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Die Erfindung betrifft eine Überlastschutzeinrichtung mit einem Gehäuse, das zur Befestigung an einem Handhabungsgerät bzw. eines Werkzeugs vorgesehen ist, mit einem beweglich an dem Gehäuse angeordneten Halter zur Befestigung eines Werkzeugs bzw. eines Handhabungsgeräts, mit einer Vorspanneinrichtung zur Erzeugung einer Vorspannkraft zwischen Gehäuse und Halter, die den Halter in eine Grundstellung drängt, und mit einer Schalteinrichtung, die wenigstens einen am Halter vorgesehenen Magnetfelderzeuger und wenigstens einen am Gehäuse vorgesehenen Magnetfeldsensor umfasst, wobei die Schalteinrichtung derart eingerichtet ist, dass dann ein Schaltsignal generiert wird, wenn sich der Magnetfelderzeuger bezüglich des Magnetfeldsensors bewegt.
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Überlastschutzeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden bei fremdkraftbetriebenen Handhabungsgeräten, beispielsweise bei achs- oder bahngesteuerten Industrierobotern, zur Vermeidung von Schäden bei Kollisionen im Rahmen von Bewegungen zwischen dem Handhabungsgerät und Gegenständen in der Umgebung des Handhabungsgerätes eingesetzt. Dazu weist eine Überlastschutzeinrichtung ein Gehäuse auf, das an dem Handhabungsgerät, beispielsweise an einem Aufnahmeflansch eines Roboterarms, befestigt werden kann. An dem Gehäuse ist ein Werkzeughalter, beispielsweise in Form eines Werkzeugflansches, vorgesehen, der zur Aufnahme von Handhabungswerkzeugen, beispielsweise Greifeinrichtungen, Bearbeitungseinrichtungen, Messeinrichtungen, ausgebildet ist. Der Werkzeughalter ist dabei beweglich mit dem Gehäuse verbunden, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Werkzeughalter, insbesondere in Form einer Auslenkung des Werkzeughalters, ermöglicht ist. Dabei können lineare und/oder rotatorische Relativbewegungen abhängig von einem Anwendungsbereich der an dem Werkzeughalter angebrachten Handhabungswerkzeuge vorgesehen sein. Die Relativbewegungen können durch konstruktive Gegebenheiten des Gehäuses und des daran angebrachten Werkzeughalters begrenzt sein. Um unerwünschte Relativbewegungen zu verhindern, ist eine Vorspanneinrichtung vorgesehen, die zwischen dem Gehäuse und dem Werkzeughalter eine Vorspannkraft aufbringt, so dass eine Relativbewegung erst bei Überwindung der Vorspannkraft stattfinden kann. Somit tritt bei einer Kollision des Handhabungswerkzeugs mit einem Gegenstand zunächst nur eine durch eine Höhe der Vorspannkraft bestimmte Kollisionskraft auf. Da gegebenenfalls nicht ausgeschlossen werden kann, dass ein zur Verfügung stehender Bewegungsspielraum der Relativbewegung zwischen Gehäuse und Werkzeughalter ausreicht, um die von dem Handhabungsgerät ausgeführte Bewegung vollständig abzufangen, ist zwischen dem Gehäuse und dem Werkzeughalter eine Schalteinrichtung vorgesehen, die bei einer Mindestauslenkung des Werkzeughalters gegenüber dem Gehäuse ein Schaltsignal erzeugt, das an eine Steuerungseinrichtung des Handhabungsgeräts weitergeleitet werden kann, um die Bewegungen des Handhabungsgeräts zu stoppen und gegebenenfalls in entgegengesetzter Richtung zu verfahren.
