschrauben in die Gewindebohrung 26 an dem Anschlagglied 3 befestigt werden kann.
Das andere Ende des Verdrehsicherungsstabs 17 kann eine Sackbohrung 57 enthalten, die zur zusätzlichen Sicherung des Stabs 17 an dem Kolben 29 dienen kann, um eine steife Baugruppe aus dem Anschlagglied 3, der Kolben-Kolbenstangen-Einheit 14 und dem Verdrehsicherungsstab 17 zu erhalten.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 29, 39 gehört zu einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung 58 zur Dämpfung der Anschlagbewegung des Anschlagglieds 3. Der Kolben 29 unterteilt den Innenraum des Zylinders 39 in eine erste Kammer 59, die zwischen dem Führungskörper 16 und der vorderen Ringfläche 43 des Kolbens 29 definiert ist, und eine zweite Kammer 61 zwischen der hinteren Ringfläche 44 des Kolbens 29 und dem Grund 42 der Bohrung 41. Die zweite Kammer 61 ist eine Druckkammer mit variablem Innenvolumen, die mit einem Druckfluid, insbesondere Druckluft oder unter Druck stehendem Gas, beaufschlagt werden kann. Hierzu ist die Druckkammer 61 über einen Druckfluidkanal 62 mit einem Druckfluidanschluss 63 verbunden, der an der Unterseite 8 des Gehäuses 2 zum Anschluss an eine hier nicht näher veranschaulichte äußere Druckfluidquelle vorgesehen ist.
An dem Druckfluidkanal 62 ist ein einstellbares Drosselventil 64 vorgesehen, dass es ermöglicht, den Durchflusswiderstand in dem Druckfluidkanal 62 variabel einzustellen. Hierzu weist das Drosselventil 64 ein Drosselorgan 66 auf, das in den Druckfluidkanal 62 hineinragt und passend, z.B. als ein Ventilkegel ausgebildet ist, um den Durchlass bzw. das Druckgefälle über dem Organ 66 verändern zu können. Damit lässt sich die Dämpfung für die Bewegung des Kolbens 29 in dem Zylinder 39 an die jeweiligen Eigenschaften der transportierten Gegenstände, wie unterschiedliche Massen, Geschwindigkeiten und dgl., individuell anpassen.
Zur Einstellung der Drosselstärke des Drosselventils 64 ist eine Einstelleinrichtung 67 vorgesehen, die eine Einstellschraube 68 aufweist. Die Einstellschraube 68 ist in einer in der Oberseite 7 geschaffenen Bohrung 69 von außen zugänglich angeordnet und durch Dichtungsmittel, wie bspw. O-Ringe 71, gegen diese abgedichtet. Ein inneres Ende der Einstellschraube 68 bildet das Drosselorgan 66.
Außerdem ist in einem Abzweig des Druckfluidkanals 62 ein Rückschlagventil 72 vorgesehen, das dazu dient, bei einer Bewegung des Kolbens 29 in der Anschlagrichtung 4, in das Gehäuse 2 hinein das aus der Druckkammer 69 durch den Druckfluidkanal 62 hinausgedrängte Druckfluid in die Atmosphäre entweichen zu lassen. Ein entsprechender (hier nicht näher veranschaulichter) Auslasskanal ist vorzugsweise auch in Strömungsverbindung mit der ersten Kammer 59 vorgesehen, um Pumpwirkungen bei Bewegungen des Dämpfungskolbens 29 in dem Dämpfungszylinder 39 zu vermeiden.
Die insoweit beschriebene Anschlagvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt:
Im Einsatz ist die Anschlagvorrichtung 1 in ein Bearbeitungs-, Montage- oder sonstiges Transfersystem integriert, in dem Gegenstände 6, wie Paletten, Werkstückträger oder dgl., automatisch von einer Stelle zur anderen Stelle, z.B. zwischen Montagestationen, befördert werden. Die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung 1 eignet sich insbesondere als sog. Eckdämpfer, der in Systemen mit Quer- und Längsstrecken dazu verwendet werden kann, einen transportierten Gegenstand gedämpft abzubremsen und anzuhalten, um diesen von einer Quer- in eine Längsstrecke oder umgekehrt überzusetzen.
