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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anschlagmodul zum positionsgenauen Anhalten eines Gegenstands, der auf einer Transportstrecke mit einer definierten Transportrichtung bewegt wird, mit einem Grundkörper, der eine Montageposition im Bereich der Transportstrecke definiert, mit einem Anschlagglied, das an dem Grundkörper beweglich gelagert ist, wobei das Anschlagglied in einer ersten und einer zweiten Richtung beweglich ist, wobei die erste Richtung in der Montageposition im Wesentlichen parallel zu der Transportrichtung liegt, und die zweite Richtung quer zu der Transportrichtung verläuft, mit einer Dämpfungseinrichtung, welche mit dem Anschlagglied verbunden ist und dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied bei einer Arbeitsbewegung in der ersten Richtung von einer Ausgangstellung der Dämpfungseinrichtung in eine Endstellung der Dämpfungseinrichtung gedämpft zu bewegen, und mit einem Aktor, der dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied über eine Hebeleinrichtung in der zweiten Richtung zu bewegen, um das Anschlagglied wahlweise durch eine Ausfahrbewegung in die Transportstrecke hineinragen zu lassen oder durch eine Einfahrbewegung aus der Transportstrecke zurückzuziehen.
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Ein solches gattungsgemäßes Anschlagmodul ist beispielsweise aus der
EP 1 777 177 A1 bekannt.
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Solche Anschlagmodule werden in der Praxis zum Teil auch als Vereinzelner bezeichnet. Sie dienen dazu, einzelne Gegenstände mithilfe der Transportstrecke an einer Bearbeitungsstation zu positionieren und/oder aus einer Gruppe oder Ansammlung von Gegenständen zu isolieren. Bei den zu vereinzelnden Gegenständen handelt es sich meist um Werkstücke, welche in einem oder mehreren Arbeitsgängen auf der Transportstrecke weiterverarbeitet werden. Die Transportstrecke kann beispielsweise ein Förderband sein, auf dem die Werkstücke in der definierten Transportrichtung bewegt werden. Vor einer Bearbeitungsstation müssen die Werkstücke abgebremst und möglichst exakt positioniert werden, um eine Bearbeitung derer zu ermöglichen. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke in der Regel mit dem Förderband weitertransportiert, beispielsweise zu einer zweiten Bearbeitungsstation. Das am Anschlagmodul angeordnete Anschlagglied wird dazu verwendet, das Werkstück oder den Werkstückträger, auf dem sich das jeweilige Werkstück befindet, an der Bearbeitungsstation abzubremsen.
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Lösungen bekannt, die ein derartiges Vereinzeln von Gegenständen bzw. Werkstücken auf einer Transportstrecke ermöglichen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Anschlagmodule können dabei grob in zwei gattungsspezifische Klassen eingeteilt werden. Eine erste Klasse betrifft Anschlagmodule mit starren Anschlägen, welche lediglich in die Transportstrecke einfahrbar bzw. aus dieser zurückfahrbar sind, um die Werkstücke an der Bearbeitungsstation anzuhalten bzw. freizugeben. Diese besitzen im Vergleich zu der zweiten gattungsspezifischen Klasse der Anschlagmodule keine Dämpfungseinrichtung, so dass sie die Werkstücke an der Bearbeitungsstation relativ abrupt abbremsen. Sie eignen sich daher nicht zum Vereinzeln von sensiblen oder gar zerbrechlichen Werkstücken. Im Vergleich zur zweiten gattungsspezifischen Klasse der Anschlagmodule können derartige Anschlagmodule jedoch meist mechanisch einfacher ausgestaltet sein.
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Die zweite gattungsspezifische Klasse von Anschlagmodulen betrifft Anschlagmodule, welche mit einer Dämpfungseinrichtung ausgestattet sind, um die Werkstücke an der Bearbeitungsstation sanft abzubremsen. Die vorliegende Erfindung gehört ebenfalls dieser Gattung von Anschlagmodulen mit Dämpfungseinrichtung an, weshalb im Folgenden näher auf diese eingegangen wird.
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Ein praktisches Beispiel für den Einsatz derartiger gedämpfter Anschlagmodule ist das Abfüllen von Gläsern oder Flaschen und das nachfolgende Verschließen der Gläser oder Flaschen an mehreren Bearbeitungsstationen, die von den Gläsern oder Flaschen der Reihe nach durchlaufen werden. Die Gläser oder Flaschen können jeweils auf einem Werkstückträger angeordnet sein, der auf einem Transportband oder über einen anderen Zugmechanismus, nachfolgend allgemein Transportstrecke genannt, in der definierten Transportrichtung bewegt wird. Mithilfe des Anschlaggliedes kann das Anschlagmodul den Werkstückträger gedämpft abbremsen und festhalten, während das Transportband unter dem Werkstückträger weiterläuft. Sobald die Bearbeitung erfolgt ist, wird das Anschlagglied per Ausfahrbewegung aus der Transportstrecke zurückgezogen, so dass die Transportstrecke wieder freigegeben wird und der Werkstückträger samt Werkstück zur nächsten Bearbeitungsstation befördert werden kann.
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Es ist leicht einzusehen, dass ein solches Anschlagmodul je nach Art und Gewicht der Werkstücke unterschiedliche Anforderungen erfüllen muss. Bei der im obigen Beispiel genannten Abfüllung von Gläsern oder Flaschen ist es beispielsweise wünschenswert, dass die Werkstücke sanft abgebremst werden, um ein Umkippen, eine Beschädigung und/oder ein Überschwappen einer abgefüllten Flüssigkeit zu vermeiden. Dies wird insbesondere durch die im Anschlagmodul integrierte Dämpfungseinrichtung gewährleistet. Andererseits ist eine sehr schnelle Einfahr- bzw. Ausfahrbewegung des Anschlagglieds in die Transportstrecke hinein bzw. aus dieser heraus aufgrund der meist sehr hohen geforderten Bearbeitungsgeschwindigkeiten von immenser Wichtigkeit. Neben einem besonders schnellen Einfahr- bzw. Ausfahrmechanismus für das Anschlagglied stellt dies auch besondere Anforderungen an die Dämpfungseinrichtung, welche nach einem Abbrems- bzw. Dämpfungsvorgang daher sehr schnell wieder einsatzbereit sein muss.
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Die eingangs genannte
EP 1 777 177 A1 beschreibt ein solches Anschlagmodul. Das bekannte Anschlagmodul besitzt eine mit dem Anschlagglied verbundene Dämpfungseinrichtung, um das Anschlagglied von einer ersten Anschlagstellung bis zu einer zweiten Endanschlagstellung gedämpft zu bewegen. Zusätzlich dazu sind Rückstellmittel zur Rückstellung des Anschlagglieds von der Endanschlagstellung in die Anschlagstellung vorgesehen, wobei als Rückstellmittel ein Energiespeicher verwendet wird, der durch den Abwärtshub eines elektrischen Stellglieds aufladbar ist und dessen gespeicherte Energie zur Rückstellung des Anschlagglieds in die Anschlagstellung verwendet wird. Als Energiespeicher wird hierzu ein Druckluftspeicher verwendet, in welchem Druckluft während des Abwärtshubs des elektrischen Stellglieds in einer Kolben-Zylinder-Anordnung komprimierbar ist. Die während des Abwärtshubs komprimierte Druckluft gelangt nach Beendigung des Abwärtshubs über Druckluftkanäle zurück in einen Pneumatikzylinder, welcher die Dämpfungseinrichtung des Anschlagmoduls bildet. Dadurch ist gewährleistet, dass die als Pneumatikzylinder ausgestaltete Dämpfungseinrichtung wieder in ihre Ausgangsposition zurückgestellt wird, nachdem das Anschlagglied aus der Transportstrecke per Abwärtshub hinausgefahren ist.