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Eine bekannte Ausführungsform einer Überlastschutzeinrichtung ist das Modell OPS 80 der Anmelderin, die in gängigen Katalogmaterialien dargestellt ist. Der OPS 80 weist ein zylindrisches Gehäuse mit Befestigungsbohrungen für eine Montage an einen Industrieroboter auf. An dem zylindrischen Gehäuse ist ein ebenfalls zylindrischer Werkzeughalter angebracht, der linear verschieblich und drehbar befestigt ist. Der Werkzeughalter kann über einen Druckkolben oder über Federmittel mit einer Vorspannkraft beaufschlagt werden und ermöglicht somit die Übertragung eines konstruktiv begrenzten Drehmoments bzw. einer entsprechenden Kraft, was zur Benutzung eines an dem Werkzeughalter angebrachten Werkzeugs notwendig ist. An einer dem Werkzeughalter zugewandten Stirnseite des Gehäuses sind jeweils um 120 Grad versetzt angeordnete induktive Näherungsschalter angeordnet, die im Fall einer Kollision und einer dadurch bewirkten Annäherung des Werkzeughalters an das Gehäuse ein Schaltsignal auslösen können und somit die Bewegungen des Handhabungsgeräts stoppen können.
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Aus der
US 4 717 003 A ist eine Überlastschutzeinrichtung bekannt geworden, die zur Erzeugung einer Vorspannkraft Federelemente vorsieht. Über Sensoren wird dabei der Abstand zwischen dem Gehäuse und einer Werkzeugplatte bestimmt. Wird ein vorgegebener Abstand überschritten, so wird ein Signal ausgegeben.
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Aus der
DE 32 41 132 A1 und der
DE 33 28 412 A1 sind Überlastschutzeinrichtungen bekannt, wobei ein axial verlagerbarer Näherungsinitiator vorgesehen ist. Dabei kann der Näherungsinitiator bei Überlast der Vorrichtung und Kontakt mit einem Bauteil in axialer Richtung verlagert werden ohne ein Schaden zu verursachen.
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Aus der
DD 2 52 512 A3 ist ein Adapter mit Kollisionsschutz bekannt geworden, der ein Grundgehäuse vorsieht. Im Grundgehäuse ist ein Druckvolumen angeordnet, das mittels einer Membran abgedichtet ist. Bei Abheben eines Flansches von Arretierungsmitteln wird über einen Sensor ein Signal abgegeben.
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Eine Überlastschutzeinrichtung mit Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der
DE 20 2012 012 857 U1 bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus der
DE 20 2012 012 857 U1 vorbekannte Überlastschutzeinrichtung in vorteilhafterweise fortzubilden.
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Diese Aufgabe wird mit einer Überlastschutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist folglich vorgesehen, dass der Magnetfelderzeuger am Halter in einer Neutrallage beweglich vorgespannt angeordnet ist, so dass er bei einer auf das Gehäuse oder den Halter wirkenden Kraft, und insbesondere bei Auftreten einer Überlast, aus der Neutrallage ausgelenkt wird. Dadurch, dass der Magnetfelderzeuger nicht starr am Halter befestigt ist, sondern gegenüber dem Halter beweglich vorgespannt angeordnet ist, kann erreicht werden, dass bei einer auftretenden Überlast, oder auch bei einer sich anbahnenden Überlast, der Magnetfelderzeuger seine Neutrallage verlässt, was mittels des Magnetfeldsensors detektierbar ist. Insofern kann eine Überlastschutzeinrichtung bereitgestellt werden, die weitaus sensibler, nämlich schon zeitlich vor dem Auftreten der Überlast, reagiert als eine bekannte Überlastschutzeinrichtung. Der Magnetfelderzeuger kann dabei insbesondere als Permanentmagnet ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Magnetfeldsensor vorzugsweise als magnetischer Näherungsschalter ausgebildet. Der Magnetfeldsensor ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass er ein sich änderndes Magnetfeld in allen drei Raumrichtungen erkennen kann.