Wenn ein in Transportrichtung 4 ankommender Gegenstand 6 (vgl. 2) auf das in der ersten Anschlagstellung befindliche Anschlagglied 3 auftrifft, wird dieses durch den Aufprall in der mit der Transportrichtung übereinstimmenden Anschlagrichtung 4 auf das Gehäuse 2 zu bewegt. Dadurch wird der Dämpfungskolben 29 in dem Innenraum des Dämpfungszylinders 39 verschoben. Die aus der Druckkammer 41 verdrängte Luft entweicht über das Drosselventil 64 und das Rückschlagventil 72 nach außen. Durch die Kolben-Zylinder-Einheit 29, 39 und insbesondere in Kombination mit dem geeignet eingestellten Drosselventil 64 wird der gegen das Anschlagglied 3 prallende Gegenstand 6 passend gedämpft und abgebremst, so dass er sanft die Endanschlagstellung erreicht, in der sich der Fortsatz 23 an der Vorderseite des Führungskörpers 16 abstützt und der Dämpfungskolben 29 am Grund 42 der Bohrung 41 anliegt.
Durch einen (hier nicht näher dargestellten) Positionssensor, der ein externer Sensor oder auch in die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung 1 integriert sein kann, wird das Erreichen der Endanschlagstellung erfasst und einer (ebenfalls nicht dargestellten) Steuereinrichtung gemeldet. Diese bewirkt daraufhin das Umsetzen des Gegenstands 6 von der Quer- in die Längsstrecke oder umgekehrt. Danach kann die Steuereinrichtung, z.B. über einen Druckimpuls an dem Druckfluidanschluss 63, eine Rückstellung des Kolbens 29 und somit des Anschlagglieds 3 zurück in die erste Anschlagstellung veranlassen.
Wenn der Gegenstand 6 auf das Anschlagglied 3 aufprallt wie auch bei der anschließenden Umsetzung des Gegenstands 6 von der Quer- in die Längsrichtung oder umgekehrt, also quer zu der vorherigen Transportrichtung und Anschlagrichtung 4, können Querkräfte, die quer zu der Transport- und Anschlagrichtung 4 ausgerichtet sind, auf das Anschlagglied 3 einwirken und ein Drehmoment auf dieses ausüben, das dazu neigt, das Anschlagglied 3 um die Längs- bzw. Mittelachse der Kolbenstange 31 zu verdrehen. Die erfindungsgemäße Verdrehsicherungseinrichtung 54 verhindert eine derartige ungewollte Verdrehung auf eine sichere und verschleißarme Weise.
Wirkt ein Drehmoment auf das Anschlagelement 3, das dieses zu verdrehen versucht, wird der mit dem Anschlagelement drehfeste Verdrehsicherungsstab 17 gegen die die Verdrehsicherungsöffnung 53 definierende Innenwand gedrückt. Vorteilhafterweise ist der Verdrehsicherungsstab 17 spielfrei oder weitgehend spielarm in der Verdrehsicherungsöffnung 53 aufgenommen, und die zylindrische Außenfläche 56 des Verdrehsicherungsstabs 17 sowie die Innenwand der Verdrehsicherungsöffnung 53 weisen weitgehend identische Querschnittsprofile mit einer runden, glatten, von Ecken und Kanten freien Umrisslinie auf. Dadurch wird der Verdrehsicherungsstab 17 flächig, mit dem jeweiligen Teil der Außenumfangsfläche 56 gegen die Innenwand der Verdrehsicherungsöffnung 53 gedrückt, so dass keine Kantenpressungen wie beim Stand der Technik mit an der Führungswelle angeformten Verdrehsicherungselementen entstehen.
Die Führungsstange 31 und die Führungsöffnung 51 sind vorteilhafterweise ebenfalls mit zueinander passenden Querschnittsprofilen, mit kreiszylindrischen, glatten, von Kanten und Ecken freien, also stetig gekrümmten, Umfangswandungen ausgebildet, so dass auch hier Linienberühungen und Kantenpressungen bei Querbelastungen vermieden werden.
