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Gattung
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Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung zum Bewegen schwerer Lasten, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einer durch Druckluft abwechselnd beidseitig beaufschlagenden Kolben-Zylinder-Einheit, die über eine Kolbenstange und über eine Kniehebelgelenkanordnung eine in einem Schwenkkopf gelagerte Schwenkwelle antreibt, der die Last auswechselbar zugeordnet ist.
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Stand der Technik
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Schwenkvorrichtungen gehören zum Stand der Technik. Sie werden üblicherweise in der Automobilindustrie durch Druckluft angetrieben, weil diese in der Regel überall zur Verfügung steht. Mit derartigen Schwenkvorrichtungen werden in der Regel große Karosserieteile, manchmal sogar ganze Karosseriegruppen oder Karosserien bewegt. Aus diesem Grunde sind derartige Schwenkvorrichtungen robust und schwer aufgebaut, um diese großen Lasten schwenkbeweglich in der jeweils gewünschten Position im Fertigungsfluss bewegen zu können. Kommt es zum Druckabfall oder gar zum Ausfall des Druckmitteldrucks, können sich unter Umständen die Lasten ungewollt bewegen, was zu Unfällen und/oder zu Zerstörungen führen kann.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und automatisch wirkende Blockiervorrichtung zu schaffen, die beim Abfall oder Ausfall des Druckmitteldrucks, insbesondere des Druckluftdruckes, eine sichere Blockierung der Kolbenstange und damit eine ungewollte Bewegung des Last verhindert.
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Lösung
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Die Aufgabe wird durch die Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
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Einige Vorteile
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Bei der Erfindung wird die Kolbenstange von einer Blockiervorrichtung umgriffen, die die Kolbenstange augenblicklich blockiert, sollte es zu einem Abfall oder Ausfall des Druckmitteldruckes, insbesondere des Luftdruckes, kommen. In diesem Fall wird der Kolben, der normalerweise mit dem gleichen Druckmitteldruck wie die Kolben-Zylinder-Einheit beaufschlagt ist, entsprechend entlüftet, so dass die Federn, gegen die der Druckmitteldruck normalerweise wirkt, augenblicklich die Blockierwirkung auslösen. Dadurch werden Unfälle und schwere Schäden zuverlässig vermieden. Weiterhin baut die Blockiervorrichtung kompakt, da sie sich konstruktiv raumsparend innerhalb der üblichen Umgrenzungsebenen des Schwenkkopfes und der Kolben-Zylinder-Einheit zwischen diesen anordnen lässt und die Kolbenstange quasi ringförmig umschließt. Die Blockiervorrichtung lässt sich als austauschbare Baueinheit gestalten, so das Schwenkvorrichtungen nachgerüstet werden können.
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen
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Weitere erfinderische Ausgestaltung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 beschrieben.
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Patentanspruch 2 beschreibt eine Ausführungsform, bei der mehrere Blockierkörper, die sternförmig mit vorzugsweise gleichmäßigem Winkelabstand um die Kolbenstange herum angeordnet sind. Die Anordnung mehrerer Blockierkörper hat den Vorteil, dass bei unregelmäßigem Verschleiß von Blockierkörpern stets mehrere Blockierkörper wirksam bleiben, so dass sich unterschiedliche Toleranzen oder ein unterschiedlicher Verschleiß nicht ungünstig auf das Blockierverhalten auswirken kann.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 3. Bei dieser wirken die einzelnen Blockierelemente auf eine geschlitzte Hülse, die koaxial zur Kolbenstange angeordnet ist und die aus einem federelastischen Material, zum Beispiel aus Federstahl, besteht. Kommt die Blockiervorrichtung zur Wirkung, pressen die Blockierkörper die Hülse ringförmig gegen die Kolbenstange, so dass sich ein Kraftschluss auf großer Fläche nicht nur ringförmig, sondern auch in Achsrichtung der Kolbenstange ergibt, das heißt hohe Blockierkräfte erreicht werden, so dass auch schwere Lasten, zum Beispiel ganze Karosserien, zuverlässig augenblicklich blockiert werden können.
