DE102020120435A1

DE102020120435A1 - Fixing device for a rotating element of a handling unit and handling unit

Info

Publication number: DE102020120435A1
Application number: DE102020120435.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Barta; Norbert Hubig; Kevin Schäffler
Original assignee: Schunk GmbH and Co KG
Current assignee: Schunk GmbH and Co KG
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-03

Abstract

Festsetzeinrichtung (20) zum Festsetzen eines um eine Drehachse verdrehbaren Drehelements (4) einer Handhabungseinheit (50), insbesondere einer Schwenk- oder Greifeinheit, und Handhabungseinheit,mit einem Gehäuse (5), in dem das Drehelement (4) drehbar gelagert ist,mit wenigstens zwei Klemmelementen (9), die jeweils in einer Klemmausnehmung (30) zwischen dem Drehelement (4) und dem Gehäuse (5) derart verlagerbar angeordnet sind, dass sie jeweils in einer Klemmposition das Drehelement (4) in eine Drehrichtung gegenüber dem Gehäuse (5) klemmend festsetzen und in einer Freigabeposition eine Drehung des Drehelements (4) in diese Drehrichtung zulassen,mit wenigstens einem Federelement (10) zum Beaufschlagen des jeweiligen Klemmelements (9) in die Klemmposition,mit wenigstens einem Schaltelement (7) zum Verlagern des jeweilige Klemmelements (9) aus der Klemmposition in die Freigabeposition,wobei das Schaltelement (7) keilförmig zueinander verlaufende Wirkflächen (36) aufweist, zwischen zwei Klemmelementen (9) angeordnet ist und entlang einer linearen Schaltrichtung (38) zwischen einer Neutralposition und einer Schaltposition verlagerbar ist, wobei die Anordnung derart ist, dass in der Schaltposition die Klemmelemente sich in der Klemmposition undin der Neutralposition die Klemmelemente sich in der Freigabeposition befindenFixing device (20) for fixing a rotary element (4) of a handling unit (50), in particular a pivoting or gripping unit, which can be rotated about an axis of rotation, and handling unit, having a housing (5) in which the rotary element (4) is rotatably mounted at least two clamping elements (9), which are each arranged displaceably in a clamping recess (30) between the rotary element (4) and the housing (5) in such a way that, in a clamping position, they rotate the rotary element (4) in a direction of rotation relative to the housing ( 5) clamping and in a release position allow rotation of the rotary element (4) in this direction of rotation, with at least one spring element (10) for loading the respective clamping element (9) into the clamping position, with at least one switching element (7) for shifting the respective Clamping element (9) from the clamping position to the release position, the switching element (7) having active surfaces (36) running in a wedge shape towards one another, between two clamping elements (9) and is displaceable along a linear switching direction (38) between a neutral position and a switching position, the arrangement being such that in the switching position the clamping elements are in the clamping position and in the neutral position the clamping elements are in the release position

Description

Die Erfindung betrifft eine Festsetzeinrichtung zum Festsetzen eines um eine Drehachse verdrehbaren Drehelements einer Handhabungseinheit, insbesondere einer Schwenk- oder Greifeinheit. Die Erfindung betrifft auch eine Handhabungseinheit.The invention relates to a fixing device for fixing a rotating element of a handling unit, in particular a pivoting or gripping unit, that can be rotated about an axis of rotation. The invention also relates to a handling unit.

Aus dem Stand der Technik sind Handhabungseinheiten mit Festsetzeinrichtungen bekannt. Aus der DE 10 2019 116 517 A1 und der DE 10 2013 211 528 A1 sind Greifvorrichtungen bekannt, bei denen die Bewegung der Greiffinger mittels elektrisch betätigbaren Bremsen festsetzbar sind. Solche elektrischen Bremsen haben den Nachteil, dass sie im Betrieb dauerhaft bestromt bleiben müssen, und somit auch zusätzliche Energie verbrauchen, um eine Bewegung des Systems zu ermöglichen. Dabei entstehen Wärmeverluste, die abgeführt werden müssen. Ein zu hoher Wärmeeintrag in das System kann zu einer schnelleren Alterung und zu einem Ausfall elektronischer und mechanischer Bauteile sowie von Betriebsstoffen führen. Zudem können Oberflächen hohe Temperaturen erreichen, so dass Verbrennungsgefahr besteht. Elektrisch betätigbare Bremsen benötigen außerdem einen zusätzlichen Bauraum und erhöhen das Gewicht der Handhabungseinheit, was sich nachteilhaft in dynamischen Prozessen auswirkt. Zudem müssen elektrisch betätigbare Bremsen beim Schalten aktiv angesteuert werden, wofür Elektronik- und eine Softwarefunktionen bereitgestellt werden müssen.Handling units with fixing devices are known from the prior art. From the DE 10 2019 116 517 A1 and the DE 10 2013 211 528 A1 gripping devices are known in which the movement of the gripping fingers can be fixed by means of electrically actuated brakes. Such electric brakes have the disadvantage that they have to remain permanently energized during operation, and thus also consume additional energy in order to enable movement of the system. This results in heat losses that have to be dissipated. Excessive heat input into the system can lead to faster aging and failure of electronic and mechanical components as well as operating materials. In addition, surfaces can reach high temperatures, so that there is a risk of burns. Electrically actuable brakes also require additional installation space and increase the weight of the handling unit, which has a disadvantageous effect in dynamic processes. In addition, electrically actuated brakes must be actively controlled when shifting, for which electronic and software functions must be provided.

Aus der EP 1 905 549 B1 und auch der DE 10 2013 211 528 A1 ist es bekannt, ein Festsetzen der bewegten Teile einer Greifvorrichtung durch Selbsthemmung zu erzielen. Derartige Systeme haben den Nachteil, dass es zu einer Speicherung der Impulskraft beim Greifen kommen kann, was zu einem Selbsthemmungszustand führt, der vom Antrieb nicht mehr gelöst werden kann. In diesen Fällen ist die Erzeugung eines entsprechenden Gegenimpuls erforderlich, beispielsweise mithilfe eines Schlagwerks. Bei dieser Art der Greifkrafterhaltung ist die resultierende Greifkraft außerdem stark abhängig von der Geschwindigkeit, mit der die Greifbacken zugefahren werden: je schneller das Zugreifen erfolgt, desto höher ist die Greifkraft. Im Einrichtbetrieb bzw. beim Zufahren mit langsamer Geschwindigkeit hat die Greifvorrichtung dann oftmals zu wenig Greifkraft. Zudem ist die Greifkraft beim Greifen weicher Werkstücke (z.B. Gummibauteile) sehr niedrig.From the EP 1 905 549 B1 and also that DE 10 2013 211 528 A1 it is known to achieve a locking of the moving parts of a gripping device by self-locking. Such systems have the disadvantage that the impulse force can be stored when gripping, which leads to a self-locking state that can no longer be released by the drive. In these cases, it is necessary to generate a corresponding counter-impulse, for example with the help of a percussion mechanism. With this type of gripping force maintenance, the resulting gripping force is also heavily dependent on the speed at which the gripper jaws are closed: the faster the gripping occurs, the higher the gripping force. In setup mode or when approaching at low speed, the gripping device often has too little gripping force. In addition, the gripping force when gripping soft workpieces (e.g. rubber components) is very low.