Durch die Entkopplung der Verdrehsicherungseinrichtung 54 von der Führungseinrichtung 52 durch Vorsehen gesonderter, räumlich getrennter Führungs- und Verdrehsicherungselemente 31 bzw. 17 sowie durch die geeignete glatte Ausbildung der Wirkungsflächen kann ein durch Querkräfte bedingter Verschleiß an diesen gegenüber herkömmlichen Anschlagvorrichtungen deutlich verringert werden. Dadurch wird die Basis für eine weitgehend verschleiß- und wartungsarme Anschlagvorrichtung 1 geschaffen, deren Nutzungslebensdauer wesentlich verlängert werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche Modifikationen möglich. So kann bspw. das hier plattenförmige Anschlagglied 3 z.B. durch ein L-förmiges oder anders gestaltetes Anschlagglied ersetzt und die Anschlagfläche 21 anders gestaltet werden, wenn die Einsatzbedingungen, z.B. die Einbaulage, es erfordern. Ebenso können die Einstellschraube 68 und der Druckfluidanschluss 63 an anderen Flächen des Gehäuses 2 vorgesehen sein. Statt des einzigen Körpers 16 zur Führung und Verdrehsicherung könnten auch unterschiedliche Bauteile hierfür bestimmt sein. Zahlreiche Komponenten, die hier als Einzelbauteile ausgebildet sind, könnten auch gemeinsam als eine einstückige, integrale Baueinheit ausgebildet sein, wie z.B. das Anschlagglied 3 gemeinsam mit dem Verdrehsicherungsstab 17 und/oder der Führungsstange 31 oder die Kolben-Kolbenstangen-Einheit 14. Der hier dargestellte modulare Aufbau wird jedoch bevorzugt, weil er es ermöglicht, bedarfsweise einzelne verschlissene Teile schnell und kostengünstig auszutauschen, ohne größere Baugruppen entsorgen zu müssen. Der schnelle Austausch wird durch die vorgesehenen Schraubverbindungen zwischen dem Anschlagglied 3 und dem Verdrehsicherungsstab 17 sowie zwischen der Kolbenstange 31 und dem Kolben 29 unterstützt.
In den 5 bis 7 sind Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anschlagvorrichtung 1 veranschaulicht. Soweit Übereinstimmung in Bau und/oder Funktion besteht, wird unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen auf die vorstehende Beschreibung im Zusammenhang mit den 1–4 verwiesen.
5 und 6 zeigen eine Ausführungsform der Anschlagvorrichtung 1, die als ein Vereinzeler eingerichtet ist, um eine Reihe ankommender Gegenstände gedämpft anzuhalten, voneinander zu separieren und jeweils einzeln passieren zu lassen. Hierzu weist das Gehäuse 2 hier ein erstes Gehäuseteil 73 auf, das im Wesentlichen quaderförmig, ähnlich dem Gehäuse 2 nach 1 bis 4 ausgebildet ist und das in einem zweiten Gehäuseteil 74 verschiebbar aufgenommen und geführt ist, das zur Montage in einem Bearbeitungs- oder Transfersystem dient. Entsprechende Montageeinrichtungen, z.B. Gewindebohrungen, sind hier der Einfachheit und Übersichtlichkeit wegen nicht veranschaulicht und können je nach Einbauort und -lage an beliebigen Seiten des zweiten Gehäuseteils 74 vorgesehen sein. Es versteht sich, dass der Vereinzeler 1 insbesondere unterhalb von Förderrollen oder der Ebene eines Fördererbandes eines Bearbeitungs- oder Transfersystems oder z.B. auch seitlich hiervon angebracht werden kann.
Das erste Gehäuseteil 73 nimmt die wesentlichen Komponenten der Anschlagvorrichtung 1, einschließlich des Anschlaggliedes 3, der Führungseinrichtung 52, der Verdrehsicherungseinrichtung 54, der Dämpfungseinrichtung 58, des Druckfluidkanals 62 und des Drosselventils 64 auf. Das Drosselventil ist hier nicht im Einzelnen dargestellt, jedoch in ähnlicher Weise wie bei dem Eckdämpfer 1 nach 1 bis 4 an dem Fluidkanal angeordnet und wirksam, um die parallel zur Anschlagrichtung 4 hin- und hergehende Bewegung des Dämpfungskolbens 29 der Kolben-Zylinder-Einheit 14 der Dämpfungseinrichtung 58 zu dämpfen.