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Ein Nachteil des bekannten Anschlagmoduls ist deren sehr komplexer Aufbau. Im Übrigen ist das darin verwendete System aus mehreren miteinander verbundenen Druckluftkanälen störungsanfällig, da diese leicht verstopfen können, was zu Fehlfunktionen des Anschlagmoduls führt. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass die mit dem Anschlagglied verbundene Kulisse erst vollständig aus der Transportstrecke per Abwärtshub zurückgefahren werden muss, bevor der Druckluftkanal in die Kanalöffnung des Druckluftzylinders mündet, so dass der Pneumatikkolben mittels der komprimierten Druckluft in seine Ausgangsstellung zurückstellbar ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Dämpfungseinrichtung erst nach vollständig abgeschlossenem Abwärtshub wieder in seine Ausgangsposition zurückgestellt wird. Die durch die Druckluft verursachte Rückstellung des Pneumatikkolbens erfolgt dabei relativ abrupt. Dies führt insbesondere in Situationen, in denen das Anschlagglied in sehr schnellen Wechseln mit hoher Frequenz aus der Transportstrecke heraus- bzw. in diese hineingefahren wird, zu einem hohen Abrieb in der als Dämpfungseinrichtung verwendeten pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung. Zudem kann das abrupte Rückstellen des Pneumatikkolbens eine unerwünschte Lärmbelästigung verursachen.
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Weitere Anschlagmodule dieser Art sind aus
EP 1 902 981 A1 und
EP 1 902 982 A1 bekannt. Die darin gezeigten Anschlagmodule weisen ebenfalls eine als pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung ausgestaltete Dämpfungseinrichtung auf. Das Anschlagglied wird hierbei durch eine Kippbewegung aus der Förderstrecke heraus bzw. in diese hineingekippt. Eine derartige Kippbewegung beim Ein- und Ausfahren des Anschlagglieds ist im Gegensatz zu oben erwähnter, aus
EP 1 777 177 A1 bekannter Lösung, bei dem das Anschlagglied während der Ein- und Ausfahrbewegung parallel verschoben wird, oftmals unerwünscht. Bei derartig kippend ausgestalteten bzw. drehbar gelagerten Anschlaggliedern besteht nämlich, insbesondere bei zu vereinzelnden Werkstücken mit hohem Gewicht, die Problematik, eine ausreichende mechanische Stabilität zu gewährleisten, um eine unerwünschte, unabsichtliche Freigabe des Werkstücks zu vermeiden. Des Weiteren ist die in
EP 1 902 981 A1 und
EP 1 902 982 A1 gezeigte Lösung aus kinematischen Gesichtspunkten deutlich komplexer als bei Anschlag-modulen, bei denen das Anschlagglied in einer linearen Bewegung oder per Parallelverschiebung aus der Transportstrecke heraus- bzw. in diese hineingefahren wird. Auch ein Verhaken einzelner Bauteile des Anschlagmoduls lässt sich aufgrund der relativ vielen miteinander gekoppelten Dreh- und Schwenkbewegungen bei dem aus EP 1 902 981 A1 und EP 1 902 982 A1 bekannten Anschlagmodul nicht vollständig ausschließen.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Anschlagmodul mit Dämpfungseinrichtung anzugeben, das aus mechanischen Gesichtspunkten einfacher ausgestaltet ist, weniger störanfällig ist und auch für den Einsatz bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten geeignet ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Anschlagmodul der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Hebeleinrichtung eine Parallelverschiebung des Anschlagglieds sowohl bei der Ausfahrbewegung als auch bei der Einfahrbewegung gewährleistet, und wobei die Hebeleinrichtung einen gelenkig gelagerten ersten Gelenkhebel aufweist, und dazu ausgestaltet ist, die Dämpfungseinrichtung mithilfe des ersten Gelenkhebels während der Einfahrbewegung von der Endstellung in die Ausgangsstellung zurückzustellen.
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Das neue Anschlagmodul verwendet somit eine Hebeleinrichtung, welche über die Dämpfungseinrichtung mit dem Anschlagglied verbunden ist und die es ermöglicht, das Anschlagglied wahlweise durch eine Ausfahrbewegung in die Transportstrecke hineinragen zu lassen oder durch eine Einfahrbewegung aus der Transportstrecke zurückzuziehen. Gleichzeitig wird während der Einfahrbewegung mithilfe des ersten Gelenkhebels die Dämpfungseinrichtung von der Endstellung in die Ausgangsstellung zurückgestellt. Der erste Gelenkhebel ist dazu vorzugsweise mit der Dämpfungseinrichtung verbunden.
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Eine während der Einfahrbewegung insofern automatisch gewährleistete Rückstellung der Dämpfungseinrichtung zurück in ihre Ausgangsstellung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Dämpfungseinrichtung unmittelbar nach Abschluss der Einfahrbewegung wieder betriebsbereit ist. Das Anschlagglied lässt sich daher mithilfe der Hebeleinrichtung direkt wieder ausfahren, so dass es, ohne weitere notwendige Arbeitsschritte, sofort wieder den nächsten Gegenstand auf der Transportstrecke gedämpft abbremsen kann. Dadurch dass die Dämpfungseinrichtung mithilfe des ersten Gelenkhebels zeitgleich mit der Einfahrbewegung des Anschlagglieds zurück-gestellt wird, ist es nicht unbedingt notwendig, die volle Einfahrbewegung auszuführen, solange zumindest gewährleistet ist, dass das Anschlagglied aus der Transportstrecke genügend weit zurückgezogen wird, um den Gegenstand auf der Transportstrecke freizugeben. Es ist also beispielsweise denkbar, die Einfahrbewegung des Anschlagglieds nur zur Hälfte auszuführen, und direkt danach das Anschlagglied wiederum per Ausfahrbewegung in die Transportstrecke hineinragen zu lassen. In diesem Beispielfall stünde dann zwar nicht die volle Dämpfungswirkung zur Verfügung, die dadurch teilweise zur Verfügung gestellte Dämpfungswirkung könnte jedoch insbesondere für kleinere Werkstücke mit geringerem Gewicht bereits ausreichend sein.
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Mit dem neuen Anschlagmodul ist es den Erfindern also gelungen, ein Anschlagmodul zur Verfügung zu stellen, das im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen mechanisch wesentlicher einfacher aufgebaut ist, dadurch weniger störungsanfällig ist, und aufgrund der Tatsache, dass die Dämpfungseinrichtung zeitgleich mit der Einfahrbewegung zurückgestellt wird, bei sehr hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten einsetzbar ist.
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Unter einem Gelenkhebel wird vorliegend jede Art von mechanischem Hebel verstanden, welcher um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Der genannte erste Gelenkhebel ist vorliegend vorzugsweise mit der Dämpfungseinrichtung verbunden, so dass dieser ein Verschwenken der Dämpfungseinrichtung samt des damit verbundenen Anschlagglieds während der Einfahr- und der Ausfahrbewegung ermöglicht.