Aus dem Stand der Technik sind ferner sogenannte Lastmomentsperren bekannt, die als beidseitig wirkende Rücklaufsperren ausgebildet sind. Solche Lastmomentsperren werden beispielsweise von der Firma Ringspann® unter der Bezeichnung Lastmomentsperren IR vertrieben. Die Lastmomentsperren können insbesondere an handbetätigten Rohrschaltern vorgesehen werden, um ein unkontrolliertes Verstellen des Rohrschalters durch Druck eines in der Leitung strömenden Mediums zu vermeiden. Sie können aber auch für motorische Verstellungen Verwendung finden. In der 1a, b, c ist eine solche aus dem Stand der Technik bekannte Lastsperre gezeigt.Also known from the prior art are so-called load torque locks, which are designed as backstops that act on both sides. Such load moment locks are sold, for example, by the Ringspann® company under the name Load moment locks IR. The load moment locks can be provided in particular on manually operated tube switches in order to avoid uncontrolled adjustment of the tube switch due to the pressure of a medium flowing in the line. However, they can also be used for motorized adjustments. In the 1a , b, c shows such a load lock known from the prior art.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festsetzeinrichtung für Handhabungseinheiten, insbesondere für Schwenk- oder Greifeinheiten bereitzustellen, die den genannten Nachteilen aus dem Stand der Technik abhilft.The object of the present invention is to provide a fixing device for handling units, in particular for pivoting or gripping units, which remedy the disadvantages of the prior art mentioned.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Festsetzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine solche Festsetzeinrichtung sieht also ein Gehäuse vor, in dem ein Drehelement drehbar gelagert ist. Ferner sind zwei Klemmelemente vorgesehen, die jeweils in einer Klemmausnehmung zwischen dem Drehelement und dem Gehäuse derart verlagerbar angeordnet sind, dass sie jeweils in einer Klemmposition das Drehelement in eine Drehrichtung gegenüber dem Gehäuse klemmend festsetzen und in einer Freigabeposition eine Drehung des Drehelements in diese Drehrichtung zulassen. Die Klemmelemente können dabei insbesondere als Klemmrollen ausgebildet sein, deren Längsachsen parallel zur Drehachse verlaufen. Vorteilhafterweise erfolgt die Festsetzung in die eine Drehrichtung durch das eine Klemmelement und die Festsetzung in die andere Drehrichtung durch das andere Klemmelement. Ferner ist ein Federelement zum Beaufschlagen des jeweiligen Klemmelements in die Freigabeposition bzw. in die Klemmposition vorgesehen sowie wenigstens ein Schaltelement zum Verlagern des jeweiligen Klemmelements aus der Freigabeposition in die Klemmposition bzw. aus der Klemmposition in die Freigabeposition, also jeweils entgegen der Beaufschlagung des Federelements. Ferner ist vorgesehen, dass das Schaltelement keilförmig zueinander verlaufende Wirkflächen aufweist und zwischen zwei Klemmelementen angeordnet ist. Dabei ist das Schaltelement zwischen einer Neutralposition entlang einer linearen Schaltrichtung und einer Schaltposition verlagerbar, wobei die Anordnung derart ist, dass in der Schaltposition die Klemmelemente sich in der Klemmposition befinden und in der Neutralposition die Klemmelemente sich in der Freigabeposition befinden.This object is achieved by a fixing device having the features of patent claim 1. Such a fixing device thus provides a housing in which a rotary element is rotatably mounted. Furthermore, two clamping elements are provided, which are each arranged displaceably in a clamping recess between the rotary element and the housing in such a way that in a clamping position they clamp the rotary element in one direction of rotation relative to the housing and in a release position allow the rotary element to rotate in this direction of rotation . The clamping elements can in particular be designed as clamping rollers whose longitudinal axes run parallel to the axis of rotation. Advantageously, the fixation in one direction of rotation is effected by one clamping element and the fixation in the other direction of rotation is effected by the other clamping element. Furthermore, a spring element is provided for loading the respective clamping element into the release position or into the clamping position, as well as at least one switching element for moving the respective clamping element from the release position into the clamping position or from the clamping position into the release position, i.e. in each case counter to the loading of the spring element. Furthermore, it is provided that the switching element has active surfaces running in a wedge shape relative to one another and is arranged between two clamping elements. The switching element can be displaced between a neutral position along a linear switching direction and a switching position, the arrangement being such that in the switching position the clamping elements are in the clamping position and in the neutral position the clamping elements are in the release position.

Eine derartige Festsetzeinrichtung hat den Vorteil, dass die genannten Nachteile von elektrischen Bremsen und selbsthemmenden Einrichtungen nicht auftreten. Durch Vorsehen der Klemmelemente kann ein sicheres Festsetzen gewährleistet werden. Elektrische Energie wird zur Festsetzung nicht benötigt. Auch muss keine Selbsthemmung überwunden werden.Such a fixing device has the advantage that the disadvantages of electric brakes and self-locking devices do not occur. By providing the clamping elements, a secure fixation can be guaranteed. Electrical energy is fixing not required. Also, no self-locking has to be overcome.

Dadurch, dass mit dem einen Schaltelement beide Klemmelemente betätigt werden, kann zudem auf einfache Art und Weise ein Verlagern der Klemmelemente zwischen der Neutralposition und der Klemmposition erfolgen. Wird das Schaltelement in die Neutralposition bewegt, so bewirken insbesondere die Federelemente ein Verlagern der Klemmelemente in die Freigabeposition, wodurch das Drehelement, und letztlich dadurch die bewegten Teile der Handhabungseinheit in beide Drehrichtungen freigegeben werden.Since both clamping elements are actuated with one switching element, the clamping elements can also be easily displaced between the neutral position and the clamping position. If the switching element is moved into the neutral position, the spring elements in particular cause the clamping elements to be displaced into the release position, as a result of which the rotary element and ultimately the moving parts of the handling unit are released in both directions of rotation.

Das Schaltelement kann dabei derart federbelastet ausgebildet sein, dass es aus der Schaltposition entlang der Schaltrichtung in die Neutralposition gedrängt wird, wobei in der Neutralposition die Wirkflächen sich von den Klemmelementen entfernen, wodurch die Federelemente die Klemmelemente in die Freigabeposition drängen. Andersherum ist denkbar, dass das Schaltelement derart federbelastet ausgebildet ist, dass es aus der Neutralposition entlang der Schaltrichtung in die Schaltposition gedrängt wird, wobei in der Schaltposition die Wirkflächen gegen die Klemmelemente wirken, wodurch die Klemmelemente entgegen der Federkraft der Federelemente in die Klemmposition gedrängt werden.The switching element can be spring-loaded in such a way that it is pushed out of the switching position along the switching direction into the neutral position, with the active surfaces moving away from the clamping elements in the neutral position, as a result of which the spring elements urge the clamping elements into the release position. Conversely, it is conceivable for the switching element to be spring-loaded in such a way that it is pushed from the neutral position along the switching direction into the switching position, with the active surfaces acting against the clamping elements in the switching position, as a result of which the clamping elements are pressed into the clamping position against the spring force of the spring elements .