Das zweite Gehäuseteil 74 weist eine in Draufsicht von vorne im Wesentlichen U-förmige Gestalt mit einem Basisteil 76 und zwei von dem Basisteil 76 aus vorspringenden, in 5 nach oben ragenden Seitenwänden oder U-Schenkeln 77, 78 auf, die hier zwischeneinander das erste Gehäuseteil 73 auf- und abbewegbar, also in eine zu der Anschlagrichtung 4 senkrechte Hubrichtung 79 aus- und einfahrbar aufnehmen und führen.
Anstatt in senkrechter Hubrichtung 79 in die Transportebene bzw. Bewegungsbahn der transportierten Gegenstände hinein und aus dieser heraus verschiebbar zu sein, könnte das erste Gehäuseteil 73 alternativ auch um eine zu der Anschlagrichtung 4 und der dargestellten Hubrichtung 79 senkrechte Achse schwenkbar an dem zweiten Gehäuseteil 74 gelagert sein, um in die Transportebene bzw. Bewegungsbahn hinein und aus dieser heraus verschwenkt zu werden. Ferner sind auch kompliziertere zusammengesetzte Bewegungsabläufe möglich. Allgemein kann davon gesprochen werden, dass das erste Gehäuseteil 73 wenigstens mit einer zu der Anschlagrichtung 4 quer gerichteten Bewegungskomponente in Bezug auf das zweite Gehäuseteil 74 bewegbar angeordnet ist.
Um diese Hub- und/oder Schwenkbewegung zu erzielen, ist eine Stelleinrichtung 81 vorgesehenen, die in der hier veranschaulichten Ausführungsform vorzugsweise pneumatisch betätigt arbeitet. Es könnte auch eine elektrische oder eine mit Flüssigkeit betätigte Stelleinrichtung vorgesehen sein. Unter „mit Flüssigkeit betätigt“ sollen hier im weiten Sinne sowohl hydraulisch arbeitende, über Druck oder Flüssigkeitsstrom beeinflussbare Einrichtungen als auch z.B. solche mit „elektromagnetischen Flüssigkeiten“, deren Viskosität durch Anlegen eines elektrischen Stroms oder einer elektrischen Spannung beeinflussbar ist, verstanden werden.
In der hier dargestellten Ausführungsform nach 5 und 6 weist die Stelleinrichtung 81 einen Stellkolben 82 auf, der in einem in dem Basisteil 76 eingerichteten Stellzylinder 83 auf- und abbewegbar geführt und gegen dessen Wandungen geeignet abgedichtet ist. Die von dem ersten Gehäuseteil 73 abgewandte, in 6 untere Stirnfläche des Stellkolbens 82 definiert mit dem Stellzylinder 83 eine untere Druckkammer 84 in dem Zylinderraum des Stellzylinders 83, und die dem ersten Gehäuseteil 73 zugewandte, in 6 obere Stirnfläche des Stellkolbens 82 definiert mit dem Stellzylinder 83 eine obere Druckkammer 86.
In die obere Druckkammer 86 mündet ein Ende einer ersten Druckleitung 87, deren anderes Ende aus dem Gehäuse 74 nach außen in die Atmosphäre herausgeführt und mit einem geeigneten Anschluss 88 zur Verbindung mit einer externen Quelle eines Druckfluids, z.B. Druckluft, versehen ist.
Die untere Druckkammer 84 ist über eine Entlüftungsöffnung 89, die in unmittelbarer Nähe zu einem unteren Gehäusedeckel 91 am unteren Ende der unteren Druckkammer 84 in diese einmündet, zur Atmosphäre hin dauerhaft offen. Ferner führt aus der unteren Druckkammer 84 in etwa auf halber Höhe des Zylinderraums des Stellzylinders 83 eine zweite Druckleitung 92 heraus. Die zweite Druckleitung 92 ist in dem hier gezeigten Beispiel im Wesentlichen horizontal angeordnet, bis zur Gehäuseaußenseite geführt und dort mit einem Stopfen 93 verschlossen. Die zweite Druckleitung 92 ist über eine hier im Wesentlichen vertikale Abzweigleitung 94 mit einer kolbenartig ausgeführten Koppelleitung 96 verbunden, die einerseits an dem ersten Gehäuseteil 73 starr angebracht und mit dem zu der Kolben-Zylinder-Einheit 29, 39 führenden Druckfluidkanal 62 strömungsmäßig verbunden ist und andererseits in der Abzweigleitung 94 abgedichtet verschiebbar aufgenommen ist.