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Im Gegensatz zu dem aus der
EP 1 777 177 A1 bekannten Anschlagmodul bietet das neue Anschlagmodul insbesondere den Vorteil, dass die Dämpfungseinrichtung zeitgleich während der Einfahrbewegung und nicht erst nach Ablauf der Einfahrbewegung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt wird. Des Weiteren kann aufgrund des zur Zurückstellung der Dämpfungseinrichtung verwendeten Gelenkhebels eine komplex ausgestaltete Anordnung von Druckluftkanälen und separatem Druckluftzylinder im Gegensatz zu dem aus der EP 1 777 177 A1 bekannten Anschlagmodul entfallen. Das neue Anschlagmodul ist daher auch platzsparender ausgestaltet und sehr kostengünstig produzierbar.
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Im Vergleich zu dem aus der
EP 1 902 981 A1 und der
EP 1 902 982 A1 bekannten Anschlagmodul gewährleistet das erfindungsgemäße Anschlagmodul sowohl während der Einfahr- als auch während der Ausfahrbewegung eine Parallelverschiebung des Anschlagglieds. Das Anschlagglied wird also nicht wie aus der EP 1 902 981 A1 und der EP 1 902 982 A1 bekannt während dem Ein- und Ausfahren verkippt, sondern parallel verschoben. Dies ist wie eingangs bereits erläutert insbesondere aus kinematischer Sicht vorteilhaft. Auch die während des Ein- bzw. Ausfahrens auftretenden Kräfte sind bei einer Parallelverschiebung des Anschlagglieds im Gegensatz zu einem Verkippen des Anschlagglieds geringer, da jeweils keine oder nur sehr geringe Fliehkräfte auftreten.
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Die oben genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Hebeleinrichtung ferner einen zweiten Gelenkhebel auf, der dazu eingerichtet ist, die Einfahr- und Ausfahrbewegung des Anschlagglieds zu führen. Dieser zweite Gelenkhebel ist dazu vorzugsweise mit der Dämpfungseinrichtung verbunden. Ähnlich wie der erste Gelenkhebel ist auch der zweite Gelenkhebel gemäß dieser Ausgestaltung derart drehbar am Grundkörper des Anschlagmoduls gelagert, dass dieser gemeinsam mit dem ersten Gelenkhebel während der Einfahr- und Ausfahrbewegung eine Parallelverschiebung der Dämpfungseinrichtung und des damit verbundenen Anschlagglieds gewährleistet. Der zweite Gelenkhebel dient daher im Wesentlichen als Unterstützung zum ersten Gelenkhebel und garantiert eine zusätzliche Stabilität während der Einfahr- und Ausfahrbewegung des Anschlagglieds.
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Unter einer Parallelverschiebung des Anschlagglieds wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Verschieben des Anschlagglieds verstanden, bei dem eine durch das Anschlagglied definierte Anschlagfläche, an der die Werkstücke während des Betriebs anschlagen können, lediglich parallel verschoben wird, also nicht verdreht oder verkippt wird. Eine derartige Parallelverschiebung kann sich aus einer Bewegung entlang mehrerer Raumrichtungen zusammensetzen. Vorliegend wird das Anschlagglied während der Einfahr- und der Ausfahrbewegung vorzugsweise entlang der ersten und/oder der zweiten Richtung parallel verschoben. Die erste Richtung liegt in der Montageposition im Wesentlichen parallel zu der Transportrichtung. Die zweite Richtung verläuft in der Montageposition quer zu der Transportrichtung, vorzugsweise senkrecht zu der Transportrichtung.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Gelenkhebel parallel zu dem ersten Gelenkhebel angeordnet. In dieser Ausgestaltung verschwenken die beiden Gelenkhebel somit während der Einfahr- und Ausfahrbewegung parallel zueinander. Die beiden Gelenkhebel weisen dabei vorzugsweise die gleiche Länge auf. Eine identische Ausgestaltung beider Gelenkhebel im Sinne von Größenabmessung und Gewicht ist bevorzugt. Die Ausgestaltung mit zwei zueinander parallel verschwenkbaren Gelenkhebeln ermöglicht insbesondere eine stabile und kontinuierliche Schwenkbewegung des Anschlagglieds, sowohl während der Einfahr- als auch während der Ausfahrbewegung.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen der erste und der zweite Gelenkhebel jeweils eine gebogene Form auf.
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Die Gelenkhebel sind dabei vorzugsweise um ihre jeweilige Querachse verbogen, welche im eingebauten Zustand der Gelenkhebel vorzugsweise orthogonal zur Transportrichtung und orthogonal zur zweiten Richtung verläuft. Eine derartig gebogene Form der Gelenkhebel ermöglicht im Vergleich zu gradlinig ausgestalteten Gelenkhebeln eine platzsparende Schwenkbewegung, was sich wiederum vorteilhaft auf die Größe des Grundkörpers des Anschlagmoduls auswirken kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Aktor dazu ausgestaltet, ein Stellelement linear zu verschieben, wobei der erste Gelenkhebel mit dem Stellelement derart gekoppelt ist, dass eine durch den Aktor verursachte Verschiebung des Stellelements über den ersten Gelenkhebel in eine Bewegung des Anschlagglieds in der zweiten Richtung umsetzbar ist.
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In dieser Ausgestaltung verursacht der Aktor also lediglich eine lineare Verschiebung eines mit dem Aktor verbundenen Stellelements. Die lineare Verschiebung des Stellelements wiederum bewirkt aufgrund der Kopplung mit dem ersten Gelenkhebel die oben beschriebene Schwenkbewegung, die letztendlich in einer Parallelverschiebung des Anschlagglieds resultiert. Eine Kopplung des Stellelements mit dem Gelenkhebel ist auf verschiedenste Weise denkbar.
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In einer Ausgestaltung wird diese Kopplung dadurch erreicht, dass die Hebeleinrichtung eine Gelenkstange aufweist, welche den ersten Gelenkhebel mit dem Stellelement gelenkig verbindet.
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Unabhängig von der Kopplung zwischen dem ersten Gelenkhebel und dem Stellelement hat die durch den Aktor verursachte lineare Verschiebung des Stellelements insbesondere den Vorteil, dass dafür konstruktiv sehr einfach ausgestaltete und damit kostengünstige Aktoren verwendet werden können. Insbesondere ist es möglich, als Aktor einen linearen Teleskopantrieb zu verwenden, bei dem das Stellglied das vordere Ende einer teleskopartig ausfahrbaren Teleskopstange bildet. Ebenso gut ließen sich hierfür jedoch auch Riementriebe oder Zahnradantriebe verwenden, die ein lineares Verschieben eines Stellelements gewährleisten. Auch ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb ist denkbar, um das Stellelement linear zu verschieben.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Stellelement als Spindelmutter ausgebildet, die auf einer Spindel angeordnet ist, wobei der Aktor ein Elektromotor ist, der mit der Spindelmutter und der Spindel einen Spindelantrieb bildet.
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Ein derartiger Spindelantrieb zeichnet sich insbesondere durch die relativ kompakte Bauweise aus. Dies wirkt sich wiederum vorteilhaft auf die Gesamtgröße des Anschlagmoduls aus. Zudem ermöglichen derartige Spindelantriebe eine relativ große Kraftumsetzung bei relativ geringer Energieaufnahme. Durch den Spindelantrieb ist eine durch den Elektromotor verursachte rotatorische Bewegung auf einfache Art und Weise in eine kontinuierliche lineare Bewegung des Stellelements bzw. der Spindelmutter umsetzbar.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Elektromotor mit der Spindel über eine lösbare Kupplung verbunden.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht insbesondere einen schonenden Umgang mit dem Elektromotor. Stöße, die während der Bearbeitung durch Werkstücke erzeugt werden, die an das Anschlagglied anschlagen, können dann nämlich durch die Kupplung abgefangen werden. Durch ein steuerbares Entkoppeln der Spindel vom Elektromotor kann dann verhindert werden, dass derartige auf das Anschlagglied einwirkende Kraftstöße nicht direkt auf den Elektromotor einwirken, was ansonsten eine Beschädigung des Elektromotors hervorrufen könnte.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Spindel des Spindelantriebs im Wesentlichen parallel zur ersten Richtung angeordnet.