Die Schaltrichtung kann vorzugsweise senkrecht zur Drehachse verlaufen. Allerdings ist auch denkbar, dass die Schaltrichtung parallel oder schräg zur Drehachse verläuft. Entscheidend ist, dass die Wirkflächen in der Schaltposition die beiden Klemmelemente in die Klemmposition drängen.The switching direction can preferably run perpendicular to the axis of rotation. However, it is also conceivable for the switching direction to run parallel or at an angle to the axis of rotation. It is crucial that the effective surfaces in the switching position push the two clamping elements into the clamping position.

Ferner ist vorteilhaft, wenn ein Schaltantrieb zum Verlagern des Schaltelements aus der Neutralposition in die Wirkposition und/oder aus der Wirkposition in die Neutralposition vorgesehen ist. Der Schaltantrieb ist dabei vorzugsweise ansteuerbar. Der Schaltantrieb ist insbesondere als elektrischer, elektromagnetischer oder fluidischer Antrieb ausgebildet.It is also advantageous if a switching drive is provided for moving the switching element from the neutral position to the operative position and/or from the operative position to the neutral position. The switching drive is preferably controllable. The switching drive is designed in particular as an electric, electromagnetic or fluidic drive.

Ferner ist vorteilhaft, wenn jedes Klemmelement von einem eigenen Federelement beaufschlagt ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Klemmelemente von den jeweiligen Federelementen sicher in insbesondere die Freigabeposition gedrängt werden.It is also advantageous if each clamping element is acted upon by its own spring element. It can thereby be ensured that the clamping elements are reliably urged by the respective spring elements, in particular into the release position.

Die Federelemente können insbesondere als federnde Druckstücke ausgebildet sein, die tangential zur Mantelfläche des Drehelements verlaufend angeordnet sind. Dadurch wird eine günstige Beaufschlagung der Klemmelemente durch die Federelemente gewährleistet.The spring elements can in particular be designed as resilient pressure pieces which are arranged to run tangentially to the lateral surface of the rotary element. This ensures that the clamping elements are acted upon favorably by the spring elements.

Ferner ist vorteilhaft, wenn die Festsetzeinrichtung als Modul zur Anordnung an oder in eine Handhabungseinheit, insbesondere an oder in eine Schwenk- oder Greifeinheit, ausgebildet ist. Der modulartige Aufbau hat den Vorteil, dass die Festsetzeinrichtung bei gleicher oder ähnlicher Ausführung in unterschiedlichen Handhabungseinheiten Verwendung finden kann.Furthermore, it is advantageous if the fixing device is designed as a module for arrangement on or in a handling unit, in particular on or in a pivoting or gripping unit. The modular design has the advantage that the fixing device can be used in different handling units with the same or similar design.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Handhabungseinheit, insbesondere eine Schwenk- oder Greifeinheit, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Eine solche Handhabungseinheit umfasst einen Antrieb und einen dem Antrieb nachgeschalteten, ein Drehelement umfassenden Antriebsstrang zum Antreiben und Beaufschlagen von Endgliedern mit einer Haltekraft in einer Endposition. Die Endglieder, die in der Endposition mit einer Haltekraft beaufschlagt werden, können bei Schwenkeinheiten insbesondere Drehteller und bei Greifeinheiten insbesondere Backen oder Greiffinger sein. Die Handhabungseinheit weist ferner eine Festsetzeinrichtung zum Festsetzen des Drehelements und damit des dem Drehelement nachgeschalteten Antriebsstrangs auf. Durch die Festsetzeinrichtung können der Antriebsstrang und damit die Endglieder in der jeweils vorgesehenen Endposition festgesetzt werden.The object mentioned at the outset is also achieved by a handling unit, in particular a pivoting or gripping unit, with the features of patent claim 8. Such a handling unit comprises a drive and a drive train downstream of the drive and comprising a rotary element for driving and applying a holding force to end links in an end position. The end members, to which a holding force is applied in the end position, can in particular be turntables in the case of pivoting units and in particular jaws or gripping fingers in the case of gripping units. The handling unit also has a fixing device for fixing the rotary element and thus the drive train connected downstream of the rotary element. The drive train and thus the end links can be fixed in the intended end position by the fixing device.

Die Festsetzeinrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem das Drehelement drehbar gelagert ist. Das Gehäuse kann als diskretes Bauteil oder auch als Teil oder Bauteil der Festsetzeinrichtung ausgebildet sein.The fixing device has a housing in which the rotary element is rotatably mounted. The housing can be designed as a discrete component or also as part or component of the fixing device.

Die Festsetzeinrichtung weist ferner zwei Klemmelemente auf, die jeweils in einer Klemmausnehmung zwischen dem Drehelement und dem Gehäuse derart verlagerbar angeordnet sind, dass sie jeweils in einer Klemmposition das Drehelement in eine Drehrichtung gegenüber dem Gehäuse klemmend festsetzen und in einer Freigabeposition eine Drehung des Drehelements in diese Drehrichtung zulassen. Das Drehelement kann dabei in beide Drehrichtungen durch die Klemmelemente festgesetzt werden oder in Freigabeposition freigegeben werden. Wie eingangs bereits erwähnt, können die Klemmelemente insbesondere als Klemmrollen ausgebildet sein, deren Längsachsen parallel zur Drehachse verlaufen. Die Festsetzung in die eine Drehrichtung erfolgt dann durch das eine Klemmelement und die Festsetzung in die andere Drehrichtung durch das andere Klemmelement. Ferner ist wenigstens ein Federelement zum Beaufschlagen des jeweiligen Klemmelements in die Klemmposition vorgesehen. Zum Verlagern des jeweiligen Klemmelements aus der Klemmposition in die Freigabeposition ist wenigstens ein Schaltelement vorgesehen.The fixing device also has two clamping elements, which are each arranged displaceably in a clamping recess between the rotary element and the housing in such a way that in a clamping position they clamp the rotary element in a direction of rotation relative to the housing and in a release position rotate the rotary element in this direction Allow direction of rotation. The rotary element can be fixed in both directions of rotation by the clamping elements or released in the release position. As already mentioned at the outset, the clamping elements can be designed in particular as clamping rollers, the longitudinal axes of which run parallel to the axis of rotation. The fixation in one direction of rotation is then effected by one clamping element and the fixation in the other direction of rotation by the other clamping element. Furthermore, at least one spring element is provided for loading the respective clamping element into the clamping position. At least one switching element is provided for moving the respective clamping element from the clamping position into the release position.

Ferner können am Drehelement bzw. an der Antriebsseite Mitnehmerbolzen und an der Antriebsseite bzw. am Drehelement vergleichsweise große Bohrungen vorgesehen sein, in die die Mitnehmerbolzen zur Mitnahme des Drehelements ragen. Dabei herrscht zwischen den Mitnehmerbolzen und den Bohrungen ausreichend Spiel, um den Schaltelementen das Verlagern des Klemmelements in die Freigabeposition zu ermöglichen. Jedoch ist das Spiel nur so groß, dass das Schaltelement nicht mit dem Drehelement kollidieren kann.Furthermore, driver pins can be provided on the rotary element or on the drive side and comparatively large bores can be provided on the drive side or on the rotary element, into which the driver pins protrude for driving the rotary element. There is sufficient play between the driving pins and the bores to enable the switching elements to move the clamping element into the release position. However, the game is only so large that the switching element cannot collide with the rotating element.