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Die Vorspannrichtung umfasst einen Zylinder und einen im Zylinder vorhandenen, einen Druckraum begrenzenden Druckkolben, wobei der Magnetfelderzeuger an der dem Druckraum zugewandten Seite des Druckkolbens und der Magnetfeldsensor am Boden des Zylinders bzw. am Gehäuse im Bereich des Zylinderbodens angeordnet sind. Der Magnetfelderzeuger ist also innerhalb des Druckraums vorgesehen, wodurch er sich räumlich nahe und im Erfassungsbereich des Magnetfeldsensors befindet.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Magnetfelderzeuger derart beweglich angeordnet ist, dass er bei Auftreten einer auf das Gehäuse oder des Halters wirkenden Kraft seine Neutrallage verlässt, bevor der Halter seine Grundstellung verlässt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass kurz bevor der Halter seine Grundstellung verlässt, bereits erkannt werden kann, dass dies passieren wird. Dadurch können schnellere Reaktionszeiten beim Eintreten des Überlastfalles erreicht werden.
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Dabei ist vorteilhaft, wenn der Magnetfelderzeuger in der Neutrallage über die dem Druckraum zugewandte Kolbenfläche übersteht und so in den Erfassungsbereich des Magnetfeldsensors greift.
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Vorzugsweise ist der Magnetfelderzeuger in der Neutrallage mittels einer Feder in axialer Richtung weg vom Druckkolben und in radialer Richtung nachgiebig vorgespannt angeordnet. Als Feder kann insbesondere eine Schraubenfeder Verwendung finden, die gegen die dem Druckraum zugewandte Oberseite des Druckkolbens wirkt. Der Magnetfelderzeuger kann bei einer derartigen Anordnung in axialer Richtung hin zum Druckkolben und in radialer Richtung aus der Neutrallage weg von einer Mittelachse des Druckkolbens bewegt werden.
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Der Magnetfelderzeuger kann vorzugsweise an einem Trägerelement angeordnet sein, das einen in radialer Richtung ragenden Trägerkopf aufweist. Die Feder kann dabei einerends am Trägerkopf und anderenends am Druckkolben abgestützt vorgesehen sein. Das Trägerelement kann insbesondere als Schraube und der Trägerkopf als Schraubenkopf ausgebildet sein, wobei der Schraubenkopf dann auf seiner Oberseite eine Aufnahme für den Magnetfelderzeuger vorsehen kann. Der Magnetfelderzeuger kann beispielsweise in den Trägerkopf eingegossen sein.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Kolbenoberfläche eine Ausnehmung aufweist, so dass der Trägerkopf entgegen der Vorspannung der Feder in axialer Richtung in die Ausnehmung eintauchen kann. Insbesondere dann, wenn der Druckkolben aufgrund eines im Druckraum stattfindenden Druckabfalls gegen das Gehäuse wirkt, kann der Trägerkopf wenigstens abschnittsweise in die Ausnehmung eintauchen. Vorzugsweise ist die Ausnehmung derart, dass der Trägerkopf vollständig in diese eintauchen kann.
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Zudem ist denkbar, dass ein Federelement vorgesehen ist, dass den Druckkolben in seine Grundstellung drängt. Dadurch kann gewährleistet werden, dass bei Druckabfall der Druckkolben dennoch in der Grundstellung, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken, verbleibt. Das Federelement kann dabei einerends sich am Boden des Zylinders und andererends am Druckkolben abstützen.
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Zur Anordnung des Trägerelements am Druckkolben ist vorteilhaft, wenn der Druckkolben einen eine Öffnung umschließenden Ringbund aufweist und wenn das Trägerelement verschiebbar und kippbar in der Öffnung des Ringbundes angeordnet ist. Die Feder kann sich dabei einerends am Trägerkopf und andererends am Ringbund abstützen. Um ein vollständiges Ausrücken des Trägerelements aus der Öffnung zu vermeiden, ist vorteilhaft, wenn das Trägerelement auf seiner dem Druckraum abgewandten Seite Hinterschneidungen, beispielsweise in Form von Stiften oder Scheiben, aufweist. Die Hinterschneidungen wirken dann gegen die der Feder abgewandte Seite des Ringbundes. Dadurch ist das Federelement letztlich im Ringbund gefangen, aber verschiebbar und kippbar angeordnet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass der Magnetfelderzeuger entlang einer Mittelachse des Druckkolbens und dass der Magnetfeldsensor am Zylindergehäuse im Bereich der Mittelachse vorgesehen sind. Aufgrund dieser Anordnung ist es ausreichend, lediglich einen Magnetfelderzeuger und lediglich einen Magnetfeldsensor vorzusehen, wobei der Magnetfeldsensor eine Bewegung des Magnetfelderzeugers im Raum, also in alle drei Raumrichtungen, erfassen kann. Das Gehäuse kann dazu auf der dem Zylinder abgewandten Außenseite vorzugsweise eine Aufnahmenut, die sich vorzugsweise zur Mittelachse in radialer Richtung erstreckt, für den vorzugsweise als Näherungsschalter ausgebildeten Magnetfelderzeuger aufweisen.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Vorspanneinrichtung ein Federelement umfasst, das den Halter und/oder den Druckkolben in die Grundstellung drängt. Das Federelement kann sich dabei einerends an der dem Halter abgewandten Seite des Bodens des Zylinders und andererends am Druckkolben abstützen.