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In dieser Ausgestaltung wird also eine durch den Spindelantrieb verursachte lineare Bewegung der Spindelmutter in der ersten Richtung über die Hebeleinrichtung, wie bereits erläutert, in eine Parallelverschiebung des Anschlagglieds entlang der zweiten und/oder entlang der ersten Richtung umgesetzt. Eine derartige Anordnung der Spindel bietet nicht nur aus mechanischer Sicht Vorteile, sondern ermöglicht auch eine kompakte Bauweise des Anschlagmoduls. Dies liegt insbesondere daran, dass sich auch die Dämpfungseinrichtung vorzugsweise parallel zur ersten Richtung längs erstreckt. Spindelantrieb und Dämpfungseinrichtung lassen sich somit parallel zueinander platzsparend anordnen.
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In einer weiteren Ausgestaltung beinhaltet die Dämpfungseinrichtung eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem mit dem Anschlagglied gekoppelten Kolben, der beweglich in einem Zylinder gelagert ist.
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In dieser Ausgestaltung ist das Anschlagglied vorzugsweise lösbar an einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange angebracht. Die Kolbenstange erstreckt sich in der Montageposition vorzugsweise parallel zur Transportrichtung, also entlang der ersten Richtung. Ein Anschlagen eines Werkstücks an das Anschlagglied bewirkt somit eine gedämpfte Bewegung, bei der der Kolben samt Kolbenstange entlang der ersten Richtung im Zylinder verschoben wird. Der Kolben besitzt somit eine Ausgangsstellung und eine Endstellung, wobei die Ausgangsstellung den Beginn der Arbeitsbewegung beim Anhalten eines Werkstücks und die Endstellung das Ende der Arbeitsbewegung definiert. Als Dämpfungsmedium innerhalb des Kolbens sind verschiedene Lösungen denkbar. Es wäre zum Beispiel auch denkbar, eine Dämpfungsfeder innerhalb des Zylinders anzuordnen, um den Kolben samt Kolbenstange und Anschlagglied während der Arbeitsbewegung gedämpft zu bewegen.
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In einer Ausgestaltung ist der Zylinder ein Pneumatikzylinder oder ein Hydraulikzylinder.
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In dieser Ausgestaltung wird also entweder Druckluft oder Hydrauliköl als Dämpfungsmedium verwendet. Bei beiden Varianten wird durch die oben beschriebene Anordnung der Kolben samt Kolbenstange und Anschlagglied während der Ausfahrbewegung in seine Ausgangsstellung zurückgestellt.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der erste Gelenkhebel an seinem ersten Ende mit dem Zylinder gelenkig verbunden und an seinem zweiten Ende mit dem Grundkörper ortsfest und gelenkig verbunden, wobei der erste Gelenkhebel um eine erste Gelenkachse schwenkbar ist, welche orthogonal zur ersten und zweiten Richtung ausgerichtet ist.
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Bei einer derartigen Anordnung wird das Anschlagglied orthogonal zu einer durch die Transportstrecke definierten Transportebene in die Transportstrecke hinein- und aus dieser herausgefahren. Wenngleich das Anschlagmodul auch seitlich an der Transportstrecke angeordnet sein kann, so dass das Anschlagglied parallel zur Transportebene in die Transportstrecke hinein- und aus dieser herausgefahren werden kann, bietet eine Anordnung des Anschlagmoduls senkrecht zur Transportstrecke den Vorteil, dass durch das Anschlagmodul kein für die Bearbeitung auf der Transportstrecke notwendiger Arbeitsraum versperrt wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Gelenkhebel an seinem ersten Ende mit dem Zylinder gelenkig verbunden und an seinem zweiten Ende mit dem Grundkörper ortsfest und gelenkig verbunden, wobei der zweite Gelenkhebel um eine zweite Gelenkachse schwenkbar ist, welche parallel zur ersten Gelenkachse ist.
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Wie oben bereits erläutert gewährleistet der zweite Gelenkhebel eine stabile und kontinuierliche Einfahr- und Ausfahrbewegung des Anschlagglieds. Durch die parallele Anordnung der beiden Gelenkachsen zueinander wird die geforderte Parallelverschiebung des Anschlagglieds auf einfache Art und Weise erreicht. Sowohl der erste als auch der zweite Gelenkhebel können jeweils auch als Gelenkhebelpaare ausgebildet sein. In diesem Fall ist das erste Gelenkhebelpaar um die erste Gelenkachse schwenkbar und das zweite Gelenkhebelpaar um die zweite Gelenkachse schwenkbar. Die jeweils ein Gelenkhebelpaar bildenden Gelenkhebel sind dazu vorzugsweise jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Dämpfungseinrichtung angeordnet.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist das Anschlagglied einen mechanischen Stopper auf, der als Gegenhalter während der Einfahrbewegung dient und während der Einfahrbewegung eine Bewegung des Anschlagglieds in der ersten Richtung verhindert.
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Dieser mechanische Stopper, welcher vorzugsweise am Anschlagglied angeordnet ist, definiert gleichzeitig die Endstellung der Dämpfungseinrichtung. Beim Anschlag eines Werkstücks an das Anschlagglied schlägt das Anschlagglied vorzugsweise am Grundkörper an, nachdem sich die Dämpfungseinrichtung von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegt und das Werkstück während dieser Arbeitsbewegung abgebremst hat. Während der Einfahrbewegung dient dieser Stopper dann als Gegenhalter, welcher eine Bewegung des Anschlagglieds entlang der ersten Richtung verhindert. Dies bewirkt eine resultierende Bewegung des Anschlagglieds während der Einfahrbewegung lediglich entlang der zweiten Richtung, welche vorzugsweise senkrecht zur Transportstrecke ist. In oben genannter Ausgestaltung, bei der die Dämpfungseinrichtung als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgestaltet ist, wirkt der Stopper der durch die Hebeleinrichtung verursachten Bewegung des Zylinders entgegen, so dass der Kolben samt Kolbenstange zurück in seine Ausgangsstellung gezogen wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine vereinfachte Darstellung einer Produktionsanlage mit einer Transportstrecke, an der mehrere Anschlagmodule gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen,
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2 eine vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls, wobei sich das Anschlagglied in seiner in die Transportstrecke hineinragende Sperrstellung befindet und sich die Dämpfungseinrichtung in der Ausgangsstellung befindet,
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3 eine vereinfachte Darstellung des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls, wobei sich das Anschlagglied in der Sperrstellung befindet und sich die Dämpfungseinrichtung in der Endstellung befindet,
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4 eine vereinfachte Darstellung des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls als Momentaufnahme während der Ausfahrbewegung,
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5 eine vereinfachte Darstellung des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls, wobei sich das Anschlagglied in seiner Freigabestellung befindet und sich die Dämpfungseinrichtung in ihrer Ausgangsstellung befindet,
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6 eine Rückansicht des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls,
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7 eine Schnittansicht des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls, und
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8a–d Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels einer im neuen Anschlagmodul verwendbaren Dämpfungseinrichtung.
