DE19933311A1 - Linear mover has transfer mechanism with crank and connecting rod, drive shaft and mechanical guide - Google Patents
Linear mover has transfer mechanism with crank and connecting rod, drive shaft and mechanical guideInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum linearen Bewegen eines Gegenstandes um eine vorgebbare Wegstrecke mit einem in Bewegungsrichtung mechanisch geführten Vorrichtungsteil zum Erfassen, d. h. zum Tragen, Stützen, Halten od. dgl., des Gegenstandes. Dabei kann die Bewegungsrichtung senkrecht, waagerecht oder schräg sein. Eine Vorrichtung mit senkrechter Bewegungsrichtung stellt eine Hubvorrichtung dar. Das Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes ist im allgemeinen als Tragplatte oder Halteteller ausgebildet. Dabei kann das Vorrichtungsteil insbesondere mit Gewindebohrungen zum Aufspannen eines Werkstücks oder einer Spannvorrichtung versehen sein. Eine solche Spannvorrichtung ist z. B. in der DE 295 09 049.9 U offenbart.The invention relates to a device for linear movement of a Object by a predefinable distance with an in Direction of movement mechanically guided device part for detection, d. H. to carry, support, hold or the like, the object. The Direction of movement be vertical, horizontal or oblique. A device with a vertical direction of movement represents a lifting device Device part for grasping the object is generally as Support plate or holding plate designed. The device part in particular with threaded holes for clamping a workpiece or be provided with a tensioning device. Such a clamping device is such. B. in DE 295 09 049.9 U discloses.
Nach dem Stand der Technik wird das Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes durch mindestens einen linearen Druckmittelzylinder bewegt. Damit die Endlagen des Vorrichtungsteils zum Erfassen des Gegenstandes insbesondere bei einer Hubvorrichtung auch bei einem Druckabfall oder gar Druckausfall stabil bleiben, sind Verriegelungselemente vorgesehen, die von einem senkrecht zur Bewegungsrichtung ausgerichteten Antriebselement, insbesondere einem weiteren Druckmittelzylinder, bewegt werden.According to the prior art, the device part for detecting the Object moved by at least one linear pressure medium cylinder. So that the end positions of the device part for grasping the object especially in the case of a lifting device even in the event of a pressure drop or even Pressure drop remain stable, locking elements are provided by a drive element aligned perpendicular to the direction of movement, in particular a further pressure cylinder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine gattungsgemäße Vorrichtung zum linearen Bewegen eines Gegenstandes um eine vorgebbare Wegstrecke anzugeben, die einen zusätzlichen Verriegelungsantrieb und -mechanismus entbehrlich macht.The invention has for its object a drive for a Generic device for linear movement of an object specify a predeterminable distance that an additional Locking drive and mechanism dispensable.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mindestens an einer Seite einen aus einer Kurbel und einer Koppelstange bestehenden Übertragungsmechanismus aufweist, daß das freie Ende der Koppelstange, d. h. ihr von der Kurbel entferntes Ende, mit dem Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes gelenkig und die Kurbel mit einer in einem Gehäuse gelagerten Antriebswelle verdrehfest verbunden ist, daß die Antriebswelle einen Schwenkwinkel von mindestens 180°, vorzugsweise 180° bis 182°, aufweist, und daß die Kurbel und die Koppelstange in der Ausgangslage - das ist bei einer Vorrichtung zum Anheben des Gegenstandes die untere Endlage - gemeinsam in einer die Schwenkachse der Antriebswelle enthaltenden, gedachten Ebene liegen, d. h. - in Seitenansicht gesehen - übereinander liegen. Selbst bei großer Lasteinwirkung auf das in Bewegungsrichtung geführte Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes erweist sich die Ausgangslage als stabil und stellt eine sicherungstechnische Endlagenverriegelung dar.This object is achieved in that the device on at least one Side one consisting of a crank and a coupling rod Transmission mechanism has that the free end of the coupling rod, d. H. its end remote from the crank, with the device part for gripping of the object articulated and the crank with one in a housing mounted drive shaft is rotatably connected that the drive shaft one Has a swivel angle of at least 180 °, preferably 180 ° to 182 °, and that the crank and the coupling rod in the starting position - that's at a device for lifting the object the lower end position - together in a containing the pivot axis of the drive shaft, imaginary level, d. H. - seen in side view - lie on top of each other. Even with a large load on the one guided in the direction of movement Device part for detecting the object proves to be Starting position as stable and provides a safety-related End position locking.