Die dem ersten Gehäuseteil 73 zugewandte, in 6 obere Stirnfläche des Stellkolbens 82 trägt eine Kolbenstange 97 mit einer an ihrem freien Ende ausgebildeten Gewindebohrung 98, in die ein an dem ersten Gehäuseteil 73 ausgebildeter Gewindezapfen 99 eingreift, um das Gehäuseteil 73 mit dem Stellkolben 82 bewegbar zu koppeln.
Eine Schraubenfeder 101 spannt den Stellkolben 82 in seine obere Stellung vor. Die Schraubenfeder 101 stützt sich dabei einerseits gegen den unteren Gehäusedeckel 91 und andererseits gegen die von dem ersten Gehäuseteil 73 abgewandte, in 6 untere Stirnfläche des Stellkolbens 82 ab.
Im Betrieb ist in einem Ausgangszustand der Stellkolben 82 durch die Schraubenfeder in seiner äußerst oberen Position gehalten. Dadurch ist auch das mit dem Stellkolben 82 starr gekoppelte erste Gehäuseteil 73 insgesamt angehoben bzw. ausgefahren und so das Anschlagglied 3 bspw. in die Transportebene bzw. Bewegungsbahn der transportierten Gegenstände eingebracht. Außerdem ist das Anschlagglied 3 über den Kolben 29 in Anschlagrichtung 4 in die äußerste erste Anschlagstellung überführt.
Danach kann ein gegen das Anschlagglied 3 aufprallender Gegenstand in der bereits oben erläuterten Weise gedämpft abgebremst und in der zweiten Anschlagstellung präzise angehalten werden. Die Verdrehsicherungseinrichtung 54 nimmt dabei etwaige Querbelastungen auf und verhindert auf wirksame, jedoch schonende, verschleißarme Weise eine Verdrehung des Anschlagglieds 3, wie dies oben im Detail beschrieben ist.
Nachdem der Gegenstand angehalten worden ist, was z.B. mittels eines Positionssensors zur Erfassung des Erreichens der zweiten Anschlagstellung detektiert werden kann, wird die obere Druckkammer 86 über die erste Druckleitung mit Steuerdruck von einer externen Druckfluidquelle beaufschlagt, um den Stellkolbens 82 in das Gehäuseteil 74 nach innen zu dem unteren Gehäusedeckel 91 hin gegen die Kraft der Schraubenfeder 101 zu verschieben. Dabei wird Luft aus der unteren Druckkammer 84 durch die Entlüftungsöffnung 89 nach außen verdrängt.
Mit der Abwärtsbewegung des Stellkolbens 82 wird gleichzeitig das erste Gehäuseteil 73 mit allen seinen Komponenten in das zweite Gehäuseteil 74 eingefahren und so das Anschlagglied 3 aus der Transportebene bzw. Bewegungsbahn der transportierten Gegenstände entfernt. Der angehaltene Gegenstand kann die zweite Anschlagposition verlassen und weiter befördert werden.
Wenn der Stellkolben 82 während seiner Abwärtsbewegung die Position der zweiten Druckleitung 92 überfährt, so dass diese mit der oberen Druckkammer 86 in Strömungsverbindung gelangt, wird auch die zweite Druckleitung 92 mit dem Steuerdruck beaufschlagt. Das Druckfluid breitet sich dann durch die zweite Druckleitung 92, die Abzweigleitung 94, die Koppelleitung 96 und den Druckfluidkanal 62 aus und strömt in die Druckkammer 61 ein, wobei es den Kolben 29 beaufschlagt und aus dem Gehäuseteil 73 nach außen verfährt. Dabei wird gleichzeitig das mit dem Kolben 29 starr verbundene Anschlagglied 3 in seine äußerste erste Anschlagstellung zurückgeführt. Dies erfolgt automatisch, sobald der Stellkolben 82 die Position der zweiten Druckleitung 92 erreicht.