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In 1 ist eine Anlage, in der mehrere neue Anschlagmodule zum Einsatz kommen, in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Die Anlage 10 beinhaltet eine Transportstrecke 12 und eine Anzahl von Bearbeitungsstationen 14, an denen Gegenstände, meist in Form von Werkstücken 16, der Reihe nach bearbeitet werden. Beispielhaft kann es sich um eine Anlage zum Verpacken und Etikettieren von Lebensmitteln handeln. Die Verwendung der neuen Anschlagmodule ist jedoch nicht auf diesen Beispielfall beschränkt. Vielmehr können die neuen Anschlagmodule bei jeder Art von Anlage verwendet werden, die eine Transportstrecke zur Beförderung von Stückgütern beinhaltet, wenn die Stückgüter an definierten Positionen der Transportstrecke gezielt angehalten werden sollen.
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Im dargestellten Fall besitzt die Transportstrecke 12 zwei parallele Spuren 18, auf denen ein Transportband, eine Kette oder dergleichen in Richtung des Pfeils 19 umläuft. Der in 1 dargestellte Pfeil 19 deutet daher die Transportrichtung 19 der Transportstrecke 12 an. Alternativ könnte die Transportstrecke 12 beispielsweise Querrollen besitzen, von denen zumindest einige angetrieben sind.
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Quer zu den beiden Spuren 18 sind hier Werkstückträger 20 auf die Transportstrecke 12 aufgelegt. Jeder Werkstückträger 20 trägt ein Werkstück 16 und befördert dieses auf den Spuren 18 in der Transportrichtung 19.
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Zwischen den beiden Spuren sind hier vier Querträger 22 angeordnet, auf denen jeweils ein Anschlagmodul 24 befestigt ist. Jedes Anschlagmodul besitzt einen Grundkörper 26 und ein Anschlagglied 28, das relativ zu dem Grundkörper 26 beweglich ist. Der Grundkörper 26 als auch das Anschlagglied 28 sind in 1 vereinfacht dargestellt.
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Wie nachfolgend anhand der weiteren Figuren näher erläutert ist, kann das Anschlagglied 28 in einer Ausfahrbewegung in die Transportstrecke 12 hinein- und per Einfahrbewegung aus dieser herausbewegt werden. Befindet sich das Anschlagglied 28 in seiner unteren eingefahrenen Arbeitsposition, gibt das jeweilige Anschlagmodul 24 die Transportstrecke 12 frei, so dass der Werkstückträger 20 auf den beiden Spuren 18 über das Anschlagmodul 24 hinweggleiten kann. Ragt das Anschlagglied 28 jedoch nach oben in die Transportstrecke 12 hinein, behindert es die Beförderung des Werkstückträgers 20 auf der Transportstrecke 12, so dass der Werkstückträger 20 an einer definierten Position festgehalten bzw. abgebremst wird. Das Transportband, die Kette oder dergleichen kann in diesem Fall unter dem angehaltenen Werkstückträger 20 weiterfahren, d. h. der Werkstückträger 20 wird entgegen der Bewegung der Transportstrecke 12 gehalten. Sobald das Anschlagglied 28 nach unten abgesenkt wird, also aus der Transportstrecke 12 zurückgezogen wird, wird der entsprechende Werkstückträger 20 weiterbefördert.
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Mithilfe der im vorliegenden Fall dargestellten vier Anschlagmodule 24 ist es also möglich, die Werkstücke 16, die der Reihe nach auf der Transportstrecke 12 befördert werden, zu vereinzeln und positionsgenau an Bearbeitungsstationen 14a–14c anzuhalten. In 1 ist der Werkstückträger 20 mit dem Werkstück 16a beispielhaft über das Anschlagmodul 24a hinweggelaufen und wird nun mit dem zweiten Anschlagmodul 24b an der definierten Position für die Bearbeitungsstation 14a festgehalten. Der Anschlag 28 des ersten Anschlagmoduls 24a ist nach der Freigabe des Werkstückträgers 20 mit dem Werkstück 16a wieder nach oben in die Transportstrecke 12 bewegt worden, um den nächstfolgenden Werkstückträger 20 mit dem Werkstück 16b anzuhalten. Somit sorgen die in Reihe hintereinander angeordneten Anschlagmodule 24a–24b für die Vereinzelung der Werkstücke, wenn sie von einer Anlagensteuerung (hier nicht dargestellt) individuell der Reihe nach jeweils so angesteuert werden, dass ein vereinzelter Werkstückträger 20 mit einem Werkstück 16 schrittweise die Bearbeitungsstationen 14a–14c durchläuft.
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Die 2 bis 6 zeigen vereinfachte Darstellungen eines Ausführungsbeispiels des neuen Anschlagmoduls 24 in verschiedenen Betriebsstellungen, welche während des Einsatzes des neuen Anschlagmoduls 24 auftreten. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dieselben Elemente wie zuvor.
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Die 2a und 2b zeigen das Anschlagmodul 24 in einer ersten Betriebsstellung, in welcher das Anschlagglied 28 vollständig ausgefahren ist und sich eine mit dem Anschlagglied 28 verbundene Dämpfungseinrichtung 30 in ihrer Ausgangsstellung befindet. Während eines regulären Einsatzes des Anschlagmoduls 24 an einer Transportstrecke 12 (wie beispielhaft in 1 gezeigt) ragt das Anschlagglied 28 in der in den 2a und 2b dargestellten Betriebsstellung also in die Transportstrecke hinein. Die 2a und 2b stellen dabei insbesondere die Situation dar, bevor ein auf der Transportstrecke 12 bewegter Werkstückträger 20 am Anschlagglied 28 anschlägt.
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3 zeigt eine weitere Betriebsstellung des neuen Anschlagmoduls 24, in welcher das Anschlagglied 28 nach wie vor ausgefahren ist und in der sich die Dämpfungseinrichtung 30 in ihrer Endstellung befindet. Dies stellt insbesondere die während des Betriebs des Anschlagmoduls 28 auftretende Situation dar, in welcher ein auf der Transportstrecke 12 bewegter Werkstückträger 20 an das Anschlagglied 28 angeschlagen ist und von diesem an einer Bearbeitungsstation 14 positionsgenau gehalten wird. Im Vergleich zu der in 2a und 2b dargestellten Situation wurde also das Anschlagglied 28, beispielsweise durch Anschlag eines Werkstückträgers 20, während einer Arbeitsbewegung in einer ersten Richtung 32 (dargestellt durch Pfeil 32) gedämpft bewegt. Diese Arbeitsbewegung bewirkt eine Bewegung der Dämpfungseinrichtung von ihrer Ausgangsstellung (gezeigt in den 2a und 2b) in ihre Endstellung (gezeigt in 3).
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4 zeigt eine weitere Betriebsstellung während des Einsatzes des neuen Anschlagmoduls 24. 4 stellt dabei insbesondere die Situation während der Einfahrbewegung dar, durch welche das Anschlagglied 28 während des Einsatzes aus der Transportstrecke 12 zurückgezogen wird. In der in 4 gezeigten Situation ist das Anschlagglied also gegenüber der in 3 gezeigten Situation bereits zum Teil in einer zweiten Richtung, welche quer zu der Transportrichtung 19 verläuft, bewegt worden, d. h. das Anschlagglied ist zum Teil aus der Transportstrecke 12 zurückgezogen.