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Dabei ist vorteilhaft, wenn sowohl die Feder als auch das Federelement als Schraubenfeder ausgebildet sind und diese konzentrisch zueinander verlaufend angeordnet sind. Vorzugsweise kann das Federelement einen größeren Durchmesser als die Feder aufweisen, so dass das Federelement die Feder umgibt.
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Der Magnetfeldsensor kann insbesondere ein programmierbarer, elektronischer Magnetfeldsensor sein, der so einstellbar ist, dass der Grenzwert, bei dessen Überschreiten Schaltsignale erzeugt werden, einstellbar ist. Ferner ist vorteilhaft, wenn eine Steuereinheit zur Auswertung der Schaltsignale und zur Erzeugung eines Befehlsignals vorgesehen ist. Ferner ist vorteilhaft, wenn Mittel zur Einstellung des Grenzwerts vorgesehen sind und wenn Mittel zur Verstellung des Drucks im Druckraum vorgesehen sind. Die Steuereinheit kann dann derart ausgebildet sein, dass sie das Schaltsignal in Abhängigkeit des Drucks und des Grenzwerts auswertet bzw. das Befehlssignal in Abhängigkeit des Drucks und des Grenzwerts erzeugt. Dadurch kann eine Art Messsystem bereitgestellt werden, mittels dem auf die Überlastschutzeinrichtung wirkende Kräfte bestimmt werden können. Zudem kann die Steuereinheit derart programmiert werden, dass bereits ein Befehlssignal dann erzeugt wird, wenn der Magnetfelderzeuger nur minimal gegenüber dem Magnetfeldsensor bewegt wird.
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Der Magnetfeldsensor ist vorzugsweise als Schließer ausgebildet ist, der grundsätzlich geöffnet ist und bei detektiertem Magnetfeld einen geschlossen Schaltzustand einnimmt. Bewegt sich der Halter gegenüber dem Grundgehäuse so dass ein Grenzabstand zwischen Magnetfelderzeuger und Magnetfeldsensor überschritten wird, wird auch der Grenzwert überschritten und der Sensor schaltet in einen geöffneten Schaltzustand. Der Schaltkreis wird dann unterbrochen. Die Unterbrechung des Schaltkreises generiert das Schaltsignal, und damit letztlich das Befehlssignal.
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Ebenso denkbar wäre, dass der Magnetfeldsensor als Öffner ausgebildet ist, der grundsätzlich geschlossen ist und in der Grundstellung bei detektiertem Magnetfeld einen geöffneten Schaltzustand einnimmt. Bewegt sich der Halter gegenüber dem Grundgehäuse so dass der Grenzwert überschritten wird, so schaltet der Sensor in einen geschlossenen Schaltzustand und ein Schaltkreis wird geschlossen. Das Schließen des Schaltkreises bildet dann das Schaltsignal bzw. generiert es.
