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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper einer Automatisierungskomponente mit einem ersten Verriegelungselement und einem ersten Eingriffselement, wobei das erste Eingriffselement zwischen einer Verriegelungsposition, in der das erste Eingriffselement mit dem ersten Verriegelungselement in Eingriff ist, und einer Entriegelungsposition, in der das erste Eingriffselement mit dem ersten Verriegelungselement nicht in Eingriff ist, bewegbar ausgebildet ist.
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Verbindungsvorrichtungen zum Verbinden eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper einer Automatisierungskomponente sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Verbindungsvorrichtungen umfassen meist mehrere Schrauben, um den ersten Körper mit dem zweiten Körper miteinander zu verbinden. Zum Verbinden und zum Trennen der Körper ist neben den Schrauben ein bestimmtes Werkzeug erforderlich.
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Die Druckschrift
US 2012/068580 A1 betrifft eine lineare Antriebseinheit mit einem Gehäuse mit einem oberen, einem mittleren und einem unteren Körper, einem vertikalen Getriebe, einem DC-Motor, einem Schaft und einem Steuermodul.
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Die Druckschrift
EP 1978262 A1 betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einem bewegliche Antriebsmittel aufnehmenden Vorrichtungsgehäuse in dessen Gehäusewandung eine zur Außenfläche der Gehäusewandung offene Aufnahmevertiefung ausgebildet ist, und mit mehreren jeweils in einer solchen Aufnahmevertiefung fixierten, mit den Antriebsmitteln kooperierenden eigenständigen Funktionsmodulen.
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Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine verbesserte Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper einer Automatisierungskomponente bereitzustellen, die besonders einfach realisiert und ohne Werkzeug bedient werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch Gegenstände nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper einer Automatisierungskomponente mit einem ersten Verriegelungselement und einem ersten Eingriffselement gelöst, wobei das erste Eingriffselement zwischen einer Verriegelungsposition, in der das erste Eingriffselement mit dem ersten Verriegelungselement in Eingriff ist, und einer Entriegelungsposition, in der das erste Eingriffselement mit dem ersten Verriegelungselement nicht in Eingriff ist, bewegbar ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung ein erstes Betätigungselement aufweist, um das erste Eingriffselement von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition zu überführen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders einfache Verbindung eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper einer Automatisierungskomponente möglich ist. Die Verbindung kann einfach durch Betätigung des Betätigungselements in Eingriff gebracht oder gelöst werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erste Verriegelungselement stiftförmig ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verbindungsvorrichtung mit einfachen Mitteln realisiert werden kann. Die stiftförmige Ausbildung des Verriegelungselements ist zudem mit geringem Aufwand herzustellen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erste Verriegelungselement eine Eingriffsnut auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders gute mechanische Blockierung durch Eingriff des Eingriffselements in die Eingriffsnut möglich ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erste Verriegelungselement einen konisch geformten Abschnitt auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verbinden des ersten Körpers mit dem zweiten Körper vereinfacht wird. Das Betätigungselement braucht zum Verbinden nicht mehr betätigt werden, da der konisch geformte Abschnitt beim Zusammenführen des Verriegelungselements mit dem Eingriffselement unmittelbar zur Auslenkung des Eingriffselements führt. Das Eingriffselement greift dann automatisch in die Nut des Verriegelungselements ein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Eingriffsnut eine angeschrägte Kontur auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass beim Eingreifen des Eingriffselements in die Nut des Verriegelungselements kein Spiel zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper verbleibt. Die angeschrägte Kontur gewährleistet, dass das Eingriffselement an den tiefsten Punkt der Nut überführt wird, wodurch nicht nur ein Formschluss, sondern auch ein Kraftschluss zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper entsteht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Eingriffsnut einen Halterand auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Entriegelung der Verbindungsvorrichtung aufgrund einer Zugbelastung zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper verhindert wird. Durch den Halterand wird eine Überführung des Eingriffselements von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition gehemmt, sodass die Betätigung des Betätigungselements notwendig ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erste Eingriffselement hakenförmig ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das erste Eingriffselement besonders einfach und effektiv in Bezug auf das Verriegeln des Verriegelungselements ausgebildet ist. Mit einer Hakenform ist das Eingriffselement unmittelbar korrespondierend zu der Geometrie der Nut an dem stiftförmigen Verriegelungselement ausgebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Federelement auf, um das erste Eingriffselement von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition zu überführen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Eingriffselement eigenständig durch die Federkraft in die Verriegelungsposition überführt und dort gehalten wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erste Betätigungselement werkzeuglos manuell betätigbar. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass weder ein Werkzeug noch ein anderes Hilfsmittel zum Verbinden oder zum Trennen des ersten Körpers mit oder von dem zweiten Körper benötigt wird. Es genügt eine manuelle Betätigung des Betätigungselements.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind das erste Verriegelungselement an dem ersten Körper und das erste Eingriffselement an dem zweiten Körper angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verbindungsvorrichtung ein modulares Verbinden von zwei oder mehreren Körpern ermöglicht. Hierbei spielt die Reihenfolge der Körper keine Rolle.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der zweite Körper eine Öffnung auf, die dazu ausgebildet ist das erste Verriegelungselement des ersten Körpers aufzunehmen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verbinden eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper besonders einfach erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein zweites Verriegelungselement auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verbindung besser und mechanisch stabiler ausgebildet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind das erste und das zweite Verriegelungselement parallel angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verbindung zusätzlich verbessert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Federelement zwischen dem ersten und dem zweiten Verriegelungselement angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verriegelung symmetrisch und besonders kraftschlüssig erfolgt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein drittes Verriegelungselement und ein drittes Eingriffselement auf, wobei das dritte Verriegelungselement mittels eines zweiten Betätigungselements von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition überführbar ist. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verbindung zusätzlich verbessert wird und eine größere mechanische Belastbarkeit aufweist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Betätigungselement an einer dem ersten Betätigungselement gegenüberliegenden Seite des ersten oder des zweiten Körpers angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verbindung des ersten Körpers mit dem zweiten Körper besonders stabil und mechanisch zuverlässig ausgebildet ist. Bei gleichzeitigem Betätigen der Betätigungselemente können die Körper sehr einfach ohne den Einsatz eines Werkzeugs oder eines anderen Hilfsmittels zum Verbinden oder zum Trennen des ersten Körpers mit oder von dem zweiten Körper genutzt werden. Es genügt eine manuelle Betätigung der Betätigungselemente.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Automatisierungskomponente mit einer Vorrichtung nach dem ersten Aspekt gelöst.
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Der Einsatz des Prinzips ist in vielen Bereichen der Fabrikautomation oder der Prozessautomation denkbar. Geeignete Automatisierungskomponenten können pneumatische oder elektrische Antriebe, Motorcontroller, elektronische Steuerungen, Wartungsgeräte, pneumatische und elektrische Verbindungstechniken aber auch die Ventiltechnik oder Armaturen der Prozessautomation als Anwendungsbereiche sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung;
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2 eine weitere perspektivische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung;
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3 eine weitere Ansicht einer Verbindungsvorrichtung;
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4 eine Ansicht einer Verbindungsvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Körper;
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5 eine Ansicht einer Verbindungsvorrichtung an einem ersten Körper; und
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6 eine vergrößerte Darstellung eines Verriegelungselements und eines Eingriffselements.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 umfasst ein erstes zylinderförmiges Verriegelungselement 107, ein zweites zylinderförmiges Verriegelungselement 108 sowie ein erstes verschiebbares Eingriffselement 109 und ein zweites verschiebbares Eingriffselement 110.
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Das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 sind als ein gemeinsames integrales Bauteil ausgebildet und mit einem Federelement 119 vorbelastet, um das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition zu überführen. Dadurch werden das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 nur durch die Federkraft des Federelements 119 in die Verriegelungsposition überführt und in der Verriegelungsposition gehalten.