Eine derartige Handhabungseinheit hat den Vorteil, dass ein Festsetzen der Endglieder in der Endposition auf vorteilhafte Weise erreicht werden kann, und zwar ohne die Verwendung von einer elektrischen Bremseinheit und ohne das Vorsehen von selbsthemmenden Bauteilen.Such a handling unit has the advantage that the end members can be fixed in the end position in an advantageous manner, specifically without the use of an electric brake unit and without the provision of self-locking components.

Besonders vorteilhaft ist, wenn zwischen der Festsetzeinrichtung und den Endgliedern ein elastisch verformbares Element vorgesehen ist, das sich in der Endposition der Endglieder zum Erhalt der Haltekraft und/oder einer Rest-Haltekraft elastisch verformt. Die elastische Verformung des elastisch verformbaren Elements ist dabei insbesondere größer als das Spiel im Antriebsstrang, wodurch bei Erreichen der Endposition eine ausreichende Greifkraft bereitgestellt werden kann. Wird also mit einer Greifvorrichtung die Endposition erreicht und ein Gegenstand gegriffen, und wird der Antrieb abgeschaltet, erfolgt ein rückwirkender Kraftfluss im Antriebsstrang, welcher durch die Festsetzeinrichtung blockiert wird. Dadurch wird die Verspannung aufrechterhalten und aufgrund der gespeicherten Energie im elastisch verformbaren Element kann eine ausreichende Greifkraft bereitgestellt werden.It is particularly advantageous if an elastically deformable element is provided between the fixing device and the end members, which element deforms elastically in the end position of the end members in order to maintain the holding force and/or a residual holding force. The elastic deformation of the elastically deformable element is in particular greater than the play in the drive train, as a result of which a sufficient gripping force can be provided when the end position is reached. If the end position is reached with a gripping device and an object is gripped and the drive is switched off, there is a retroactive flow of force in the drive train, which is blocked by the fixing device. As a result, the tension is maintained and due to the energy stored in the elastically deformable element, a sufficient gripping force can be provided.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Drehelement im Antriebsstrang eine Abtriebsseite bildet und über eine mit dem Drehelement gekoppelte Antriebsseite verdrehbar ist, wobei die Schaltelemente an der Antriebsseite befestigt sind und wobei zwischen dem Drehelement und der Antriebsseite ein Drehspiel vorhanden ist, so dass bei Umkehrung der Drehrichtung das jeweilige Schaltelement das zugehörige Klemmelement aus der Klemmposition in die Freigabeposition verlagert. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei Umkehrung der Drehrichtung ein Festsetzen gelöst wird, da das jeweilige Klemmelement vom jeweiligen Schaltelement aus der Klemmposition in die Freigabeposition gedrängt wird. Ein Schaltelement, welches über einen separat ansteuerbaren Schaltantrieb betätigt wird, ist dann nicht erforderlich.In a further embodiment, it is provided that the rotary element forms an output side in the drive train and can be rotated via a drive side coupled to the rotary element, the shifting elements being fastened to the input side and there being rotational play between the rotary element and the input side, so that at Reversal of the direction of rotation, the respective switching element shifts the associated clamping element from the clamping position to the release position. This can ensure that when the direction of rotation is reversed, a jamming is released, since the respective clamping element is pushed from the clamping position into the release position by the respective switching element. A switching element, which is actuated via a separately controllable switching drive, is then not required.

Vorteilhafterweise ist die Festsetzeinrichtung zum Festsetzen des Drehelements bei einem Ausfall des Antriebs oder in einer Not-Aus-Situation eingerichtet. In diesem Fall erfolgt dann automatisch ein Festsetzen des Drehglieds.The fixing device is advantageously set up to fix the rotary element if the drive fails or in an emergency stop situation. In this case, the rotary member is then automatically locked.

Gemäß der Erfindung ist ferner denkbar, dass die Festsetzeinrichtung in ein Bauteil des Antriebsstrangs integriert ausgebildet ist.According to the invention, it is also conceivable that the fixing device is designed to be integrated into a component of the drive train.

Dazu kann vorgesehen sein, dass die Festsetzeinrichtung in ein im Antriebsstrang vorgesehenes Zahnrad integriert ist, wobei das Zahnrad als Hohlrad mit einer Außenverzahnung ausgebildet ist, wobei die Außenverzahnung die Antriebsseite bildet und wobei innerhalb des Hohlrades das Drehelement, die Klemmelemente, das Federelement, die Mitnehmerbolzen und die Schaltelemente, die an der Antriebsseite befestigt sind, vorgesehen sind und wobei das Drehelement eine als Abtriebsteil ausgebildete Welle oder ein als Abtriebsteil ausgebildetes Ritzel umfasst. Eine derartige Festsetzeinrichtung kann bauraumsparend realisiert werden und dennoch ein sicheres Festsetzen eines Drehteils des Antriebsstranges einer Festsetzeinrichtung gewährleisten.For this purpose, it can be provided that the fixing device is integrated into a gear wheel provided in the drive train, with the gear wheel being designed as a ring gear with external teeth, with the outer teeth forming the drive side and with the rotating element, the clamping elements, the spring element, the driver bolts being inside the ring gear and the switching elements, which are fixed on the drive side, are provided and wherein the rotary element comprises a shaft designed as an output part or a pinion designed as an output part. A fixing device of this type can be realized in a space-saving manner and still ensure secure fixing of a rotary part of the drive train of a fixing device.

Ferner ist denkbar, dass die erfindungsgemäße Handhabungseinheit eine erfindungsgemäße Festsetzeinrichtung aufweist.It is also conceivable that the handling unit according to the invention has a fixing device according to the invention.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer Ausführungsbeispiele der Erfindung weiter beschrieben und erläutert sind.Further details and advantageous configurations of the invention can be found in the following description, on the basis of which exemplary embodiments of the invention are further described and explained.

Es zeigen:

1 eine Lastmomentsperre aus dem bekannten Stand der Technik;
2 eine erfindungsgemäße Festsetzeinrichtung;
3 eine erfindungsgemäße Handhabungseinheit;
4 eine erfindungsgemäße Festsetzeinrichtung als Festsetzmodul;
5 das Festsetzmodul aus 4 innerhalb eines Antriebsstrangs einer Handhabungseinheit; und
6 eine erfindungsgemäße in ein Zahnrad eines Antriebsstrangs integrierte Festsetzeinrichtung.

Show it:

1 a prior art load torque lock;
2 a fixing device according to the invention;
3 a handling unit according to the invention;
4 a fixing device according to the invention as a fixing module;
5 the locking module 4 within a drive train of a handling unit; and
6 a fixing device according to the invention integrated into a gear wheel of a drive train.