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Patentanspruch 4 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die einzelnen Blockierkörper über Schwenklaschen mit dem Bremskolben schwenkbeweglich gekuppelt sind.
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In Patentanspruch 5 ist eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben, bei welcher die Blockiervorrichtung als austauschbares Bauteil zwischen dem Schwenkkopf und der Kolben-Zylinder-Einheit über Flansche anzuordnen ist. Auf diese Weisen kann die gesamte Blockiervorrichtung als Austauschteil am Lager bereit gehalten und gegebenenfalls schon im Einsatz befindliche Schwenkvorrichtung nachgerüstet werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung – teils schematisch – beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:
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1 eine Blockiervorrichtung in perspektivischer Darstellung, ohne Schwenkhebel und ohne Last;
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2 einen schematischen Axialschnitt durch eine Blockiervorrichtung gemäß der Erfindung mit gelüfteter Blockiervorrichtung, teils abgebrochen dargestellt;
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3 die aus 2 ersichtliche Blockiervorrichtung, ebenfalls im Axiallängsschnitt, mit in Blockierstellung befindlichen Blockierelemente, teils abgebrochen dargestellt, und
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4 einen orthogonalen Querschnitt durch die aus den 2 und 3 ersichtliche Blockiervorrichtung.
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In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine Schwenkvorrichtung bezeichnet, wie sie bevorzugt im Karosseriebau der Kfz-Industrie zum Bewegen schwerer Lasten, zum Beispiel von Karosseriebauteilen oder ganzen Karosserien, zur Anwendung kommt.
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Mit dem Bezugszeichen 2 ist ein Schwenkkopf bezeichnet, in dem eine Schwenkwelle 3 in Kugellagern um ein begrenztes Winkelmaß in entgegengesetzten Richtungen, zum Beispiel um 135 Grad, schwenkbeweglich angeordnet ist. Die Schwenkwelle 3 wird durch eine im Schwenkkopf 2 angeordnete nicht dargestellte Kniehebelgelenkanordnung in entgegengesetzten Richtungen angetrieben. Der Schwenkwelle 3 können nicht dargestellte Befestigungsvorrichtungen zum auswechselbaren Befestigen der Last zugeordnet sein.
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In axialer Richtung zum Schwenkkopf 2 ist mit Abstand zu diesem eine Kolben-Zylinder-Einheit 4 angeordnet, die aus einem im Einzelnen nicht bezeichneten Zylinder und einem darin längsverschieblich und dichtend sowie abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere Druckluft, zu beaufschlagenden Kolben 22 besteht. Der Kolben-Zylinder-Einheit 4 wird durch eine geeignete Steuervorrichtung Druckmittel zugeführt. Derartige Schwenkvorrichtungen sind in einer Fertigungslinie oftmals in größeren Stückzahlen angeordnet.
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Zwischen dem Schwenkkopf 2 und der Kolben-Zylinder-Einheit 4 ist eine Blockiervorrichtung 5 angeordnet, die bei der dargestellten Ausführungsform durch Flansche auswechselbar, zum Beispiel durch Schraubverbindungen, an dem Schwenkkopf 2 und am entgegengesetzten Ende an der Kolben-Zylinder-Einheit 4 angeordnet ist.
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Die Kolben-Zylinder-Einheit 4 treibt über den dargestellten Kolben eine Kolbenstange 6 in entgegengesetzten Richtungen X bzw. Y an und schwenkt dadurch über die Welle 3 die anzuordnende Last (nicht dargestellt).
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Wie man erkennt, vergrößert die Blockiervorrichtung 5 in Umfangsrichtung die Bauabmessungen üblicher Schwenkköpfe 2 und Kolben-Zylinder-Einheiten 4 nicht.
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Die Blockiervorrichtung 5 weist ein Gehäuse 7 auf, das an beiden Enden die Flansche 20, 21 besitzt, mittels derer sich die Blockiervorrichtung 5 durch Schrauben an entsprechenden Flanschen des Schwenkkopfes 2 einerseits und der Kolben-Zylinder-Einheit 4 andererseits lösbar und austauschbar anordnen lässt.
