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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. Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird ein Anschlagmodul bereitgestellt mit einem Grundkörper, der eine Montageposition im Bereich der Transportstrecke definiert, mit einem Anschlagglied zum Anhalten des Gegenstands, mit einem ersten und einem zweiten Schwenkhebel, welcher über ein erstes Gelenk, welches eine erste Gelenkachse aufweist, miteinander verbunden sind, und mit einem Aktor, der dazu ausgebildet ist, auf den zweiten Schwenkhebel eine Kraft auszuüben, um eine Schwenkbewegung der beiden Schwenkhebel zu verursachen. Das Anschlagglied ist mithilfe der Schwenkbewegung der beiden Schwenkhebel aus einer Sperrstellung, in welcher das Anschlagglied in die Transportstrecke hineinragt, in eine Freigabestellung, in welcher das Anschlagglied aus der Transportrichtung herausgeschwenkt ist, schwenkbar. Das Anschlagglied ist über ein zweites Gelenk, welches eine zweite Gelenkachse aufweist, mit dem ersten Schwenkhebel verbunden. Der zweite Schwenkhebel ist über ein drittes Gelenk, welches eine dritte Gelenkachse aufweist, mit dem Grundkörper verbunden.
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Ein solches gattungsgemäßes Anschlagmodul ist beispielsweise aus der
EP 1 522 383 A2 bekannt.
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Solche Anschlagmodule werden in der Praxis auch als Vereinzeler 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 oder Werkstückträger in einer definierten Transportrichtung bewegt werden. Vor einer Bearbeitungsstation müssen die Werkstücke oder die Werkstückträger, auf denen sich die Werkstücke befinden, abgebremst und exakt positioniert werden, um eine Bearbeitung der Werkstücke zu ermöglichen. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke in der Regel durch das Fördermittel weitertransportiert, beispielsweise zu einer zweiten Bearbeitungsstation. Das an dem Anschlagmodul angeordnete Anschlagglied wird dazu verwendet, das Werkstück oder den Werkstückträger an der Bearbeitungsstation abzubremsen.
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Aus dem Stand der Technik ist 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.
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Eine erste Klasse betrifft Anschlagmodule mit starren Anschlägen, welche lediglich in die Transportstrecke einfahrbar bzw. aus dieser rückfahrbar sind, um die Werkstücke oder Werkstückträger 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. 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 Transportmechanismus (beispielsweise Rollenband), nachfolgend allgemein Transportstrecke oder Fördermittel genannt, in der definierten Transportrichtung bewegt wird. Mithilfe des Anschlagglieds kann das Anschlagmodul den Werkstückträger gedämpft abbremsen und festhalten, während das Fördermittel unter dem Werkstückträger weiterläuft. Sobald die Bearbeitung erfolgt ist, wird das Anschlagglied per Einfahrbewegung 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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Bei dem eingangs genannten Anschlagmodul, welches aus der
EP 1 522 383 A2 bekannt ist, handelt es sich um ein Anschlagmodul der zweiten gattungsspezifischen Klasse mit Dämpfungseinrichtung. Während sich das darin beschriebene mechanische Prinzip mit zwei Schwenkhebeln, die als eine Art Kniehebel bzw. Kniehebelgelenk verwendet werden, für eine Vielzahl von Anwendungen in der Praxis bewährt hat, hat dieses Anschlagmodul aus technischer Sicht dennoch einige Nachteile. Aufgrund der in dem Anschlagmodul der
EP 1 522 383 A2 gewählten Kinematik der Schwenkhebel kann es bei längerem Gebrauch an der Belastungsgrenze des Anschlagmoduls zu unerwünschten Fehlauslösungen kommen. Die auf der Transportstrecke anzuhaltenden Gegenstände würden dann aus Versehen frühzeitig freigegeben werden. Im Übrigen hat sich auch herausgestellt, dass die in der
EP 1 522 383 A2 gewählte Kinematik der Schwenkhebel nicht optimal an das Dämpfungsverhalten der in dem Anschlagmodul eingesetzten Dämpfungsvorrichtung angepasst ist.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Anschlagmodul anzugeben, das aus mechanischen Gesichtspunkten eine verbesserte Kinematik der darin eingesetzten beweglichen Teilen ermöglicht, so dass unerwünschte Fehlauslösungen noch wirksamer vermieden werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Anschlagmodul der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein erster Abstand zwischen der ersten Gelenkachse und der zweiten Gelenkachse im Wesentlichen gleich groß ist wie ein zweiter Abstand zwischen der ersten Gelenkachse und der dritten Gelenkachse, und dass der Aktor dazu ausgebildet ist, den zweiten Schwenkhebel in einem Krafteinleitungsbereich zwischen der ersten Gelenkachse und der dritten Gelenkachse zu kontaktieren, um auf diesen die Kraft auszuüben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Anschlagmodul wird das Anschlagglied also ähnlich wie bei dem aus der
EP 1 522 383 A2 bekannten Anschlagmodul mithilfe einer Schwenkbewegung in die Transportstrecke hineinbewegt bzw. hineingeschwenkt, um einen auf der Transportstrecke bewegten Gegenstand anzuhalten bzw. zu stoppen, und mit einer entgegengesetzten Schwenkbewegung aus der Transportstrecke herausbewegt bzw. herausgeschwenkt, um den gestoppten Gegenstand auf der Transportstrecke wieder freizugeben. Hierzu wird ebenfalls ein Mechanismus aus zwei Schwenkhebeln verwendet, welcher in der Art eines Kniehebels wirkt.