In der 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Lastmomentsperre 1 gezeigt, wobei 1a die Lastmomentsperre 1 im montierten Zustand zeigt. Die 1b zeigt die Lastmomentsperre 1 in Explosionsdarstellung und die 1c einen Querschnitt durch die Lastmomentsperre 1. Die Lastmomentsperre 1 umfasst eine Antriebsseite 2 und eine Abtriebsseite 3. Die Abtriebsseite 3 ist drehfest mit einem Drehelement 4 gekoppelt, welches in einem drehfest verankerten Gehäuse 5 drehbar gelagert ist. Die Antriebsseite 3 weist einen Flanschabschnitt 6 auf, welcher die offene Seite des zylindrischen Gehäuses 5 abdeckt. Am Flanschabschnitt 6 sind zwei Schaltelemente 7 befestigt, welche sich parallel zur Drehachse 8 erstrecken.In the 1 a known from the prior art load torque lock 1 is shown, where 1a shows the load torque lock 1 in the assembled state. the 1b shows the load torque lock 1 in an exploded view and the 1c a cross section through the load moment lock 1. The load moment lock 1 includes a drive side 2 and an output side 3. The output side 3 is coupled in a rotationally fixed manner to a rotary element 4, which is rotatably mounted in a housing 5 that is anchored in a rotationally fixed manner. The drive side 3 has a flange portion 6 covering the open side of the cylindrical housing 5 . Two switching elements 7 are fastened to the flange section 6 and extend parallel to the axis of rotation 8 .

Im Gehäuse 5 sind zwischen dem Drehelement 4 und dem Gehäuse 5 zwei Klemmelemente 9 in Form von Klemmrollen vorgesehen, deren jeweilige Längsachse parallel zur Drehachse 8 verläuft. Wie aus dem Schnitt gemäß 1c deutlich wird, ist im montierten Zustand zwischen den beiden Klemmelementen 9 ein Federelement 10 vorgesehen, welches die Klemmelemente 9 voneinander wegdrängt. Das Federelement 10 drängt die Klemmelemente 9 jeweils in eine Klemmposition, in der sie das Drehelement 4 am Gehäuse 5 klemmend festsetzen. Die klemmende Festsetzung wird dadurch erreicht, dass die Klemmausnehmung, also der Spalt zwischen dem Drehelement 4 und dem Gehäuse 5 in der Richtung, in die die Klemmelemente 9 jeweils vom Federelement gedrängt werden, geringfügig kleiner wird, so dass es zu einem Verklemmen der Klemmelemente 9 zwischen dem Drehelement 4 und dem Gehäuse 5 kommt. Der Spalt bzw. die Klemmausnehmung zwischen dem Drehelement 4 und dem Gehäuse 5 wird hingegen in Richtung hin zum Federelement 10 größer, so dass das jeweilige Klemmelement 9 von dem ihm zugehörigen Schaltelement 7 aus der in der 1c gezeigten Klemmposition in eine Freigabeposition, entgegen der Federkraft des Federelements 10, verlagerbar ist.Two clamping elements 9 in the form of clamping rollers are provided in the housing 5 between the rotary element 4 and the housing 5 , the respective longitudinal axis of which runs parallel to the axis of rotation 8 . As per the cut 1c As is clear, a spring element 10 is provided between the two clamping elements 9 in the assembled state, which spring element 10 pushes the clamping elements 9 away from one another. The spring element 10 urges the clamping elements 9 into a clamping position in which they fix the rotating element 4 to the housing 5 in a clamping manner. The clamping is achieved in that the clamping recess, i.e. the gap between the rotary element 4 and the housing 5, becomes slightly smaller in the direction in which the clamping elements 9 are pushed by the spring element, so that the clamping elements 9 between the rotary member 4 and the housing 5 comes. The gap or the clamping recess between the rotary element 4 and the housing 5, on the other hand, becomes larger in the direction towards the spring element 10, so that the respective clamping element 9 can be released from the switching element 7 associated with it in the 1c shown clamping position in a release position, against the spring force of the spring element 10, is displaceable.

In der in der 1c gezeigten Grundstellung befinden sich beide Klemmelemente 9 in der Klemmposition; ein Verdrehen des Drehelements 4 und damit der Abtriebsseite 3 ist nicht möglich. Wird nun die Antriebsseite 2 beispielsweise in Richtung des Pfeils 11 verdreht, so werden die am Flanschabschnitt 6 angeordneten Schaltelemente 7 ebenfalls in Richtung des Pfeils 11 gegenüber dem Drehelement 4 und dem Gehäuse 5 verdreht, wie in 1c mit den Pfeilen 12 angedeutet ist. Das Schaltelement 7.1 trifft dabei auf das ihm zugeordnete Klemmelement 9 und verlagert es aus der Klemmposition in die Freigabeposition. Dies hat zur Folge, dass die Klemmung des Drehelements 4 im Gehäuse 5 gelöst wird, wodurch das Drehelement 4 von der Antriebsseite 2 über Mitnehmerbolzen 14, welche in vergleichsweise große Bohrungen 15 des Flanschabschnitt 6 der Antriebsseite 2 ragen, in Richtung des Pfeiles 13 verdreht wird. Dabei herrscht zwischen den Mitnehmerbolzen 14 und den Bohrungen 15 ausreichend Spiel, um den Schaltelementen 7.1 das Verlagern des Klemmelements 9 in die Freigabeposition zu ermöglichen. Jedoch ist das Spiel nur so groß, dass Schaltelement 7.2 nicht mit dem Drehelement 4 kollidieren kann. Vorher wird das Drehelement 4 von der Antriebsseite 2, durch Kontakt zwischen Mitnehmerbolzen 14 und Bohrungen 15, mitgenommen. Prinzipiell ist es auch möglich, dass die Mitnehmerbolzen 14 im Flanschabschnitt 6 fest sind und in vergleichsweise große Bohrungen im Drehelement 4 ragen.In the in the 1c shown basic position are both clamping elements 9 in the clamping position; rotating the rotary element 4 and thus the output side 3 is not possible. If the drive side 2 is now rotated, for example in the direction of the arrow 11, the switching elements 7 arranged on the flange section 6 are also rotated in the direction of the arrow 11 in relation to the rotary element 4 and the housing 5, as shown in FIG 1c is indicated by the arrows 12. The switching element 7.1 hits the clamping element 9 assigned to it and shifts it from the clamping position to the release position. As a result, the clamping of the rotating element 4 in the housing 5 is released, whereby the rotating element 4 is rotated in the direction of the arrow 13 from the drive side 2 via driving pins 14, which protrude into comparatively large bores 15 in the flange section 6 of the drive side 2 . There is sufficient play between the driving pins 14 and the bores 15 to enable the switching elements 7.1 to move the clamping element 9 into the release position. However, the game is only so large that switching element 7.2 cannot collide with rotating element 4. Before that, the rotary element 4 is taken along by the drive side 2 through contact between the driving pin 14 and the bores 15 . In principle, it is also possible for the driving pins 14 to be fixed in the flange section 6 and protrude into comparatively large bores in the rotating element 4 .