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Vorteilhafterweise sieht der Druckkolben auf der dem Druckraum abgewandten Seite eine umlaufende, den Druckraum begrenzende Dichtung vor. Dadurch kann gewährleistet werden, dass durch Beaufschlagen des Druckraums mit einem Medium die Vorspannkraft zwischen Gehäuse und Halter erhalten bleibt. Weiter Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Überlastschutzeinrichtung,
- 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung nach 1,
- 3 einen zu dem Längsschnitt gemäß 1 um 90° versetzten weiteren Längsschnitt,
- 4 einen der 2 entsprechenden Längsschnitt in eingefahrener Position,
- 5 einen der 2 entsprechenden Längsschnitt in ausgelenkter Position.
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Die in den Figuren dargestellte Überlastschutzeinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Handhabungsgerät, beispielsweise einem Roboterarm. Am Gehäuse 12 ist beweglich ein Halter 14 angeordnet, an dem ein Werkzeug oder eine Handhabungskomponente anbringbar ist.
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Ferner ist eine Vorspanneinrichtung 13 zur Erzeugung einer Vorspannkraft zwischen Gehäuse 12 und Halter 14 vorhanden, die einen in den 2 bis 5 gezeigten Zylinder 16 und einen im Zylinder 16 vorhandenen Druckkolben 18 umfasst. Der Druckkolben 18 begrenzt einen Druckraum 20, der mit einem Medium, insbesondere Druckluft, druckbeaufschlagbar ist. In der 2 wird der Druckkolben 18 aufgrund der Druckbeaufschlagung in eine dort gezeigte Grundstellung beaufschlagt. Zur Sicherung des Druckkolbens 18 in der Grundstellung ist zudem ein Federelement 22 vorgesehen, das sich einerends am Boden des Zylinders 16 und andererends am Druckkolben 18 abstützt.
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Der Druckkolben 18 weist dabei auf der dem Druckraum 20 abgewandten Seite eine umlaufende, den Druckraum abdichtende Dichtung 24 auf.
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Wie aus den 2 bis 5 deutlich wird, ist am Druckkolben 18 ein im Druckraum 20 vorhandener Magnetfelderzeuger in Form eines Permanentmagneten 26 vorgesehen. Der Magnet 26 ist entlang einer Mittelachse 28 des Druckkolbens 18 und der Magnetfeldsensor 30 ist auf der Außenseite des Gehäuses 12 im Bereich der Mittelachse 28 vorgesehen.
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Der Magnet 26 ist am Halter 14 in einer Neutrallage, wie sie in den 2, 3 und 4 gezeigt ist, beweglich vorgespannt angeordnet, so dass er bei Überlast aus der Neutrallage ausgelenkt wird. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so, dass der Magnet 26 seine Neutrallage bereits verlässt, bevor der Halter 14 seine Grundstellung verlässt.
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Der Magnet 26 ist in einem Trägerelement 27 untergerbacht. Das Trägerelement 27 weist einen in radialer Richtung hervorstehenden Trägerkopf 29 auf, der eine Ausnehmung zur Aufnahme des Magneten 26 aufweist. Die Aufnahme ist auf der nach oben gewandten, einem Magnetfeldsensor 30 zugewandten Seite offen. Der Magnet 26 ist vorzugsweise in die Aufnahme eingegossen.
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Der als Näherungsschalter ausgebildete Magnetfeldsensor 30 ist in einer Aufnahmenut 32, die insbesondere in 1 deutlich zu erkennen ist, angeordnet. Die Aufnahmenut 32 erstreckt sich zur Mittelachse 28 in radialer Richtung. Der Näherungsschalter 30 ist dabei von außen zugänglich und kann in der Aufnahmenut 32 an der richtigen Stelle, axial oberhalb des Magneten 26, positioniert und leicht ausgetauscht werden. Der Näherungsschalter 30 detektiert dabei das vom Magneten 26 ausgebildete Magnetfeld. Für den Fall, dass sich eine relevante Änderung im Magnetfeld ergibt, wird vom Näherungsschalter 30 ein Schaltsignal generiert und einer in den Figuren nicht dargestellten Steuereinheit, insbesondere zur Erzeugung eines Befehlssignals, zugeführt.
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Wie aus den 2 und 3 deutlich wird, überragt der Magnetfelderzeuger 26 in der Neutrallage die dem Druckraum zugewandte Kolbenoberfläche 33. Dadurch befindet sich der Magnet 26 näher am Näherungsschalter 30, so dass er vollständig in dessen Detektionsbereich liegt.