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5 zeigt noch eine weitere Betriebsstellung des neuen Anschlagmoduls 24. In der in 5 gezeigten Betriebsstellung ist das Anschlagglied 28 vollständig aus der Transportstrecke 12 zurückgezogen, so dass während des Einsatzes des Anschlagmoduls ein auf der Transportstrecke 12 bewegter Werkstückträger 20 freigegeben würde. 5 zeigt also die Betriebsstellung des Anschlagmoduls 24, welche während des Einsatzes nach Abschluss der Einfahrbewegung des Anschlagglieds 28 auftritt. Dabei wird ersichtlich, dass sich das Anschlagglied in seiner vollständig eingefahrenen Stellung befindet, während sich die Dämpfungseinrichtung wieder zurück in ihrer Ausgangsstellung befindet.
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Mit Ausgangs- bzw. Endstellung der Dämpfungseinrichtung 30 wird vorliegend also jeweils eine Stellung der Dämpfungseinrichtung 30 relativ zu dem Anschlagglied 28 bezeichnet. Die Ausgangsstellung der Dämpfungseinrichtung 30 bezeichnet dabei die Stellung, in der das Anschlagglied 28 gegenüber der Dämpfungseinrichtung vollständig aufgefahren ist. Die Endstellung der Dämpfungseinrichtung 30 bezeichnet dagegen die Stellung, in der das Anschlagglied 28 gegenüber der Dämpfungseinrichtung 30 vollständig eingefahren ist. Ausgangs- und Endstellung der Dämpfungseinrichtung beziehen sich somit nicht auf die absolute Position der Dämpfungseinrichtung 30 innerhalb des Anschlagmoduls 24.
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Durch Vergleich der 2 bis 5 wird somit ersichtlich, dass sich die Dämpfungseinrichtung sowohl in der in 2 gezeigten Betriebsstellung als auch in der in 5 gezeigten Betriebsstellung in ihrer Ausgangsstellung befindet, wohingegen sie sich in der in 3 gezeigten Betriebsstellung in ihrer Endstellung befindet. Die 2 bis 5 stellen also jeweils Momentaufnahmen dar, die während eines üblichen Einsatzes des neuen Anschlagmoduls 24 zeitlich nacheinander auftreten.
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Nachfolgend wird der generelle Aufbau des neuen Anschlagmoduls 24 anhand des in 2a dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Das Anschlagmodul 24 besitzt danach einen Grundkörper 36, welcher das Gehäuse des Anschlagmoduls 24 bildet. Das Anschlagglied 28 ist an dem Grundkörper 36 über eine Hebeleinrichtung beweglich gelagert, wobei das Anschlagglied 28 vorzugsweise außerhalb des Grundkörpers 36, d. h. außerhalb des Gehäuses, angeordnet ist. Das Anschlagglied 28 verbleibt auch während der Einfahr- und der Ausfahrbewegung außerhalb des Gehäuses. Die Hebeleinrichtung 38 ermöglicht eine Bewegung des Anschlagglieds 28. Das Anschlagglied 28 kann sich dabei im Wesentlichen entlang der ersten Richtung 32, welche in der Montageposition parallel zu der Transportrichtung 19 ist, und/oder entlang der zweiten Richtung 34, welche in der Montageposition im Wesentlichen senkrecht zu der Transportrichtung 19 ist, bewegen. Die Hebeleinrichtung 38 ist derart ausgestaltet, dass sie eine Parallelverschiebung des Anschlagglieds 28 während diesen Bewegungen gewährleistet.
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Unter einer Parallelverschiebung des Anschlagglieds 28 wird vorliegend eine Bewegung verstanden, bei der das Anschlagglied 28 derart bewegt wird, dass eine durch das Anschlagglied 28 definierte Anschlagfläche 40, die als Anschlagfläche für auf der Transportstrecke 12 bewegte Werkstücke 16 oder Werkstückträger 20 dient, parallel verschoben wird. Der Normalenvektor 42 dieser Anschlagfläche 40 erfährt daher während der gesamten Bewegung eine Parallelverschiebung.
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Wie bereits erwähnt, ist das Anschlagmodul 28 derart über die Hebeleinrichtung 38 am Grundkörper 36 gelagert, dass die Bewegung des Anschlaggliedes 28 Bewegungskomponenten entlang der ersten Richtung 32 und/oder entlang der zweiten Richtung 34 aufweist. Die Hebeleinrichtung 38 weist gemäß der in 2a dargestellten Ausführungsform einen ersten Gelenkhebel 44 und einen zweiten Gelenkhebel 46 auf. Beide Gelenkhebel 44, 46 sind jeweils drehbar am Grundkörper 36 angebracht. Der erste Gelenkhebel 44 ist um eine erste Gelenkachse 48 schwenkbar, welche orthogonal zur ersten und zweiten Richtung 32, 34 ausgerichtet ist. Der zweite Gelenkhebel 46 ist parallel dazu angeordnet und um eine zweite Gelenkachse 50 schwenkbar, die parallel zur ersten Gelenkachse 48 ausgerichtet ist. Beide Gelenkhebel 44, 46 sind mit ihrem jeweiligen ersten Ende 52, 54 mit der Dämpfungseinrichtung 30 gelenkig verbunden und an ihrem jeweiligen zweiten Ende 53, 55 mit dem Grundkörper bzw. dem Gehäuse 36 ortsfest und gelenkig verbunden.
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Eine durch einen Aktor 56 angetriebene Bewegung der Hebeleinrichtung 38 verursacht ein paralleles Verschwenken beider Gelenkhebel 44, 46 um ihre jeweiligen Gelenkachsen 48, 50. Die Schwenkrichtung 58 der beiden Schwenkhebel 44, 46 ist zum besseren Verständnis in 4 durch Pfeile angedeutet. Aufgrund der Kopplung der Hebeleinrichtung 38 mit der Dämpfungseinrichtung 30 resultiert ein soeben beschriebenes paralleles Verschwenken beider Gelenkhebel 44, 46 in einer Parallelverschiebung der Dämpfungseinrichtung 30 und zugleich in einer Parallelverschiebung des mit der Dämpfungseinrichtung 30 verbundenen Anschlagglieds 28.
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Die beiden Gelenkhebel 44, 46 werden während des Betriebs über einen linearen Stellantrieb in Bewegung versetzt. Dieser lineare Stellantrieb weist gemäß der dargestellten Ausführungsform als Aktor 56 einen Elektromotor auf, der ein als Spindelmutter ausgestaltetes Stellelement 60 auf einer Spindel 62 linear verschiebt. Der Elektromotor 56 bildet somit zusammen mit der Spindel 62 und der darauf verschiebbar angeordneten Spindelmutter 60 einen Spindelantrieb. Zur Übersetzung der von dem Spindelantrieb verursachten linearen Bewegung der Spindelmutter 62 in die oben beschriebene Schwenkbewegung der Hebeleinrichtung 38 ist der erste Gelenkhebel 44 über eine Gelenkstange 64 (insbesondere in 2b sichtbar) gelenkig mit der Spindelmutter 60 verbunden.