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Im Unterschied zu der aus der
EP 1 522 383 A2 bekannten Lösung sind die beiden Schwenkhebel, welche den Kniehebel bilden, nicht unterschiedlich lang ausgestaltet, sondern im Wesentlichen gleich lang. Der Abstand zwischen der ersten Gelenkachse, welche die beiden Schwenkhebel gelenkig miteinander verbindet, und der zweiten Gelenkachse, welche den ersten Schwenkhebel gelenkig mit dem Anschlagglied verbindet, ist gemäß der vorliegenden Erfindung gleich groß gewählt wie der Abstand zwischen der ersten Gelenkachse und der dritten Gelenkachse, welche den zweiten Schwenkhebel mit dem Grundkörper bzw. dem Gehäuse des Anschlagmoduls gelenkig verbindet.
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Das erfindungsgemäße Anschlagmodul unterscheidet sich von dem aus der
EP 1 522 383 A2 bekannten Anschlagmodul ferner dadurch, dass der Aktor den zweiten Schwenkhebel nicht unterhalb der dritten Gelenkachse kontaktiert, sondern in einem Bereich, welcher zwischen der ersten und der dritten Gelenkachse angeordnet ist. Dieser Bereich wird vorliegend als Krafteinleitungsbereich bezeichnet.
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Die oben genannten Unterschiede führen zu einer Bewegung der beiden Schwenkhebel, welche im Vergleich zu der Schwenkbewegung der Schwenkhebel des aus der
EP 1 522 3873 A2 bekannten Anschlagmoduls entgegengesetzt ist. Auch die Bewegung des Anschlagglieds relativ zu den Schwenkhebeln ist bei dem erfindungsgemäßen Anschlagmodul im Vergleich zu dem bekannten Anschlagmodul entgegengesetzt. Dies bringt folgende Vorteile: Das Anschlagglied des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls bewegt sich während des Stoppvorgangs in einer Drehrichtung um die zweite Gelenkachse, welche der Drehrichtung des ersten Schwenkhebels um die zweite Gelenkachse während der Freigabe des Gegenstands entgegengesetzt ist. Die Bewegung des Anschlagglieds während des Stoppvorgangs wirkt der Freigabebewegung somit exakt entgegen, so dass eine unerwünschte Fehlauslösung unmöglich ist, da das Anschlagglied den ersten Schwenkhebel in seiner Sperrstellung drückt, so lange der anzuhaltende Gegenstand gegen das Anschlagglied drückt und auf der Transportstrecke angehalten wird.
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Es sei darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „im Wesentlichen gleich groß“, welcher sich insbesondere auf den Vergleich der beiden Abstände zwischen erster und zweiter Gelenkachse und zweiter und dritter Gelenkachse bezieht, verstanden werden soll, dass diese beiden Abstände vorzugsweise, jedoch nicht zwingend notwendigerweise exakt gleich groß sind. Der diesbezüglich verwendete Begriff „im Wesentlichen gleich groß“ soll nicht nur die exakt gleichen Abstände abdecken, sondern auch kleinere Abweichungen von ±10%.