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Im Innern des Gehäuses 7 ist ein Zylinderraum 8, der über einen Kanal 9 an die Druckluftzufuhr und -abfuhr angeschlossen ist. In dem Zylinderraum 8 ist ein Kolben 10 in Richtung X bzw. Y durch ein Dichtungselement 11 abgedichtet angeordnet. Der Kolben 10 ist durch in ihrer Vorspannung gegebenenfalls einstellbare Druckfederelemente 12 in Richtung X und damit gegen den über den Kanal 9 zugeführten Druckmitteldruck belastet, so dass die Druckfederelemente 12 die Tendenz haben, den Kolben 10 stets in Richtung X zu bewegen. Bei vorbestimmten vollem Druckmitteldruck im Zylinderraum 8 wird die Kraft der Druckfederelemente 12 überwunden und der Kolben 10 in Offenstellung Y gehalten.
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Mit dem Kolben 10 sind bei der dargestellten Ausführungsform über jeweils paarweise angeordnete Laschenelemente 13, 14 mit gleichmäßigem Winkelabstand um die Kolbenstange 6 herum Blockierkörper 15 angeordnet. Wie man aus 4 erkennt, sind bei der dargestellten Ausführungsform fünf derartige Blockierkörper 15 im gleichmäßigem Winkelabstand um die Kolbenstange 6 herum angeordnet. Entsprechend sind auch fünf Paare von Laschenelementen 13 und 14 mit gleichmäßigem Winkelabstand vorgesehen. Die Laschenelemente 13 und 14 sowie die Blockierkörper 15 sind jeweils über Schwenkachsen 16, 17 und 18, die bedarfsweise in Wälzlagern, zum Beispiel in Nadellagern, leicht schwenkbar angeordnet sind, schwenkbeweglich miteinander verbunden.
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Mit den Schwenkachsen 18 ist jeweils ein Blockierkörper 15 um ein begrenztes Maß schwenkbeweglich verbunden, der entweder unmittelbar mit einer formmäßig angepassten Oberfläche gegen die Kolbenstange 6 oder – wie aus 4 ersichtlich – auf eine mehrfach geschlitzte Blockierhülse 19 einzuwirken vermag, die sich vorteilhafterweise über die axiale Länge der betreffenden Blockierhülse 15 erstreckt und die aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus Federstahl, besteht und umfänglich satt an der Kolbenstange 6 anliegt. Fällt der Druckmitteldruck in dem Zylinderraum 8 ab oder wird dieser Zylinderraum 8 über den Kanal 9 entlüftet, drücken die Druckfederelemente 12 den Kolben 10 in Richtung X, wodurch augenblicklich die Blockierkörper 15 gegen die Blockierhülse 19 einwirken und diese gegen die Kolbenstange 6 pressen, so dass sich diese nicht mehr bewegen und auch nicht mehr die Schwenkwelle 3 drehen kann, wodurch ein Herunterfallen der Last oder ein ungewolltes Bewegen derselben augenblicklich, schlagartig, das heißt automatisch, verhindert wird.
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Die in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwenkvorrichtung
- 2
- Schwenkkopf
- 3
- Schwenkwelle
- 4
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 4a
- Kolben
- 5
- Blockiervorrichtung
- 6
- Kolbenstange
- 7
- Gehäuse
- 8
- Zylinderraum
- 9
- Kanal
- 10
- Kolben
- 11
- Dichtungselement
- 12
- Druckfederelement
- 13
- Laschenelement
- 14
- Laschenelement
- 15
- Blockierkörper
- 16
- Schwenkachse
- 17
- Schwenkachse
- 18
- Schwenkachse
- 19
- Blockierhülse
- 20
- Flansch
- 21
- Flansch
- 22
- Kolben
- X
- Bewegungsrichtung der Kolbenstange 6
- Y
- Bewegungsrichtung der Kolbenstange 6