Das Erreichens der äußerten ersten Anschlagstellung kann wiederum z.B. mit einem Positionssensor, Bewegungssensor oder dgl. erfasst und dazu genutzt werden, den Steuerdruck abzustellen, um die obere Druckkammer 86 vom Druck zu entlasten. Der Stellkolben wird dann durch die Kraftwirkung der Schraubenfeder 101 in seine oberste Ausgangsstellung zurückbewegt, wodurch das Anschlagglied 3 wieder in die Transportebene bzw. Bewegungsbahn der transportierten Gegenstände eingebracht wird. Der Vereinzeler 1 ist für den nächsten Vereinzelungsvorgang bereit.
Es ist zu verstehen, dass der Aufbau und die Funktionsweise der Anschlagvorrichtung 1 nach 5 und 6 hier stark vereinfacht gezeigt und prinziphaft beschrieben sind. In der Tat weist die Anschlagvorrichtung 1 noch weitere Mittel, wie Positionssensoren für die Stelleinrichtung 81, die Dämpfungseinrichtung 58 und/oder das Anschlagglied 3, Dichtungselemente, Entlüftungskanäle etc. und eine externe Steuereinrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise der Anschlagvorrichtung 1 auf, die, wie ein Fachmann ohne weiteres erkennen wird, zwar für die Funktionsweise erforderlich sein können, für die vorliegende Erfindung jedoch weniger von Bedeutung und deshalb hier nicht näher dargestellt sind.
6 zeigt ferner eine mögliche Weiterbildung der erfindungsgemäßen Dämpfungs- und Drosseleinrichtung 58, 64. Hier trägt die innere, von dem Anschlagglied 3 wegweisende Stirnfläche der Kolbenstange 31 einen länglichen Dämpfungsstift 102, der sich längs der Längsachse der Kolbenstange 31 erstreckt. Der Dämpfungsstift 102 ragt durch einen Dämpfungsring 103 hindurch, der eine kreisförmige Dämpfungsöffnung 104 aufweist und geeignet in einer in 6 rechten Stirnwand des ersten Gehäuseteils 73 gehaltert ist. Das äußere freie Ende des Dämpfungsstift 102 ist mit Spiel in einem fluchtend ausgerichteten Durchgang 106 angeordnet, der mit dem Druckfluidkanal 62 in Strömungsverbindung steht.
In der dargestellten Ausführungsform weist der Dämpfungsstift 102 eine sich nach außen zu seinem freien Ende hin verjüngende Gestalt auf. Vorzugweise ist der Dämpfungsstift 102 konisch ausgebildet, so dass sein Außenradius längs seiner Achse kontinuierlich abnimmt. Hier weist der Dämpfungsring 103 einen in Axialrichtung konstanten Innenradius auf. Es sind aber auch andere Profile des Dämpfungsstiftes 102 und des damit zusammenwirkenden Dämpfungsrings 103 möglich.
Zwischen dem Innenumfang 104 des Dämpfungsrings 103 und dem Außenumfang des Dämpfungsstifts 102 ist somit ein je nach Stellung des Dämpfungsstifts 102 variabler Durchlassquerschnitt gebildet. Dieser bestimmt auch den Dämpfungswiderstand während der Dämpfungsbewegung des Kolbens 29 nach innen. Insbesondere ist hier der Durchlassquerschnitt zu Beginn der Dämpfungsbewegung des Kolbens 29, unmittelbar nach dem Aufprall eines transportierten Gegenstands relativ groß und somit der Dämpfungswiderstand relativ gering. Der Dämpfungswiderstand nimmt dann vorteilhafterweise während der Dämpfungsbewegung des Kolbens 29 nach innen, in 6 nach rechts im Umgekehrten Verhältnis zu dem Durchlassquerschnitt zu und ist am Ende der Dämpfungsbewegung des Kolbens 29, wenn der Gegenstand nahezu seine zweite Anschlagstellung erreicht, am größten. Es können unterschiedliche Dämpfungsprofile erzielt werden.