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Ebenso sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“, etc. vorliegend nicht als Mengenangabe oder Eigenschaftsangabe verstanden werden sollen oder eine Reihenfolge implizieren sollen, sondern lediglich dazu verwendet werden, um verschiedene Elemente des Anschlagmoduls, wie beispielsweise verschiedene Schwenkhebel, Gelenke oder Gelenkachsen, voneinander zu unterscheiden.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls hat der Krafteinleitungsbereich einen kürzeren Abstand zu der dritten Gelenkachse als zu der ersten Gelenkachse.
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Die Krafteinleitung erfolgt also vorzugsweise im unteren Bereich des zweiten Schwenkhebels. Je näher die Krafteinleitung an der dritten Gelenkachse gewählt wird, desto geringer ist die vom Aktor benötigte Auslenkung, um den zweiten Schwenkhebel und damit auch den ersten Schwenkhebel von der Sperrstellung in die Freigabestellung zu verschwenken.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Aktor einen linear verschiebbaren Stellbolzen auf, an dessen stirnseitigen Ende ein Druckstück angeordnet ist, welches den zweiten Schwenkhebel in dem Krafteinleitungsbereich kontaktiert, um auf diesen die Kraft auszuüben. Das Druckstück ist vorzugsweise aus einem elastischen Material, mit dem eine geringe mechanische Reibung zwischen Schwenkhebel und dem Druckstück selbst erreicht wird (z.B. Kunststoff).
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Der Aktor ist vorzugsweise dazu ausgebildet, den zweiten Schwenkhebel mithilfe des linear verstellbaren Stellbolzens auf eine vom Aktor abgewandte Seite des zweiten Schwenkhebels zu drücken, um die beiden Schwenkhebel aus ihrer Sperrstellung in die Freigabestellung zu bewegen. Der Aktor weist vorzugsweise einen Elektromagneten mit einer Magnetspule auf, welche um den linear verschiebbaren Stellbolzen angeordnet ist. Der linear verschiebbare Stellbolzen ist dabei zumindest teilweise aus einem magnetisierbaren Material hergestellt. Durch Bestromen der Magnetspule wird in bekannter Weise ein Magnetfeld erzeugt, das auf den linear verschiebbaren Stellbolzen eine Kraft ausübt und diesen in Bewegung versetzt. Wenngleich diese Art von Aktor für die vorliegende Erfindung vorteilhaft ist, versteht es sich jedoch, dass auch andere Arten von Aktoren zu oben genanntem Zweck eingesetzt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist der zweite Schwenkhebel in dem Krafteinleitungsbereich eine muldenförmige Ausnehmung auf, in welche das Druckstück drückt.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zur Kraftübertragung des Aktors auf den zweiten Schwenkhebel keine zusätzliche Lagerung erforderlich ist. Dies ist insbesondere im Bezug auf die Herstellkosten vorteilhaft.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anschlagmodul ferner eine Dämpfungseinrichtung auf, welche mit dem Anschlagglied verbunden ist und dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied während des Anhaltens eines Gegenstands gedämpft zu bewegen. Diese Dämpfungseinrichtung weist einen Stößel auf, welcher über ein viertes Gelenk, welches eine vierte Gelenkachse aufweist, mit dem Anschlagglied verbunden ist, wobei das Anschlagglied eine Anschlagfläche aufweist, welche in der Sperrstellung in die Transportstrecke hineinragt und dazu ausgebildet ist, den Gegenstand zu kontaktieren und anzuhalten.
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Im Gegensatz zu dem aus der
EP 1 522 383 A2 bekannten Anschlagmodul ist der Abstand zwischen der Anschlagfläche und der zweiten Gelenkachse vorzugsweise größer gewählt als der Abstand zwischen der zweiten Gelenkachse und der vierten Gelenkachse. Die Dämpfungskinematik (Bewegung des Anschlagglieds während des Dämpfungsvorgangs) ist dadurch besser an die Gegebenheiten der Dämpfungseinrichtung angepasst. Die Anschlagfläche kann sich auf einem größeren Radius um die zweite Gelenkachse bewegen. Hierdurch wird die Auf- und Ab-Bewegung des Anschlagglieds während des Hinaus- bzw. Hineinschwenkens in bzw. aus der Transportstrecke reduziert.