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Das neue Anschlagmodul 24 ermöglicht also eine Einfahr- und Ausfahrbewegung des Anschlagglieds 28, welche durch eine vom Aktor 56 in Gang gesetzte lineare Bewegung eines Stellelements 60 über eine schwenkbare Hebeleinrichtung 38 auf mechanisch relativ einfache Art und Weise in eine rein translatorische Bewegung des Anschlagglieds umgesetzt wird. Der erste Gelenkhebel 44 dient während dieser Bewegung sozusagen als Steuerhebel, welcher direkt durch die Bewegung des Stellelements 60 über die Kopplung anhand der Gelenkstange 64 in Bewegung versetzt wird. Der zweite Gelenkhebel 46 ist dagegen nicht mit dem Stellelement 60 gekoppelt. Dieser dient während der Einfahr- und Ausfahrbewegung im Wesentlichen zur Führung und verleiht der Anordnung zusätzliche Stabilität.
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Wenngleich dies für das Funktionsprinzips des neuen Anschlagmoduls 24 nicht unbedingt notwendig ist, können beide Gelenkhebel 44, 46 als Gelenkhebelpaare 44, 44' bzw. 46, 46' ausgestaltet sein. Dies wird insbesondere aus der in 2b dargestellten Ansicht deutlich, in der gegenüber 2a einige Bauteile des Anschlagmoduls 24 weggelassen wurden, um die in der Ansicht aus 2a verdeckten Bauteile sichtbar zu machen. Wie durch Vergleich der 2a und 2b sichtbar wird, sind die beiden Gelenkhebel 44, 46 somit als Gelenkhebelpaare 44, 44' und 46, 46' ausgestaltet. Die beiden zum ersten Gelenkhebelpaar gehörigen Gelenkhebel 44, 44' sind dabei jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Dämpfungseinrichtung 30 mit dieser verbunden und schwenkbar um dieselbe erste Gelenkachse 38 schwenkbar. Die beiden zum zweiten Gelenkhebelpaar gehörigen Gelenkhebel 46, 46' sind parallel zum ersten Gelenkhebelpaar 44, 44' angeordnet und ebenso jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Dämpfungseinrichtung 30 mit dieser verbunden und um die zweite Gelenkachse 50 schwenkbar.
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An dieser Stelle soll angemerkt werden, dass zur Erreichung des Funktionsprinzips des neuen Anschlagmoduls 24 nicht nur das Vorsehen von Gelenkhebelpaaren aus technischer Sicht nicht zwingend notwendig ist, sondern je nach Größe und Anordnung auch nur ein schwenkbarer Gelenkhebel ausreichend sein kann, um oben beschriebenen Bewegungsablauf während der Einfahr- und Ausfahrbewegung zu gewährleisten. Zur Erreichung des hier vorgestellten technischen Funktionsprinzips ist es lediglich vonnöten, dass eine durch einen Aktor verursachte Bewegung über eine Schwenkbewegung eines mechanischen Gelenkhebels in eine Einfahr- und Ausfahrbewegung des Anschlagglieds 28 umgesetzt wird, während der das Anschlagglied 28 entlang der ersten Richtung 32 und/oder entlang der zweiten Richtung 34 parallel verschoben wird. Es ist einleuchtend, dass dies auch nur durch einen einzigen Gelenkhebel gewährleistet werden kann. Ebenso wäre es denkbar, anstelle eines Linearantriebs einen Rotationsantrieb vorzusehen, welcher direkt mit dem ersten Gelenkhebel 48 gekoppelt ist, um diesen in die oben beschriebene rotatorische Schwenkbewegung zu versetzen.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass insbesondere Linearantriebe aus Kostengründen zu bevorzugen sind. Alternativ zu dem oben anhand des gezeigten Ausführungsbeispiels beschriebenen Spindelantrieb lassen sich jedoch genauso gut andere Linearantriebe einsetzen, welche ein oben beschriebenes lineares Verschieben eines Stellelements 60 in gleicher oder ähnlicher Art und Weise ermöglichen. Insbesondere Riementriebe, Zahnradantriebe oder teleskopierbare Antriebe sind für derartige Anwendungen denkbar.
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Unabhängig von der Art des Stellantriebs ist es bevorzugt, den meist als Elektromotor ausgestalteten Aktor 56 von den weiteren Antriebsbauteilen entkoppelbar auszugestalten. Beispielsweise ist es bei der in den 2 bis 6 dargestellten Ausführungsform des neuen Anschlagmoduls 24 bevorzugt, dass der Elektromotor 56 mit der Spindel 62 über eine lösbare Kupplung 66 verbunden ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die während des Bearbeitungsvorgangs durch den Aufprall von Werkstücken 16 auf das Anschlagglied 28 einwirkenden Kraftstöße durch eine derartige Kupplung 66 abgefangen werden können, so dass diese nicht direkt auf den Elektromotor 56 einwirken. Dies verhindert insbesondere einen schnellen Verschleiß des Elektromotors 56.
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Zum besseren Verständnis wird nachfolgend das Funktionsprinzip des neuen Anschlagmoduls 24 im Detail erläutert. Das Anschlagmodul 24 ist vorzugsweise derart an der Transportstrecke 12 angeordnet, dass das Anschlagglied 28 durch geringe Bewegung in die Transportstrecke 12 hinein- bzw. aus dieser herausfahrbar ist. Gleichzeitig sollte gewährleistet sein, dass das Anschlagmodul 24 nicht allzu viel Bearbeitungsraum für sich beansprucht, um den Bearbeitungsraum, der für die Bearbeitung an einer Bearbeitungsstation 14 notwendig ist, nicht unnötig zu versperren. Bevorzugt wird das Anschlagmodul 24 daher unterhalb der Transportstrecke 12 angeordnet. Eine seitliche Anordnung oder eine Anordnung oberhalb der Transportstrecke 12 ist jedoch ebenso denkbar.
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Durch die oben beschriebene Schwenkbewegung wird das Anschlagglied 28 also zum Vereinzelnen der Werkstücke 16 in die Transportstrecke 12 hineingeschwenkt. 2a zeigt diese Sperrstellung. Sobald das Werkstück 16 auf das Anschlagglied 28 auftrifft, wird das Werkstück 16 abgebremst und das Anschlagglied 28 bewegt sich gemeinsam mit dem Werkstück 16 entlang der ersten Richtung 32. Durch diese Bewegung wird die Dämpfungseinrichtung 30 von ihrer Ausgangsstellung in ihre Endstellung gebracht. Ein am Anschlagglied 28 angeordneter Stopper 68 dient als Anschlagpunkt, welcher die Endstellung der Dämpfungseinrichtung 30 definiert und am Ende der Arbeitsbewegung am Grundkörper 36 anstößt. Dies resultiert in der in 3 gezeigten Situation. Das Anschlagglied 28 ist nun gegenüber der Dämpfungseinrichtung 30 vollständig eingefahren, ragt jedoch nach wie vor in die Transportstrecke 12 hinein. Das Werkstück 16 wird in dieser Situation also nach wie vor am Anschlagglied 28 gehalten.
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Sobald das Werkstück 16 auf der Transportstrecke 12 freigegeben werden soll, verschiebt der Aktor 56 aktiv das Stellelement 60 in einer Verschieberichtung, welche parallel zu der ersten Richtung 32 verläuft. Dies verursacht die beschriebene Schwenkbewegung der Hebeleinrichtung 38 und damit auch der Dämpfungseinrichtung 30 (vergleiche 3 und 4). Während sich die Dämpfungseinrichtung 30 aufgrund dieser Schwenkbewegung dabei sowohl in der ersten Richtung 32 als auch in der zweiten Richtung 34 bewegt, wird die Bewegung des Anschlagglieds 28 in der ersten Richtung 32 durch den Stopper 68 verhindert, so dass sich dieses während der Einfahrbewegung nur entlang der zweiten Richtung 34 aus der Transportstrecke 12 hinausbewegt. Das Anschlagglied 28 gleitet somit während der Einfahrbewegung entlang der zweiten Richtung 34 am Grundkörper 36 ab. Gleichzeitig dient der Stopper 68 als Gegenhalter zur Bewegung der Dämpfungseinrichtung 30.