Die Lastmomentsperre 1 wird folglich aufgehoben und die Abtriebsseite 3 kann durch Verdrehen der Antriebsseite 2 verdreht werden. Wird die Antriebsseite 2 nicht weiter verdreht, wird das jeweilige Klemmelement vom Federelement 10 in die Klemmposition gedrängt, wodurch das Drehelement 4, und damit die Abtriebsseite 3, am Gehäuse 5 festgesetzt wird. Erfolgt eine Verdrehung der Antriebsseite 2 entgegen der Richtung des Pfeils 11, wird das Schaltelement 7.2 entgegen der Richtung des Pfeils 12 gegen das Klemmelement 9 gedrängt, und verlagert es aus der Klemmposition in die Freigabeposition, so dass letztlich die Abtriebsseite 3 von der Antriebsseite 2 in die Drehrichtung entgegen des Pfeils 13 verdrehbar ist.The load torque lock 1 is consequently canceled and the output side 3 can be rotated by rotating the input side 2 . If the drive side 2 is not rotated any further, the respective clamping element is pushed into the clamping position by the spring element 10 , as a result of which the rotating element 4 , and thus the driven side 3 , is fixed to the housing 5 . If the drive side 2 is rotated in the opposite direction to arrow 11, the shifting element 7.2 is pushed against the clamping element 9 in the opposite direction to arrow 12 and shifts it from the clamping position to the release position, so that ultimately the output side 3 can be separated from the input side 2 in the direction of rotation can be rotated counter to arrow 13 .

In der 2 ist eine erfindungsgemäße Festsetzeinrichtung 20 gezeigt, wobei die Festsetzeinrichtung 20 in 2a in Explosionsdarstellung und in 2b im Längsschnitt gezeigt ist. Die der 1 entsprechenden Bauteile tragen entsprechende Bezugszeichen.In the 2 a fixing device 20 according to the invention is shown, the fixing device 20 in 2a in exploded view and in 2 B is shown in longitudinal section. The the 1 Corresponding components bear corresponding reference symbols.

Die Festsetzeinrichtung 20 umfasst ein Gehäuse 5, in dem ein Drehelement 4 drehbar gelagert ist. Wie aus dem Schnitt gemäß 2b deutlich wird, sind zwei Klemmelemente 9 in Form von Klemmrollen, deren Längsachsen parallel zur Drehachse 8 verlaufend angeordnet sind, vorgesehen. Die Klemmelemente 9 befinden sich in Klemmausnehmungen 30 zwischen dem Drehelement 4 und dem Gehäuse 5 und sind in den Klemmausnehmungen 30 derart verlagerbar angeordnet, dass sie jeweils in einer Klemmposition das Drehelement 4 gegenüber dem Gehäuse 5 klemmend festsetzen und in einer Freigabeposition eine Drehung des Drehelements 4 in der jeweiligen Drehrichtung zulassen. Die Klemmelemente 9 werden dabei von Federelementen 10 jeweils in die Freigabeposition gedrängt, die in 2b gezeigt ist. Die Federelemente 10 sind in der in der 2 gezeigten Ausführungsform als federnde Druckstücke ausgebildet, die tangential zur Mantelfläche des Drehelements 4 verlaufend angeordnet sind.The fixing device 20 comprises a housing 5 in which a rotating element 4 is rotatably mounted. As per the cut 2 B becomes clear, two clamping elements 9 are provided in the form of clamping rollers, the longitudinal axes of which are arranged running parallel to the axis of rotation 8 . The clamping elements 9 are located in clamping recesses 30 between the rotary element 4 and the housing 5 and are displaceably arranged in the clamping recesses 30 in such a way that they clamp the rotary element 4 in place relative to the housing 5 in a clamping position and prevent rotation of the rotary element 4 in a release position allow in the respective direction of rotation. The clamping elements 9 are each pushed into the release position by spring elements 10, which 2 B is shown. The spring elements 10 are in the 2 shown embodiment formed as resilient pressure pieces, which are arranged to run tangentially to the lateral surface of the rotating element 4.

Ferner ist ein federbelastetes Schaltelement 7 vorgesehen, mit dem die Klemmelemente 9 aus der Freigabelage in die jeweilige Verriegelungslage verlagerbar sind. Gemäß 2 weist das Schaltelement 7 keilförmig zueinander verlaufende Wirkflächen 36 auf und ist zwischen den beiden Klemmelementen 9 angeordnet. Das Schaltelement ist dabei entlang des Doppelpfeils 38 linear verlagerbar zwischen einer in der 2b gezeigten vorderen Schaltposition, in die das Schaltelement aufgrund der Federbelastung gedrängt wird, und einer zurückgezogenen Neutralposition, in der die beiden Klemmelemente 9 aufgrund der Federkraft der Federelemente 10 in die Freigabeposition gedrängt werden. Wie aus 2b deutlich wird, ist das Schaltelement 7 entlang der Schaltrichtung, also des Doppelpfeils 38, senkrecht zur Drehachse 8 verlaufend verlagerbar.Furthermore, a spring-loaded switching element 7 is provided, with which the clamping elements 9 can be displaced from the release position into the respective locking position. According to 2 the switching element 7 has active surfaces 36 running in a wedge shape towards one another and is between the two clamps elements 9 arranged. The switching element is linearly displaceable along the double arrow 38 between one in the 2 B shown forward switching position, in which the switching element is urged due to the spring loading, and a retracted neutral position, in which the two clamping elements 9 are urged into the release position due to the spring force of the spring elements 10. How out 2 B becomes clear, the switching element 7 can be displaced along the switching direction, that is to say the double arrow 38 , running perpendicularly to the axis of rotation 8 .

Zum Betätigen des Schaltelements 7 entgegen seiner Federbelastung ist ein ansteuerbarer Schaltantrieb 40 vorgesehen. Damit wird die Federbelastung des Schaltelements 7 durch den Antrieb überwunden, wodurch die Klemmelemente 9 durch die Federelemente 10 aus der Klemmposition in die Freigabeposition gedrängt werden. Der Schaltantrieb 40 kann beispielsweise elektromagnetisch mittels eines Elektromotors und/oder fluidisch mittels einer Zylinder-Kolben-Einheit betätigbar sein.A controllable switching drive 40 is provided for actuating the switching element 7 against its spring loading. The spring loading of the switching element 7 is thus overcome by the drive, as a result of which the clamping elements 9 are pushed out of the clamping position into the release position by the spring elements 10 . The switching drive 40 can be actuated, for example, electromagnetically by means of an electric motor and/or fluidically by means of a cylinder-piston unit.

Mit der in der 2 gezeigten Festsetzeinrichtung 20 kann folglich das Drehelement 4 auf einfache Art und Weise festgesetzt werden und kann über die Betätigung des Schaltantriebs 40 bzw. des Schaltelements 7 auf einfache Art und Weise freigegeben werden. Die in der 2 gezeigte Festsetzeinrichtung 20 ist dabei vorzugsweise als Modul zur Anordnung in oder an einer Handhabungseinheit, und insbesondere einer Schwenk- oder Greifeinheit, ausgebildet.With the in the 2 With the fixing device 20 shown, the rotary element 4 can consequently be fixed in a simple manner and can be released in a simple manner by actuating the switching drive 40 or the switching element 7 . The one in the 2 Fixing device 20 shown is preferably designed as a module for arrangement in or on a handling unit, and in particular a pivoting or gripping unit.