Indem nun auf die 7a–7c Bezug genommen wird, unterscheiden sich die dort dargestellten Ausführungsformen der Anschlagvorrichtung 1 von denjenigen nach 1 bis 6 nur durch die Ausbildung der Verdrehsicherungseinrichtung 54, insbesondere deren Querschnittsprofile. Um dies zu veranschaulichen, ist die Anschlagvorrichtung 1 in den 7a–7c in einer an der vorderen Stirnseite des Führungskörpers 16 aufgeschnittenen, schematisierten Querschnittsdarstellung gezeigt. Wie daraus ersichtlich, sind die Querschnittsprofile des Verdrehsicherungsstabs 17 und der Verdrehsicherungsöffnung 53 nach 7a–7c nicht kreisrund, sondern weisen in 7a eine ovale, in 7b eine schlüssellochähnliche und in 7c eine im Wesentlichen kreuzförmige Gestalt auf. In allen Fällen ist die geschlossene Umrisslinie stets gerundet und stetig gekrümmt. So sind z.B. auch die einander abwechselnden konkaven und konvexen Abschnitte der Umrisslinien in den 7b und 7c über gerundete, glatte, knickfreie Übergänge miteinander verbunden. Es ist zu verstehen, dass dies nur Beispiele für von einer Kreisform verschiedene Querschnittsprofile für die Wirkflächen der Verdrehsicherungseinrichtung 54 sind. Wesentlich für die Erfindung ist, dass Ecken oder Kanten an den Wirkflächen der Verdrehsicherungseinrichtung wie auch der Führungseinrichtung vermieden werden.
Eine Anschlagvorrichtung 1 zum gedämpften Anhalten von transportierten Gegenständen, insbesondere für automatische Bearbeitungs-, Montage- und Transfersysteme, weist ein in Anschlagsrichtung 4 relativ zu einem Gehäuse 2 bewegbares Anschlagglied 3, eine Führungseinrichtung 52 zur Führung der Bewegung des Anschlagglieds 3 in der Anschlagrichtung 4 und eine auf Formschluss beruhende Verdrehsicherungseinrichtung 54 zur Sicherung des Anschlagglieds 3 gegen eine Verdrehung um eine zu der Anschlagsrichtung 4 parallele Achse auf. Die Führungseinrichtung 52 weist eine mit dem Anschlagglied 3 fest verbundene Führungsstange 31 und einen Führungskörper 16 mit einer Führungsöffnung 51 auf, die die Führungsstange spielarm, verschiebbar aufnimmt. Die Verdrehsicherungseinrichtung 54 weist einen mit dem Anschlagglied 3 drehfest verbundenen, von der Führungsstange 31 gesonderten Verdrehsicherungsstab 17 und eine an dem Führungskörper 16 zusätzlich ausgebildete Verdrehsicherungsöffnung 53 auf, die den Verdrehsicherungsstab 17 spielarm, verschiebbar aufnimmt. Die zueinander passenden Querschnittsprofile des Verdrehsicherungsstabs 17 und der Verdrehsicherungsöffnung 53 sind von einer gerundeten, glatten, stetig gekrümmten, geschlossenen Umrisslinie begrenzt. Dadurch können bei quer zur Anschlagrichtung 4 auf das Anschlagglied 3 einwirkenden Kräften Kantenpressungen, die hohen Verschleiß verursachen können, vermieden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0484648 A1 [0004]

Claims

Anschlagvorrichtung zum Anhalten von transportierten Gegenständen, insbesondere für automatische Bearbeitungs-, Montage- und Transfersysteme, mit einem Gehäuse (2); mit einem Anschlagglied (3), das in Anschlagrichtung (4) relativ zu dem Gehäuse (2) bewegbar ist; mit einer Führungseinrichtung (52) zur Führung der Bewegung des Anschlagglieds (3) in der Anschlagrichtung (4), wobei die Führungseinrichtung (52) ein mit dem Anschlagglied (3) fest verbundenes erstes Führungselement (31) und ein mit dem ersten Führungselement (31) zusammenwirkendes zweites Führungselement (16) aufweist, das mit dem Gehäuse (2) starr verbunden ist; und mit einer Verdrehsicherungseinrichtung (54) zur Sicherung des Anschlagglieds (3) gegen eine Verdrehung um eine zu der Anschlagrichtung (4) parallele Achse, wobei die Verdrehsicherungseinrichtung (54) wenigstens ein mit dem Anschlagglied (3) drehfest verbundenes, von dem ersten Führungselement (31) gesondertes erstes Verdrehsicherungselement (17) und wenigstens ein mit dem ersten Verdrehsicherungselement (17) formschlüssig zusammenwirkendes zweites Verdrehsicherungselement (53) aufweist, das mit dem Gehäuse (2) fest verbunden ist, wobei das erste und das zweite Verdrehsicherungselement (17, 53) zueinander passende Querschnittsprofile aufweisen, die von einer gerundeten, stetig gekrümmten, geschlossenen Umrisslinie begrenzt sind.