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Alternativ zu der letztgenannten Ausgestaltung ist es ebenso möglich, dass der Abstand zwischen der Anschlagfläche und der zweiten Gelenkachse im Wesentlichen gleich groß ist wie der Abstand zwischen der zweiten Gelenkachse und der dritten Gelenkachse. In diesem Fall ergibt sich ein 1:1-Übersetzungsverhältnis mit einem idealen Dämpfungsverhalten des Anschlagglieds und der Dämpfungseinrichtung.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung in einem Anschlaggehäuse angeordnet, welches mithilfe eines fünftes Gelenks, das eine fünfte Gelenkachse aufweist, gegenüber dem Grundkörper schwenkbar gelagert ist und über die zweite Gelenkachse mit dem ersten Schwenkhebel und dem Anschlagglied verbunden ist, wobei die Dämpfungseinrichtung einen Stößel aufweist, welcher in einer hartcoatierten Bohrung des Anschlaggehäuses geführt ist.
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Während der Schwenkbewegung der beiden Schwenkhebel von der Sperrstellung in die Freigabestellung verschwenkt die Dämpfungseinrichtung somit gemeinsam mit dem genannten Anschlaggehäuse. Dieses Anschlaggehäuse ist über die zweite Gelenkachse sowohl mit dem Anschlagglied als auch mit dem ersten Schwenkhebel gelenkig verbunden. Aufgrund der hartcoatierten Bohrung, innerhalb derer der Stößel der Dämpfungseinrichtung geführt ist, ist keine zusätzliche Stahlhülse als Führung für den Stößel notwendig, wie dies bei dem Anschlagmodul der
EP 1 522 383 A2 der Fall ist. Auch dies ist wiederum im Bezug auf die Fertigungskosten von Vorteil.
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Die oben genannten fünf Gelenkachsen sind vorzugweise allesamt parallel zueinander und orthogonal zu der Transportrichtung ausgerichtet. Vorzugsweise sind lediglich die dritte und die fünfte Gelenkachse direkt mit dem Grundkörper des Anschlagmoduls verbunden. Die übrigen Gelenkachsen (erste, zweite und vierte) sind dagegen bewegliche Achsen, welche nicht fix mit dem Grundkörper des Anschlagmoduls verbunden sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Anschlagmodul ferner eine Torsionsfeder auf, welche dazu ausgebildet ist, die beiden Schwenkhebel von der Freigabestellung in die Sperrstellung zurückzustellen.
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Üblicherweise wird für die Rückstellung der Schwenkhebel bzw. des Anschlagglieds eine herkömmliche Druckfeder verwendet. Die Verwendung einer Torsionsfeder hat vorliegend jedoch den Vorteil, dass diese eine bessere Federkennlinie (flachere Federkennlinie) aufweist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es insbesondere bevorzugt, dass die genannte Torsionsfeder an der dritten Gelenkachse angeordnet ist.
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Die Torsionsfeder ist vorzugsweise um die dritte Gelenkachse herum angeordnet. Die Torsionsfeder ist somit also im Bereich des unteren Endes des zweiten Schwenkhebels angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die für die Rückstellung der Schwenkhebel verwendete Torsionsfeder nicht im gleichen Bereich wie die Dämpfungseinrichtung angeordnet ist. Im oberen Bereich des Anschlagmoduls, in welchem typischerweise die Dämpfungseinrichtung angeordnet ist, ist somit bei gleicher Gesamtgröße des Anschlagmoduls mehr Platz vorhanden. Dies wiederum eröffnet die Möglichkeit, größere Dämpfer zu verwenden, so dass sich das erfindungsgemäße Anschlagmodul auch zum Stoppen von größeren bzw. schwereren Werkstücken ohne Weiteres eignet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der erste Schwenkhebel als Schwenkhebelpaar ausgestaltet, welches zwei, parallel zueinander ausgerichtete Hebel aufweist, wobei die beiden Hebel auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlaggehäuses angeordnet sind und beide sowohl auf der ersten als auch auf der zweiten Gelenkachse drehbar gelagert sind.