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Zusätzlich umfasst die Vorrichtung 100 ein erstes Betätigungselement 111. Das erste Betätigungselement 111 steht unmittelbar mit dem ersten Eingriffselement 109 und dem zweiten Eingriffselement 110 mechanisch in Verbindung, um das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition zu überführen.
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Sowohl das erste Verriegelungselement 107 als auch das zweite Verriegelungselement 108 sind stiftförmig ausgebildet. Jedes der Verriegelungselemente 107, 108 weist eine umlaufende Eingriffsnut 113 auf, die zum Eingreifen der jeweils hakenförmig ausgebildeten Eingriffselemente 117, 109, 110 vorgesehen ist.
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Zum Verbinden oder zum Trennen der Verbindungsvorrichtung 100 wird lediglich das Betätigungselement 111 gedrückt, so dass die Eingriffselemente 109, 110 gegen die Federkraft des Federelements 119 den Eingriff mit den Verbindungselementen 107 und 108 verlieren. Dieser Vorgang kann vollständig ohne Werkzeug oder sonstige Hilfsmittel erfolgen, indem ein Nutzer lediglich manuell das Betätigungselement 111 drückt und betätigt.
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2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Verbindungsvorrichtung 100. Das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 befinden sich durch die Federkraft des Federelements 119 in der Verriegelungsposition, in der das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 in die jeweilige umlaufende Eingriffsnut 113 des ersten Verriegelungselements 107 und des zweiten Verriegelungselements 108 eingreifen.
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3 zeigt eine weitere Ansicht der Verbindungsvorrichtung 100 in einer seitlichen Schnittansicht. Das erste riegelförmige Eingriffselement 109 und das zweite riegelförmige Eingriffselement 110 befinden sich durch die Federkraft des Federelements 119 in der Verriegelungsposition, in der das erste Eingriffselement 109 und das zweite Eingriffselement 110 in das erste Verriegelungselement 107 und in das zweite Verriegelungselement 108 eingreifen. Das erste Verriegelungselement 107 und das zweite Verriegelungselement 108 sind zueinander parallel angeordnet. Das Federelement 119 ist in der Mitte zwischen dem ersten Verriegelungselement 107 und das zweite Verriegelungselement 108 angeordnet.
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4 zeigt eine Ansicht eines ersten Körpers 103 und eines zweiten Körpers 105 mit der Verbindungsvorrichtung 100. Die Verbindungsvorrichtungen 100 dienen zum stapelförmigen Koppeln der Körper 103 und 105 und weiteren Körpern.
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Das erste Verriegelungselement 107 ist an dem ersten Körper 103 und das erste Eingriffselement 109 an dem zweiten Körper 105 angeordnet. Zusätzlich weist der zweite Körper 105 eine zylindrische Öffnung 121 auf, um das erste Verriegelungselement 107 des ersten Körpers 103 aufzunehmen. Das erste Verriegelungselement 107 wird zum Verbinden des ersten Körpers 103 und des zweiten Körpers 105 in die Öffnung 121 eingeführt. Dies erfolgt in entsprechender Weise mit dem zweiten Verbindungselement 108 an dem ersten Körper 103 und einer weiteren korrespondierenden Öffnung an dem zweiten Körper 105. An zwei gegenüberliegenden, nach außen gerichteten Seiten jedes Körpers 103 und 105 befindet sich jeweils ein Betätigungselement 111.
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Zusätzlich weist der zweite Körper 105 ebenfalls ein erstes Verriegelungselement 107 und ein zweites Verriegelungselement 108 auf. Beide Verriegelungselemente 107 und 108 sind auf einer den Öffnungen 121 abgewandten Seite des zweiten Körpers 105 angeordnet. Der zweite Körper 105 ist beispielsweise ein modulares Element einer Antriebseinheit als Automatisierungskomponente. Dieses modulare Element kann durch Verbindungsvorrichtungen 100 in beliebiger Reihenfolge mit weitern modularen Elementen der Antriebseinheit kombiniert und mit wenigen Handgriffen ausgetauscht werden.