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Zur vorgespannten Positionierung des Magnets 26, bzw. dessen Trägerelement 27 in der Neutrallage ist, wie aus den 3 bis 5 deutlich wird, eine Feder 42 vorgesehen. Die Feder 42 stützt sich einerends an der Unterseite des Trägerkopfes 29 und andererends an einem am Druckkolben 18 vorgesehenen, eine Öffnung umschließenden Ringbund 44 ab. Das Trägerelement 27 ist in der vom Ringbund 44 umschlossenen Öffnung in axialer Richtung, also entlang der Mittelachse 28 verschiebbar und um quer zur Mittelachse verlaufende Kippachsen kippbar angeordnet. Aufgrund der Vorspannung des Federelements 22 nimmt das Trägerelement 27, und damit der Magnet 26, seine Neutrallage ein. Wirken allerdings äußere Kräfte auf die Überlastschutzeinrichtung 10, so wird das Trägerelement 27 mit dem Magneten 26 aus seiner Neutrallage ausgelenkt. Ein Auslenken des Trägerelements 27 mit dem Magnet 26 aus der Neutrallage kann vom Näherungsschalter 30 detektiert werden. Aufgrund der geringen Trägheit und der geringen, von der Feder 42 aufgebrachten Vorspannkraft, kann ein Auslenken des Magnets 26 erfolgen, bevor der Arbeitskolben 18 die Grundstellung verlässt und die Überlastschutzeinrichtung 10 kollabiert. Insgesamt kann hierdurch vergleichsweise früh auf einen Überlastfall rückgeschlossen werden.
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Wie aus den 2, 3 und 4 deutlich wird, sind das Federelement 22 und die Feder 42 in der Neutrallage konzentrisch und die Mittelachse 28 angeordnet. Das Federelement 22 und die Feder 42 sind dabei aus Schraubenfedern ausgebildet.
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In der 4 wirkt eine Kraft F in axialer Richtung auf den Halter 14, wodurch der Druckkolben 18 in den Druckraum 20 eintaucht. Da die Dichtung 24 abhebt, kollabiert der Druckraum 20. Um ein ungestörtes Eintauchen des Druckkolbens 18 in den Druckraum 20 zu gewährleisten, weist der Druckkolben 18 an der Kolbenoberfläche 33 eine Ausnehmung 46 auf, so dass der Trägerkopf 29 weitgehend entgegen der Vorspannung der Feder 42 in die Ausnehmung 46 eintauchen kann. Dabei ist denkbar, dass auch das Gehäuse 12 eine Ausnehmung 48 vorsieht, in welche das dem Druckkolben 18 abgewandte Ende des Trägerkopfs 29 eintauchen kann.
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Wie insbesondere aus den 2 und 3 deutlich wird, weist das Trägerelement 27 auf der dem Druckraum 20 abgewandten Seite des Ringbunds 44 eine Scheibe 50 auf, die den Ringbund 44 hinterschneidet, so dass das Trägerelement 27 am Druckkolben 18 unter Vorspannung gefangen angeordnet ist. Die Scheibe 50 ist dabei mittels einer Schraube 52, die in das untere Ende des Trägerelements 27 eingeschraubt ist, am Trägerelement 27 befestigt. Der Ringbund 44 ist dabei derart eingerichtet, dass das Trägerelement 24 um quer zur Mittelachse 20 verlaufende Achsen kippbar ist, wie es in 3 mit den Doppelpfeilen 54 angedeutet ist. Falls ein am Halter 14 angeordnetes Werkzeug beim Verfahren des Gehäuses 12 mit einem Objekt ungewollterweise kollidiert, findet bei Überwinden der von der Vorspanneinrichtung aufgebrachten Vorspannkraft eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 12 und dem Halter 14 statt. Dadurch fällt der Druck im Druckraum 20 ab; das System kollabiert. Aufgrund der Relativbewegung des Druckkolbens 18 im Zylinder 16 ändert sich das von den Näherungsschaltern 30 detektierte Magnetfeld. Ändert sich das Magnetfeld derart, dass ein Grenzwert überschritten wird, dann wird ein Schaltsignal erzeugt. Die das Schaltsignal auswertende Steuereinheit kann dann Befehlssignale versenden, beispielsweise ein Warnsignal oder auch ein Signal, das zum Stillstand des Handhabungsgeräts führt.