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Die Verwendung eines Schwenkhebelpaars zur Realisierung des ersten Schwenkhebels vergrößert insbesondere die mechanische Stabilität der Führung des Anschlaggehäuses und damit auch der Führung des mit diesem verbundenen Anschlagglieds. Der zweite Schwenkhebel ist im Gegensatz dazu vorzugsweise einstückig als ein einziger Hebel ausgestaltet.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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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 können;
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2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls;
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3 eine halbtransparente Darstellung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls in einer ersten Betriebsstellung;
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4 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls in der ersten Betriebsstellung;
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5 eine halbtransparente Darstellung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls in einer zweiten Betriebsstellung;
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6 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls in der zweiten Betriebsstellung;
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7 eine halbtransparente Darstellung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls in einer dritten Betriebsstellung; und
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8 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls in der dritten Betriebsstellung.
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In 1 ist eine Anlage, in der mehrere erfindungsgemäße 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 des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls ist jedoch nicht auf diesen Beispielfall beschränkt. Vielmehr kann das erfindungsgemäße Anschlagmodul 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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In dem in 1 dargestellten Fall besitzt die Transportstrecke 12 zwei parallele Spuren 18, auf denen ein Transportband, eine Kette, ein Rollenband oder dergleichen in Richtung des Pfeils 19 umläuft. Der in 1 dargestellte Pfeil 19 deutet die Transportrichtung der Transportstrecke 12 an. Alternativ könnte die Transportstrecke 12 beispielsweise Querrollen besitzen, von denen mindestens 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 Transportstrecke 19.
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Zwischen den beiden Spuren 18 sind hier vier Querträger 22 angeordnet, auf denen jeweils ein Anschlagmodul 24 befestigt ist. Jedes dieser Anschlagmodule 24 besitzt einen Grundkörper 26 und ein Anschlagglied 28, das relativ zu dem Grundkörper 26 beweglich ist. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24 ist in 2 perspektivisch dargestellt.
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Wie nachfolgend anhand der weiteren Figuren näher erläutert wird, kann das Anschlagglied 28 aus einer Sperrstellung per Einfahrbewegung in den Grundkörper 26 hinein bzw. aus der Transportstrecke 12 heraus bewegt werden und in eine Freigabestellung gebracht werden. Umgekehrt kann das Anschlagglied 28 aus der Freigabestellung per Ausfahrbewegung bzw. Rückstellbewegung wieder aus dem Grundkörper 26 heraus und in die Transportstrecke 12 hinein zurück in seine Sperrstellung bewegt werden. Befindet sich das Anschlagglied 28 in seiner Sperrstellung, so ragt es aus dem Grundkörper 26 hinaus und nach oben in die Transportstrecke 12 hinein. Die Weiterbeförderung des Werkstückträgers 20 auf der Transportstrecke 12 wird somit verhindert, so dass der Werkstückträger 12 dann an einer definierten Position festgehalten bzw. abgebremst wird. Das Transportband, die Kette, das Rollband oder dergleichen kann in diesem Fall unter dem angehaltenen Werkstückträger 20 weiterfahren, das heißt der Werkstückträger 20 wird entgegen der Bewegung der Transportstrecke 12 gehalten. Wird das Anschlagglied dann per Einfahrbewegung in seine Freigabestellung gebracht, so ist es in den Grundkörper 26 zumindest teilweise eingefahren. Der zuvor angehaltene Werkstückträger 20 wird damit freigegeben und kann auf der Transportstrecke 12 weiterbefördert werden.
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Mithilfe der im Fall von 1 dargestellten vier Anschlagmodule 24a–24d 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 beispielsweise über das Anschlagmodul 24a hinweggelaufen und wird nun mit dem zweiten Anschlagmodul 24b an einer definierten Position für die Bearbeitungsstation 14a festgehalten. Das Anschlagglied 28 des ersten Anschlagmoduls 24a ist nach der Freigabe des Werkstückträgers 20 mit dem Werkstück 16a per Rückstellbewegung 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–24d für die Vereinzelung der Werkstücke, wenn sie von einer Anlagesteuerung (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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In den 3–8 ist das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Anschlagmoduls 24 in semi-transparenten Ansichten bzw. Schnittansichten in drei verschiedenen Betriebsstellungen gezeigt. Die 3 und 4 zeigen das Anschlagmodul 24 in seiner ausgefahrenen Stellung, in welcher das Anschlagglied 28 in die Transportstrecke 12 hineinragt, das zu stoppende Werkstück 16 bzw. der zu stoppende Werkstückträger 20 jedoch noch nicht an dem Anschlagglied 28 angeschlagen ist. Die 5 und 6 zeigen das Anschlagmodul in seiner Sperrstellung, also in der Situation, nachdem das Werkstück 16 bzw. der Werkstückträger 20 an dem Anschlagglied 28 angeschlagen ist und nunmehr von diesem festgehalten wird. Die 7 und 8 zeigen das Anschlagmodul 24 in seiner Freigabestellung, in der das Werkstück 16 bzw. der Werkstückträger 20 freigegeben wird und sich auf der Transportstrecke 12 weiterbewegen kann. Das Anschlagglied 28 ist dabei aus der Transportstrecke 12 herausgefahren und zumindest teilweise in den Grundkörper 26 eingefahren.