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Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel des neuen Anschlagmoduls 24 ist die Dämpfungseinrichtung 30 vorzugsweise als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgestaltet (insbesondere ersichtlich aus der in 6 dargestellten Schnittzeichnung). Diese beinhaltet einen mit dem Anschlagglied über eine Kolbenstange 70 verbundenen Kolben 72, welcher beweglich in einem Zylinder 74 gelagert ist. Der Zylinder 74 ist vorzugsweise als Pneumatikzylinder ausgestaltet.
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Während das Anschlagmodul 28 also während der Einfahrbewegung außerhalb des Gehäuses 36 entlang der zweiten Richtung 34 parallel verschoben wird, vergrößert sich durch die Schwenkbewegung der Abstand zwischen dem Anschlagglied 28 und der Dämpfungseinrichtung 30, so dass der Kolben 72 im Zylinder 74 verschoben wird und die Kolbenstange 70 immer weiter wieder aus dem Zylinder 74 hinausgezogen wird. Die Einfahrbewegung verursacht also gleichzeitig das Zurückziehen des Anschlagglieds 28 aus der Transportstrecke sowie die Rückstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung 30 in ihre Ausgangsstellung. Wie aus 5 ersichtlich wird, ist das Anschlagglied nach Abschluss der Einfahrbewegung vollständig aus der Transportstrecke 12 zurückgefahren und die Kolbenstange 70 wieder vollständig aus dem Zylinder 74 hinausgezogen, d. h. die Kolben-Zylinder-Anordnung 30 ist wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgesetzt.
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Um nun wieder in die in 2a dargestellte vollständig ausgefahrene Stellung zurückzugelangen, muss also lediglich die Hebeleinrichtung 38 die Dämpfungseinrichtung 30 samt Anschlagglied 28 zurückschwenken. Danach sind sowohl das Anschlagglied 28 als auch die Dämpfungseinrichtung 30 sofort wieder einsatzbereit.
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Dies bedeutet zusammengefasst, dass es den Erfindern gelungen ist, ein neues Anschlagmodul 24 bereitzustellen, bei dem die Einfahrbewegung des Anschlagglieds 28 gekoppelt ist mit der direkten Rückstellung der Dämpfungseinrichtung 30. Ein komplexes und vor allen Dingen zeitaufwändiges externes Zurückstellen der Dämpfungseinrichtung 30 durch zusätzliche Rückstellmittel, beispielsweise durch einen zusätzlichen Motor oder Druckluftspeicher, kann somit entfallen.
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Wie aus der in 7 dargestellten Rückansicht des Anschlagmoduls 24 ersichtlich ist, besitzt das Anschlagmodul 24 gemäß dieser Ausführungsform auf der Rückseite eine Einstelleinrichtung 76. Diese Einstelleinrichtung 76 dient insbesondere zur Justierung der von der Dämpfungseinrichtung 30 aufgebrachten Dämpfungswirkung. Die Einstelleinrichtung 76 kann beispielsweise als eine Art Einstellschraube ausgestaltet sein, mithilfe der sich der Querschnitt eines im Pneumatikzylinder 74 angeordneten Ausströmkanals wahlweise verengen oder erweitern lässt. Je nach Drehrichtung der Einstellschraube 76 lässt sich somit die Dämpfungswirkung erhöhen oder verringern. Weiterhin zeigt 7 einen auf der Rückseite des Grundkörpers angeordneten Anschluss 78, mittels dessen das Anschlagmodul 24 an externe Schaltgeräte oder Steuerungen anschließbar ist. Im Inneren des Anschlagmoduls 24 ist dieser Anschluss mit einer Steuereinheit 80 verbunden. Diese Steuereinheit dient insbesondere zur Ansteuerung des Elektromotors 56 und damit auch zur Steuerung der Bewegung des Anschlagglieds 28.
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Die 8a–8d zeigen verschiedene Schnittansichten der Dämpfungseinrichtung 30 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die 8a und 8b zeigen die Dämpfungseinrichtung 30 in ihrer Ausgangsstellung, wohingegen die 8c und 8d die Dämpfungseinrichtung in ihrer Endstellung zeigen.
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Wie bereits beschrieben ist die Dämpfungseinrichtung 30 vorzugsweise als pneumatische Dämpfungseinrichtung ausgestaltet mit einem Dämpfungskolben 72, welcher in Dämpfungszylinder 74 verschiebbar geführt ist. Ein am äußeren Rand des Kolbens 72 umlaufend angeordneter Dichtring dient zur Abdichtung des Kolbens 72 gegenüber der Innenwandfläche 84 des Dämpfungszylinders 74. Der Kolben 72 ist über die Kolbenstange 70 mit dem Anschlagglied 28 lösbar verbunden. Das Anschlagglied 28 ist an der Kolbenstange 70 lösbar mithilfe eines Befestigungselements 86, insbesondere mithilfe einer Schraube, verbunden. Es versteht sich, dass das Anschlagglied 28 auch einstückig mit der Kolbenstange 70 ausgestaltet sein kann.
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Die in 8 dargestellte Kolben-Zylinder-Anordnung 30 weist des Weiteren einen Druckluftein- bzw. auslass 88 auf, durch welchen Druckluft während der Arbeitsbewegung in den Dämpfungszylinder 74 ein- bzw. ausströmen kann. Des Weiteren ist eine Drosseleinrichtung 90 vorgesehen, mithilfe der der Strömungswiderstand und damit verbunden die Dämpfungswirkung einstellbar ist. An den beiden seitlich angeordneten Seitenwänden des Dämpfungszylinders 74 sind jeweils zwei Vorsprünge 92a–92d vorgesehen, an denen die Gelenkhebel 44, 44', 46 und 46', wie oben beschrieben, anordenbar bzw. festlegbar sind (siehe 8b und 8d).
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Der Erfindungsgedanke lässt sich jedoch unabhängig von der genauen Ausgestaltung der Dämpfungseinrichtung 30 realisieren. Auch federnde oder hydraulische Dämpfungen wären denkbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Das neue Anschlagmodul ermöglicht auf die oben beschriebene Art und Weise ein zuverlässiges Ein- und Ausfahren des Anschlagglieds kombiniert mit einem durch die Dämpfungseinrichtung realisierten Dämpfungsmechanismus für das Anschlagglied. Das neue Anschlagmodul ist dabei auf mechanisch relativ einfache Art und Weise realisiert. Es ist daher wenig störanfällig und kostengünstig produzierbar. Die kombinierte Einfahrbewegung des Anschlagglieds und Rückstellbewegung der Dämpfungseinrichtung ist insbesondere bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten von großem Vorteil. Zudem benötigt das neue Anschlagglied nur einen Aktor, der beide Bewegungen gleichzeitig steuert. Durch die erfindungsgemäße Hebeleinrichtung des neuen Anschlagmoduls wird eine Parallelverschiebung des Anschlagglieds sowohl während der Einfahr- als auch während der Ausfahrbewegung gewährleistet. Das neue Anschlagmodul ist daher auch aus kinematischer Sicht anderen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen überlegen, bei denen das Anschlagglied durch komplizierte Kipp- oder Rotationsbewegungen durch bzw. in die Transportstrecke hineingeschwenkt wird.