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Bei einer Kollision wird folglich der Druckkolben 18 aus seiner Grundstellung, wie sie in 2 dargestellt ist in eine Stellung abgekippt oder ausgelenkt, wie sie in 5 dargestellt ist. O
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In der 5, die den abgekippen bzw. ausgelenkten Halter 14 mit Druckkolben 18 zeigt, verändert der Permanentmagnet 26 seine relative Lage zum Näherungsschalter 30. Das sich hierdurch veränderte Magnetfeld kann vom Schalter 30 detektiert werden und ein entsprechendes Schaltsignal kann generiert werden. Sollte es dabei zu einer Kollision des Trägerelements 27 mit dem Gehäuse 12 kommen, so kann das Trägerelement 27 aufgrund seiner durch die Feder 42 vorgespannten Anordnung nachgiebig ausweichen, ohne dass es zu einer Beschädigung des Trägerelements 27 oder des Magnets 26 kommt.
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In den Schnitten gemäß den 3 bis 5 sind gehäuseseitig Zentrierbolzen 34 dargestellt, welche in der Grundstellung des Druckkolbens 18, wie sie in 2 und 3 gezeigt ist, mit kolbenseitigen Zentrierkegeln 36 zusammenwirken, so dass der Halter 14 bezüglich des Gehäuses 12 eine zentrierte Lage einnimmt.
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Wie aus den 2 bis 5 deutlich wird, ist das Gehäuse 12 zweiteilig aufgebaut und weist ein Grundteil 38 und einen Deckel 40 auf, wobei die Aufnahmenut 32 im Deckel vorgesehen ist.
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Die in den Figuren dargestellte Überlastschutzeinrichtung 10 hat den Vorteil, dass im Zylinder 16 am Druckkolben 18 wartungsfreie Magnetfelderzeuger in Form von Permanentmagneten 26 vorgesehen sind. An der Außenseite des Gehäuses 12 ist ein mit dem Permanentmagneten 26 zusammenwirkender Näherungsschalter 30 angeordnet, der frei zugänglich und austauschbar sind. Das vom Permanentmagneten 26 erzeugte Magnetfeld wird folglich durch die Wandung des Zylinders 16 bzw. des Deckels 40 hindurch vom Magnetfeldsensor 30 erfasst.
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Um ein ungewolltes Erzeugen von Schaltsignalen zu verhindern, ist vorteilhaft, wenn der Näherungsschalter 30 derart eingestellt werden kann, dass nur dann Schaltsignale erzeugt werden, wenn die relative Lage des Magnet 26 zum Näherungsschalter 30 einen Grenzabstand überschreitet und damit der Grenzwert überschritten wird. Dadurch kann verhindert werden, dass kleine Relativbewegungen zwischen dem Druckkolben und dem Gehäuse, die unterhalb des Grenzabstandes liegen und auch nicht zu einem Kollabieren des Systems führen, nicht zur Erzeugung von Schaltsignalen führen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass Mittel zur Einstellung des Grenzwerts vorgesehen sind und dass Mittel zur Verstellung des Drucks im Druckraum vorgesehen sind, wobei die Steuereinheit ein Befehlssignal in Abhängigkeit Drucks und des Grenzwerts bereitstellt.
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Mit der Überlastschutzeinrichtung 10 können allerdings auch kleinste Bewegungen des Magneten 26 erfasst werden, die auch dann auftreten, wenn die Überlastschutzeinrichtung 10 keine Überlast erkennt. Damit kann eine Art Messsystem bereitgestellt werden, das Kräfte, die auf die Überlastschutzeinrichtung 10 wirken, bestimmen und darauf gezielt reagieren kann.