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Das erfindungsgemäße Anschlagmodul 24 umfasst neben dem Grundkörper 26 und dem Anschlagglied 30 vorzugsweise, jedoch nicht zwingend notwendigerweise, eine Dämpfungseinrichtung 30. Diese Dämpfungseinrichtung 30 dient dazu, das Anschlagglied 28 gedämpft zu bewegen, während ein Werkstück 16 oder Werkstückträger 20 an diesem anschlägt und angehalten wird. Diese gedämpfte Stopp- bzw. Anhaltebewegung soll insbesondere eine Beschädigung des Werkstücks 16 bzw. des Werkstückträgers 20 verhindern.
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Das erfindungsgemäße Anschlagmodul 24 weist ferner einen Aktor 32 auf, welcher dazu ausgebildet ist, die Einfahrbewegung, mittels derer das Anschlagglied 28 aus der Transportstrecke 12 hinaus und zumindest teilweise in den Grundkörper 26 hinein bewegt wird, in Gang zu setzen bzw. zu verursachen. Dieser Aktor 32 wirkt auf eine Art Kniehebel 34 ein, welcher die Bewegung des Aktors 32 in eine Schwenkbewegung des Anschlagglieds 28 umsetzt. Dieser Kniehebel 34 weist zwei Schwenkhebel 36, 38 auf, welche über ein Gelenk 40 miteinander verbunden sind. Der Schwenkhebel 36 wird vorliegend als erster Schwenkhebel bezeichnet. Der Schwenkhebel 38 wird als zweiter Schwenkhebel bezeichnet. Das Gelenk 40 wird als erstes Gelenk bezeichnet.
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Der erste Schwenkhebel 36 ist vorzugsweise als Schwenkhebelpaar ausgestaltet und umfasst zwei, parallel zueinander ausgerichtete Hebel 36.1 und 36.2, welche am besten in 7 ersichtlich sind. Der zweite Schwenkhebel 38 ist dagegen vorzugsweise einteilig bzw. einstückig ausgestaltet. Der Einfachheit halber wird nachfolgend auch bezüglich des ersten Schwenkhebels 36 nur von einem Schwenkhebel gesprochen.
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Der erste Schwenkhebel 36 ist im Bereich seines oberen Endes über ein zweites Gelenk 42 mit dem Anschlagglied 28 gelenkig verbunden. Der zweite Schwenkhebel 38 ist im Bereich seines unteren Endes über ein drittes Gelenk 44 mit dem Grundkörper 26 verbunden. Das dritte Gelenk 44 ist somit in Bezug auf den Grundkörper 26 ein ortsfestes Gelenk, wohingegen die ersten beiden Gelenke 40, 42 bezüglich des Grundkörpers 26 beweglich sind. Die Gelenkachsen 46 (erste Gelenkachse), 48 (zweite Gelenkachse) und 50 (dritte Gelenkachse) verlaufen jedoch allesamt parallel zueinander. Diese parallele Anordnung der drei Gelenkachsen 46, 48, 50 wird auch durch die Schwenkbewegung des Kniehebels 34 nicht verändert.
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Die beiden Schwenkhebel 36, 38 des Kniehebelgelenks 34 sind erfindungsgemäß im Wesentlichen gleich lang, vorzugsweise exakt gleich lang ausgestaltet. Ein erster Abstand d1 zwischen der ersten Gelenkachse 46 des ersten Gelenks 40 und der zweiten Gelenkachse 48 des zweiten Gelenks 42 ist vorzugsweise gleich groß wie ein zweiter Abstand d2 zwischen der ersten Gelenkachse 46 des ersten Gelenks 40 und der dritten Gelenkachse 50 des dritten Gelenks 44 (siehe 6).