In der 3 ist eine erfindungsgemäße Handhabungseinheit 50 in Form einer Greifeinheit gezeigt. Die Greifeinheit 50 umfasst einen Antrieb 52, der insbesondere als Elektromotor ausgebildet sein kann. Dem Antrieb 52 nachgeschaltet ist ein Antriebsstrang 53 mit einer Getriebestufe 54, einer der Getriebestufe 54 nachgeschalteten Antriebsseite 2, einer Festsetzeinrichtung 60 und einer Abtriebsseite 3. Der Abtriebsseite 3 nachgeschaltet weist der Antriebsstrang 53 eine weitere Getriebestufe 62 auf, mittels welcher Stellelemente 64 angetrieben werden, welche letztlich mit Endgliedern 66 in Form von Greifbacken bewegungsgekoppelt sind, welche zum Greifen von Gegenständen 68 Verwendung finden.In the 3 a handling unit 50 according to the invention is shown in the form of a gripping unit. The gripping unit 50 includes a drive 52, which can be designed in particular as an electric motor. Downstream of the drive 52 is a drive train 53 with a gear stage 54, a drive side 2 downstream of the gear stage 54, a fixing device 60 and an output side 3. which are ultimately coupled for movement with end members 66 in the form of gripping jaws, which are used for gripping objects 68 .

Mit der Festsetzeinrichtung 60 kann folglich die Abtriebsseite 3 gegenüber dem in der 3 nicht explizit dargestellten Gehäuse der Festsetzeinrichtung 60 festgesetzt werden. Bei der Festsetzeinrichtung 60 kann es sich insbesondere um die Festsetzeinheit 20 gemäß 2 handeln.With the fixing device 60 can consequently the output side 3 compared to that in the 3 not explicitly shown housing of the fixing device 60 are fixed. The fixing device 60 can in particular be the fixing unit 20 according to FIG 2 Act.

Zwischen den Stellgliedern 64 und den Greifbacken 66 sind elastisch verformbare Elemente 70, beispielsweise in Form von Elastomerblöcken, vorgesehen, um bei festgesetzter Abtriebsseite 3 eine Aufrechterhaltung der Greifkraft F am gegriffenen Gegenstand 68 zu realisieren. Der Federweg der Elemente 70 ist dabei so gewählt, dass er insgesamt größer ist als das Spiel im Antriebsstrang 53 bei Festsetzen der Abtriebsseite 3 durch die Festsetzeinrichtung 60. Dadurch kann in den elastisch verformbaren Elementen 70 Energie gespeichert werden, welche dann zur Aufrechterhaltung der Greifkraft Verwendung findet. Dadurch wird auch im festgesetzten Zustand bei ausgeschaltetem Antrieb 52 der Gegenstand 68 sicher gegriffen.Elastically deformable elements 70, for example in the form of elastomer blocks, are provided between the actuators 64 and the gripping jaws 66 in order to maintain the gripping force F on the gripped object 68 when the output side 3 is fixed. The spring deflection of the elements 70 is selected so that it is greater overall than the play in the drive train 53 when the driven side 3 is fixed by the fixing device 60. This allows energy to be stored in the elastically deformable elements 70, which is then used to maintain the gripping force finds. As a result, the object 68 is securely gripped even in the fixed state with the drive 52 switched off.

In der 4 ist eine weitere, modulartig ausgebildete Festsetzeinrichtung 80 gezeigt, die in 4a im montierten Zustand und in 4b in Explosionsdarstellung gezeigt ist. Der Aufbau der Festsetzeinrichtung 80 ist ähnlich zum Aufbau der Lastmomentsperre 1, wie in 1 gezeigt ist, wobei an der Antriebsseite 2 ein Zahnrad 82 und an der Abtriebsseite 3 ein Ritzel 84 vorgesehen ist. Der 1 entsprechende Bauteile sind in der 4 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.In the 4 another, modularly designed fixing device 80 is shown, which is shown in 4a in assembled condition and in 4b shown in exploded view. The structure of the fixing device 80 is similar to the structure of the load torque lock 1, as in 1 is shown, a gear wheel 82 being provided on the input side 2 and a pinion 84 being provided on the output side 3 . the 1 corresponding components are in the 4 provided with corresponding reference numbers.

Bei der in der 4 gezeigten Ausführungsform bildet das Drehelement 4 zusammen mit dem Ritzel 84 die Abtriebsseite 3. Das Zahnrad 82 mit dem Flanschabschnitt 6 und den Schaltelementen 7 bildet die Antriebsseite 2. Zwischen dem Drehelement 4 und der Antriebsseite 2 ist ein Drehspiel vorhanden, so dass bei Umkehrung der Drehrichtung das jeweilige Schaltelement 7 das zugehörige Klemmelement 9 aus der Klemmposition in die Freigabeposition verlagert. Bei Umkehrung der Drehrichtung wird folglich die Festsetzung aufgehoben.At the in the 4 In the embodiment shown, the rotary element 4 together with the pinion 84 forms the output side 3. The gear wheel 82 with the flange section 6 and the switching elements 7 forms the drive side 2. There is rotational play between the rotary element 4 and the drive side 2, so that when the direction of rotation is reversed the respective switching element 7 shifts the associated clamping element 9 from the clamping position to the release position. Consequently, if the direction of rotation is reversed, the fixation is cancelled.

Die in der 3 gezeigte Festsetzeinrichtung 60 kann folglich auch durch die in 4 gezeigte Festsetzeinrichtung 80 realisiert sein.The one in the 3 The fixing device 60 shown can consequently also be used by the in 4 Fixing device 80 shown can be realized.

In 5 ist die in 4 gezeigte Festsetzeinrichtung innerhalb eines Antriebsstrangs 53 gezeigt. Zu sehen ist ein Antrieb 57, dem mehrere Getriebestufen nachgeschaltet sind.In 5 is the in 4 shown fixing device within a drive train 53 shown. A drive 57 can be seen, which is followed by several gear stages.