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5 zeigt eine Ansicht der Verbindungsvorrichtung 100 an dem ersten Körper 103. Der erste Körper 103 weist eine Vorrichtung 100 mit einem ersten Verriegelungselement 107, einem zweiten Verriegelungselement 108, einem dritten Verriegelungselement 123 und einem vierten Verriegelungselement 125 auf. Das dritte Verriegelungselement 123 und das vierte Verriegelungselement 125 sind dazu vorgesehen mit entsprechenden Eingriffselementen (nicht gezeigt) eines zusätzlichen Körpers in Eingriff gebracht zu werden. Somit weist der erste Körper 103 jeweils vier Verriegelungselemente 107, 108, 123 und 125 sowie vier Eingriffselemente auf. Zusätzlich umfasst der erste Körper 103 ein zweites Betätigungselement an einer Seite des ersten Körpers 103, die dem ersten Betätigungselement 111 gegenüberliegt. Folglich erfolgt eine Trennung zweier benachbarter Körper mittels einem gleichzeitigen Betätigen der gegenüberliegenden Betätigungselemente.
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6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des ersten Verriegelungselements 107 und des ersten Eingriffselements 109. Das erste Eingriffselement 109 befindet sich mit dem ersten Verriegelungselement 107 in Eingriff und greift in die umlaufende Eingriffsnut 113 des Verriegelungselements 107 ein. An einem offenen Ende des ersten Verriegelungselements 107 befindet sich ein konisch geformter Abschnitt 115. Dieser vereinfacht das Verbinden eines ersten Körpers 103 mit einem zweiten Körpers 105, da dieser beim Einschieben des Verriegelungselements 107 das Eingriffselement 109 nach außen drückt und das Betätigungselement 111 zum Verbinden nicht mehr betätigt werden braucht. Der konisch geformte Abschnitt 115 führt beim Zusammenführen des Verriegelungselements 107 mit dem Eingriffselement 109 unmittelbar zur Auslenkung des Eingriffselements 109, so dass anschließend das Eingriffselement 109 durch eine Federkraft in die Eingriffsnut 113 des ersten Verriegelungselements 107 gedrückt wird und in die Eingriffsnut 113 eingreift.
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In der Eingriffsnut 113 befindet sich eine angeschrägte, konische Kontur 114. Die angeschrägte Kontur 114 gewährleistet, dass das Eingriffselement 113 an den tiefsten Punkt der Eingriffsnut überführt wird, so dass nicht nur ein Formschluss, sondern auch ein Kraftschluss zwischen dem ersten Körper 103 und dem zweiten Körper 105 möglich wird.
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Ein tellerförmiger Halterand 116 verhindert ein ungeplantes Trennen der Verbindungsvorrichtung 100 zwischen den Körpern 103 und 105, das beispielsweise aufgrund einer Zugbelastung zwischen dem ersten Körper 103 und dem zweiten Körper 105 durch die angeschrägte Kontur 114 auftreten könnte. Durch den Halterand 116 wird eine Überführung des Eingriffselements 109 von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition derart gehemmt, dass eine Betätigung des Betätigungselements 111 zum Trennen des ersten Körpers 103 von dem zweiten Körper 105 erforderlich ist.
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Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
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Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 103
- Erster Körper
- 105
- Zweiter Körper
- 107
- Erstes Verriegelungselement
- 108
- Zweites Verriegelungselement
- 109
- Erstes Eingriffselement
- 110
- Zweites Eingriffselement
- 111
- Erstes Betätigungselement
- 113
- Eingriffsnut
- 114
- Angeschrägte Kontur
- 115
- Konisch geformter Abschnitt
- 116
- Halterand
- 117
- Hakenförmiges Eingriffselement
- 119
- Federelement
- 121
- Öffnung
- 123
- Drittes Verriegelungselement
- 125
- Viertes Verriegelungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/068580 A1 [0003]
- EP 1978262 A1 [0004]