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Wie beispielsweise durch Vergleich der 5 und 6 mit den 7 und 8 ersichtlich ist, wird das Anschlagglied 28 durch eine Schwenkbewegung des Kniehebels 34 ein- und ausgefahren, um es aus der Transportstrecke 12 hinaus- bzw. hineinzubewegen.
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Die 5 und 6 zeigen die beiden Schwenkhebel 36, 38 des Kniehebelgelenks 34 in ihrer Sperrstellung, in der das Anschlagglied 28 in die Transportstrecke 12 hineinragt und den zu stoppenden Gegenstand festhält. Die 7 und 8 zeigen die beiden Schwenkhebel 36, 38 des Kniehebelgelenks 34 in ihrer Freigabestellung, in welcher das Anschlagglied 28 aus der Transportstrecke 12 herausgeschwenkt ist und den Gegenstand freigibt.
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Die Schwenkbewegung der beiden Schwenkhebel 36, 38 aus der Sperrstellung (5 und 6) in die Freigabestellung (7 und 8) wird mithilfe des Aktors 32 bewirkt, welcher auf den zweiten Schwenkhebel eine Kraft ausübt. Der Bereich des zweiten Schwenkhebels 38, in dem der Aktor 32 die Kraft auf den zweiten Schwenkhebel 38 ausübt, wird vorliegend als Krafteinleitungsbereich 52 bezeichnet. Dieser Krafteinleitungsbereich 52 befindet sich auf dem zweiten Schwenkhebel 38 zwischen der ersten Gelenkachse 46 und der dritten Gelenkachse 50. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Krafteinleitungsbereich 52 und der dritten Gelenkachse 50 kleiner als der Abstand zwischen dem Krafteinleitungsbereich 52 und der ersten Gelenkachse 46.
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Der Aktor 32 weist einen Stellbolzen 54 auf, an dessen stirnseitigen Ende ein Druckstück 56 angeordnet ist, mit dem der Aktor 32 den zweiten Schwenkhebel 38 kontaktiert. Der Stellbolzen 54 wird vorzugsweise mithilfe eines in dem Aktor 32 integrierten Elektromagneten bewegt. Das Druckstück 56 ist vorzugsweise aus Kunststoff, Gummi oder Filz ausgestaltet. Als Gegenstück zu dem Druckstück 56 weist der zweite Schwenkhebel 38 in dem Krafteinleitungsbereich 52 eine muldenförmige Ausnehmung 58 auf, in welche das Druckstück 56 drückt.
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Zur Rückstellung des Kniehebelgelenks 34 aus seiner Freigabestellung (7 und 8) zurück in seine Sperrstellung (3 und 4) wird vorzugweise eine Torsionsfeder 60 verwendet. Diese Torsionsfeder 60 ist an der dritten Gelenkachse 50, oder besser gesagt um die dritte Gelenkachse 50 herum, angeordnet und zwischen dem zweiten Gelenkhebel 38 und dem Grundkörper 26 geklemmt.
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Eine weitere, bisher noch nicht im Detail erläuterte Funktion des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24 betrifft die Dämpfung des Anschlagglieds 28 mithilfe der Dämpfungseinrichtung 30. Bei dieser Dämpfungseinrichtung 30 handelt es sich vorzugsweise um einen Öldämpfer. Eine pneumatische Dämpfung wäre grundsätzlich jedoch ebenfalls denkbar. Die Dämpfungseinrichtung 30 weist einen Stößel 62 auf, welcher mit einem Dämpfungskolben (nicht sichtbar) verbunden ist, der in einem Dämpfungszylinder 64 geführt ist. Der Stößel 62 ist innerhalb einer Bohrung 66 eines Gehäusebauteils 68 geführt. An dieser Stelle ist normalerweise eine gehärtete Stahlhülse in das Gehäuse 68 eingelassen, die zur Führung des Stößels 62 dient. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Bohrung 66 jedoch um eine hartcoatierte Bohrung, so dass eine solche Führungshülse hier nicht notwendig ist. Das Gehäuse 68 wird vorliegend als Anschlaggehäuse 68 bezeichnet. In diesem Anschlaggehäuse 68 ist nicht nur die Dämpfungseinrichtung 30 angeordnet, sondern vorzugsweise ebenfalls eine Rücklaufsperre bestehend aus einem Rücklauf-Stopper 70, welcher mittels eines Federelements 72 beweglich gelagert ist.