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (31) eine Führungsstange ist, die an ihrem einen Ende das Anschlagglied (3) trägt, und das zweite Führungselement (16) ein Führungskörper ist, der an dem Gehäuse (2) befestigt ist und eine durchgehende Führungsöffnung (51) aufweist, die die Führungsstange (31) verschiebbar aufnimmt und führt.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (16) aus einem selbstschmierenden Kunststoff ausgebildet ist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dass ferner eine Dämpfungseinrichtung (58) zur Dämpfung der Bewegung des Anschlagglieds (3) aufweist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (58) eine pneumatische oder mit Flüssigkeit betätigte Dämpfungseinrichtung ist, die einen in einem Dämpfungszylinder (39) verschiebbar gelagerten Dämpfungskolben (29) aufweist, der an einer Seite über eine Kolbenstange (31) mit dem Anschlagglied (3) fest verbunden ist und an der anderen Seite über einen Fluidkanal (62) mit einem Fluid beaufschlagbar ist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungseinrichtung (58) ein in dem Druckfluidkanal (62) angeordnetes Drosselventil (64) zur Drosselung des zu dem Dämpfungszylinder (39) hin bzw. von diesem wegströmenden Druckfluids zugeordnet ist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstelleinrichtung (67) zur Einstellung der Drosselstärke des Drosselventils (64) vorgesehen ist, die eine von der Außenseite des Gehäuses (2) aus zugängliche Einstellschraube (68) mit einem in den Druckfluidkanal (62) hineinragenden Drosselorgan (66) aufweist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verdrehsicherungselement (17) durch einen Stab gebildet ist, der mit seinem ersten Ende (55) an dem Anschlagglied (3) angebracht ist und das zweite Verdrehsicherungselement (53) spielarm und verschiebbar durchdringt.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verdrehsicherungselement eine Verdrehsicherungsöffnung (53) in einem zu der Führungseinrichtung (52) gehörenden Führungskörper (16) aus reibungsarmem Kunststoff aufweist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (17) ein kreisförmiges Querschnittsprofil und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als die entsprechende Querabmessung des ersten Führungselementes (31).
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stab (17) parallel und im Abstand zu einer Führungsstange (31) der Führungseinrichtung (52) erstreckt.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (17) mit seinem zweiten Ende (57) an einem Dämpfungskolben (29) einer Dämpfungseinrichtung (58) für das Anschlagglied (3) befestigt ist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des Stabs (17) ein Außengewinde (55) zum Einschrauben in eine in dem Anschlagglied (3) vorgesehene Gewindebohrung (26) trägt und das zweite Stabende eine Sackbohrung (57) zur Sicherung an dem Dämpfungskolben (29) aufweist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagglied (3) eine im Wesentlichen plattenförmige Gestalt mit einer durchgehenden zentralen Öffnung (24) zur Sicherung an dem ersten Führungselement (31) und einer weiteren Durchgangsbohrung (26) zur Sicherung an dem ersten Verdrehsicherungselement (17) aufweist.
Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein erstes Gehäuseteil (73), das das Anschlagglied (3), die Führungseinrichtung (52) und die Verdrehsicherungseinrichtung (54) aufnimmt, ein zweites Gehäuseteil (74), das zur Montage eingerichtet ist und an dem das erste Gehäuseteil (73) mit einer zu der Anschlagrichtung (4) quer gerichteten Bewegungskomponente bewegbar angeordnet ist, und eine Stelleinrichtung (81) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das erste Gehäuseteil (73) wahlweise relativ zu dem zweiten Gehäuseteil (74) zu bewegen.