In 6 ist eine weitere Ausführungsform einer Festsetzeinrichtung 90 gezeigt, die in ein Zahnrad 92 integriert ist. Das Zahnrad 92, welches Bestandteil eines Antriebsstranges 53 sein kann, ist als Hohlrad mit einer Außenverzahnung 94 ausgebildet. Die Außenverzahnung 94 bildet dabei die Antriebsseite 2. Der Aufbau der Festsetzeinrichtung 80 innerhalb des Zahnrads 92 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Festsetzeinrichtung 80, wie sie in 4 gezeigt ist, wobei entsprechende Bauteile entsprechende Bezugszeichen tragen. Innerhalb des Hohlrads 92 sind folglich die Klemmkörper 9, das Drehelement 4, die Schaltelemente 7, das Federelement 10 sowie die Mitnehmerbolzen 14 vorgesehen. Das Gehäuse 5 wird von einem Abdeckteil gebildet, welches einen in das Hohlrad 92 hineinragenden Bundsteg 96 aufweist. Die Klemmausnehmung ist folglich zwischen dem Bundsteg 96 und dem Drehelement 4 vorgesehen. Die Schaltelemente 7, die in 6 nicht dargestellt sind, sind mit dem Hohlrad 92 drehgekoppelt und drängen letztlich die Klemmelemente 9 bei Betätigung des Hohlrads 92 in die jeweilige Freigabelage. Die Mitnehmerbolzen 14 die in 6 nicht zu sehen sind, ragen vom Hohlrad 92 in das Drehelement 4 und übernehmen die Kraftübertragung zwischen Antriebseite 2 und Abtriebsseite 3. Abtriebsseitig ist das Drehelement 4 mit dem Ritzel 84 drehgekoppelt.In 6 Another embodiment of a locking device 90 is shown, which is integrated into a gear 92. Gear 92, which can be part of a drive train 53, is designed as a ring gear with external teeth 94. The external toothing 94 forms the drive side 2. The structure of the fixing device 80 within the gear wheel 92 essentially corresponds to the structure of the fixing device 80 as shown in FIG 4 is shown, with corresponding components bearing corresponding reference numerals. Within the ring gear 92 are consequently the clamping body 9, the rotary element 4, the switching elements 7, the spring element 10 and the driving pin 14 before seen. The housing 5 is formed by a cover part which has a collar 96 protruding into the ring gear 92 . The clamping recess is consequently provided between the collar 96 and the rotating element 4 . The switching elements 7, which are in 6 are not shown are rotatably coupled to the ring gear 92 and ultimately push the clamping elements 9 upon actuation of the ring gear 92 in the respective release position. The driving pins 14 in 6 are not visible, protrude from the ring gear 92 into the rotary element 4 and take over the power transmission between the input side 2 and the output side 3. On the output side, the rotary element 4 is rotatably coupled to the pinion 84.

Die in den Figuren gezeigten Festsetzeinrichtungen 20, 60, 80 und 90 bauen vergleichsweise klein und können dennoch ein Festsetzen des Drehelements 4, und damit des Endglieds 66 der Handhabungseinheit 50, auf einfache und dennoch sichere und Arzt und Weise gewährleisten.The fixing devices 20, 60, 80 and 90 shown in the figures are comparatively small and can still ensure that the rotary element 4, and thus the end member 66 of the handling unit 50, is fixed in a simple and yet safe manner.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019116517 A1 [0002]
DE 102013211528 A1 [0002, 0003]
EP 1905549 B1 [0003]

Claims

Fixing device (20) for fixing a rotating element (4) of a handling unit (50), in particular a pivoting or gripping unit, which can be rotated about an axis of rotation, with a housing (5) in which the rotating element (4) is rotatably mounted, with at least two clamping elements (9), which are each arranged displaceably in a clamping recess (30) between the rotary element (4) and the housing (5) in such a way that, in a clamping position, they each rotate the rotary element (4) in a direction of rotation relative to the housing (5) clamp and allow rotation of the rotary element (4) in this direction of rotation in a release position, with at least one spring element (10) for loading the respective clamping element (9) into the clamping position, with at least one switching element (7) for moving the respective clamping element (9) from the clamping position into the release position, wherein the switching element (7) has active surfaces (36) running in a wedge shape towards one another, is arranged between two clamping elements (9) and can be displaced along a linear switching direction (38) between a neutral position and a switching position, the arrangement being such that in the switching position the clamping elements are in the clamping position and in the neutral position the clamping elements are in the release position.

Fixing device (20) after claim 1 , characterized in that the switching element (7) is spring-loaded in such a way that it is pushed out of the switching position into the neutral position or out of the neutral position into the switching position and the active surfaces (36) are thereby removed from the clamping elements (9) or act against the clamping elements (9), whereby the clamping elements (9) are urged by the spring elements (10) into the release position or against the spring forces of the spring elements (10) into the clamping position.

Fixing device (20) after claim 1 or 2 , characterized in that the switching direction (38) runs perpendicularly to the axis of rotation (8).

Fixing device (20) after claim 1 , 2 or 3 , characterized in that a switching drive (40) for moving the switching element (7) is provided.

Fixing device (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping elements (9) are each acted upon by their own spring element (10).

Fixing device (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring elements (10) are designed as resilient pressure pieces which are arranged to run tangentially to the lateral surface of the rotary element (4).

Fixing device (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device (20) is designed as a module for arrangement on or in a handling unit, in particular a pivoting or gripping unit.

Handling unit (50), in particular a pivoting or gripping unit, with a drive (52) and a drive train (53) connected downstream of the drive (52) and comprising a rotating element (4) for driving and applying a holding force (F ) in an end position, with a fixing device (20, 60, 80, 90) for fixing the rotating element (4) in the end position, wherein the fixing device comprises a housing (5) in which the rotating element (4) is rotatably mounted, with at least two clamping elements (9 ), which are each arranged displaceably between the rotating element (4) and the housing (5) in such a way that in a clamping position they clamp the rotating element (4) in a direction of rotation relative to the housing (5) and in a release position prevent rotation of the Allow rotating element (4) in this direction of rotation, with at least one spring element (10) for loading the respective clamping element (9) into the clamping position, and with at least one switching element (7) for moving the respective clamping element (9) from the clamping position to the release position.

Handling unit (50) after claim 8 , characterized in that on the rotating element (4) or on the drive side (2) driver pins (14) and on the drive side (2) or rotating element (4) bores (15) are provided, in which the driver pins (14) with Game for entrainment of the rotary element (4) protrude.

Handling unit (50) after claim 8 or 9 , characterized in that an elastically deformable element (70) is provided between the fixing device (20, 60, 80, 90) and the end members (66) which, in the end position of the end members (66), moves to obtain the holding force or a residual -Holding force elastically deformed.

Handling unit (50) after claim 8 , 9 or 10 , characterized in that the rotary element (4) in the drive train (53) forms an output side (3) and can be rotated via a drive side (2) coupled to the rotary element (4). whereby the switching elements (7) are fastened to the drive side (2) and there is rotational play between the rotary element (4) and the drive side (2), so that when the direction of rotation is reversed, the respective switching element (7) releases the associated clamping element (9) shifted from the clamping position to the release position.

Handling unit (50) after claim 8 , 9 , 10 or 11 , characterized in that the fixing device (20, 60, 80, 90) is set up to fix the rotating element (4) in the event of a failure of the drive or in an emergency stop situation.

Handling unit (50) after claim 8 until 12 , characterized in that the fixing device (90) is integrated into a component of the drive train (53).

Handling unit (50) after Claim 13 , characterized in that the fixing device (90) is integrated in a gear (92) provided in the drive train (53), the gear (92) being designed as a ring gear with external teeth (94), the external teeth (94) being the drive side and wherein the rotary element (4), the clamping elements (9), the drivers (14), the spring element (10) and the switching elements (7) are provided inside the ring gear, and the rotary element (4) has a shaft designed as an output part or a pinion (84) designed as an output part.

Handling unit (50) according to one of Claims 8 until 14 , characterized in that the fixing device (20) as a fixing device (20) according to one of Claims 1 until 7 is trained.