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Das Anschlaggehäuse 68 ist über die zweite Gelenkachse 48 des zweiten Gelenks 42 sowohl mit dem ersten Schwenkhebel 36 als auch mit dem Anschlagglied 28 gelenkig verbunden. Auf der anderen Seite ist das Anschlaggehäuse 68 über ein weiteres Gelenk 74 mit dem Grundkörper 26 verbunden. Dieses Gelenk 74 wird vorliegend als fünftes Gelenk 74 bezeichnet. Die Gelenkachse 76 des fünften Gelenks 74 wird als fünfte Gelenkachse 76 bezeichnet.
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Die Verbindung zwischen der Dämpfungseinrichtung 30 und dem Anschlagglied 28 erfolgt über ein weiteres Gelenk 78, welches vorliegend als viertes Gelenk 78 bezeichnet wird. Die Gelenkachse 80 des vierten Gelenks 78 wird als vierte Gelenkachse 80 bezeichnet. Das vierte Gelenk 78 verbindet mit seiner vierten Gelenkachse 80 den Stößel 62 mit dem unteren Ende des Anschlagglieds 28.
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Die Dimensionierung ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Anschlagfläche 82, mit der das Anschlagglied 28 in der Sperrstellung in die Transportstrecke 12 hineinragt, einen Abstand d3 von der zweiten Gelenkachse 48 hat, welcher größer ist als ein Abstand d4 zwischen der zweiten Gelenkachse 48 und der vierten Gelenkachse 80. Die Abstände d3 und d4 können alternativ dazu auch gleich groß gewählt sein.
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Insgesamt ergeben sich durch die erfindungsgemäße Konstruktion des Anschlagmoduls 24 folgende Vorteile: Das Anschlagglied 28 bewegt sich während des Dämpfungsvorgangs von der in 4 dargestellten Stellung in die in 6 dargestellte Stellung in einer ersten Drehrichtung um die zweite Gelenkachse 48. Diese erste Drehrichtung (im vorliegenden Beispiel von 4 nach 6 im Uhrzeigersinn) ist entgegengesetzt zu der Drehrichtung, mit der sich der erste Schwenkhebel 36 während der Schwenkbewegung von seiner in 6 dargestellten Sperrstellung in seine in 8 dargestellte Freigabestellung um die zweite Gelenkachse 48 bewegt. Die beiden Bewegungen sind somit einander entgegengesetzt, weshalb ein unbeabsichtigtes Auslösen des Anschlagglieds, also Freigeben des Werkstücks, nahezu ausgeschlossen ist, da das Anschlagglied 28 den ersten Schwenkhebel 36 und damit das gesamte Kniehebelgelenk 34 in seine Sperrstellung drückt, während ein Werkstück an der Anschlagfläche 82 des Anschlags 28 gehalten wird. Die gleich langen Hebel d1 und d2 wirken sich weiterhin vorteilhaft auf die Gesamtbewegung aus. Durch die Krafteinwirkung des Aktors 32 auf den unteren Bereich des zweiten Schwenkhebels 38 nahe des dritten Gelenks 44 lässt sich der zweite Schwenkhebel 38 relativ einfach und mit einer relativ geringen Auslenkung des Stellbolzens 54 verschwenken. Die Tatsache, dass der Abstand d3 größer ist oder gleich groß ist wie der Abstand d4 wirkt sich zum einen positiv auf die Dämpfung des Anschlagglieds 28 aus. Zum anderen bewegt sich die Anschlagfläche 82 während des Verschwenkens des Anschlagglieds 28 auf einem relativ großen Radius, wodurch die Auf- und Ab-Bewegung des Anschlagglieds 28 bei seiner Einfahr- und Ausfahrbewegung reduziert wird. Durch das Vorsehen einer Torsionsfeder 60 im Bereich der dritten Gelenkachse 50 anstelle einer sonst üblichen Anordnung einer herkömmlichen Zug-Druckfeder im Bereich der Dämpfungseinrichtung 30 ist es möglich, größere Dämpfungselemente zu verwenden, ohne dass hierzu die Gesamtabmaße des Anschlagmoduls 24 vergrößert werden müssen.