In der anderen Endlage befinden sich die Kurbel und die Koppelstange bei einem Schwenkwinkel von 180° in gestreckter Lage. Selbst bei großer Lasteinwirkung auf das in Bewegungsrichtung geführte Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes erweist sich auch die andere Endlage als stabil und stellt eine sicherungstechnische Endlagenverriegelung dar. Diese Endlagenverriegelung ist durch die Begrenzung des Schwenkwinkels der Kurbel auch bei waagerechter oder schräger Bewegungsrichtung gegeben. Lediglich zur Erhöhung der Sicherheit ist es vorteilhaft, den Schwenkwinkel der Antriebsachse geringfügig, d. h. um etwa 2°, größer als 180° zu bemessen, wobei sich der gemeinsame Gelenkpunkt von Kurbel und Koppelstange jenseits der gedachten Ebene befindet und so eine sichere Blockade gegen eine unbeabsichtigte Lageveränderung gegeben ist.The crank and the coupling rod are in the other end position a swivel angle of 180 ° in the extended position. Even with big ones Load effect on the device part guided in the direction of movement Detecting the object also proves the other end position to be stable and represents a safety-related end position lock. This End position locking is due to the limitation of the swivel angle Crank is also given when the movement is horizontal or at an angle. It is only advantageous to increase the security, the pivoting angle Drive axle slightly, d. H. by about 2 °, larger than 180 °, where the common pivot point of the crank and coupling rod is beyond the imaginary level and thus a safe blockade against one unintentional change of position is given.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Damit verschiedene vorgebbare Wegstrecken zum Bewegen des Gegenstandes verwirklicht werden können, ist vorgesehen, daß die Kurbel lösbar mit der Antriebswelle verbunden ist. Zur Vorgabe einer anderen Wegstrecke braucht lediglich die jeweils vorhandene Kurbel durch eine Kurbel mit einem Radius ersetzt zu werden, der der halben Wegstrecke entspricht. Sofern dabei die Ausgangsposition nicht verändert werden soll, muß auch eine Koppelstange mit entsprechend geänderter Länge verwendet werden. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified. So that different predefinable distances for moving the Object can be realized, it is provided that the crank is detachably connected to the drive shaft. To specify another The distance only needs the crank provided by a crank to be replaced with a radius that corresponds to half the distance. If the starting position is not to be changed, one must also Coupling rod with a correspondingly changed length can be used.
Soweit bei einer Vorrichtung häufig verschiedene Wegstrecken vorgegeben werden, wird vorgeschlagen, eine Kurbel, bei der der wirksame Radius verstellbar ist, und ggf. eine Koppelstange mit entsprechend verstellbarer wirksamer Koppellänge zu verwenden.As far as different distances are often given in one device it is proposed to use a crank with an effective radius is adjustable, and possibly a coupling rod with a correspondingly adjustable effective coupling length to use.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Antriebswelle verdrehfest mit einem Dreh- oder Schwenkkolben verbunden ist, der in einem Hohlraum schwenkbar gelagert ist, wobei der Hohlraum eine konzentrisch zur Schwenkachse angeordnete zylindrische Innenfläche und zwei Anschlagflächen, die die Schwenkbewegung des Drehkolbens auf einen Schwenkwinkel von 180° bis 185°, vorzugsweise bis 182°, begrenzen, aufweist und jede der Anschlagflächen in Verbindung mit einem Druckmittelanschluß steht.According to a further advantageous embodiment of the device, that the drive shaft is non-rotatable with a rotary or swivel piston is connected, which is pivotally mounted in a cavity, the Cavity a cylindrical arranged concentrically to the pivot axis Inner surface and two stop surfaces, which the pivoting movement of the Rotary piston to a swivel angle of 180 ° to 185 °, preferably up to 182 °, limit, and each of the stop surfaces in connection with is a pressure medium connection.
Eine besonders stabile, kompakte und betriebssichere Bauweise der Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß die Antriebswelle einstückig mit dem Dreh- oder Schwenkkolben ausgebildet ist Um ein häufiges Bewegen des Vorrichtungsteils zum Erfassen des Gegenstandes zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß die Druckmittelanschlüsse des Hohlraums über ein Wegeventil alternativ mit einer Druckmittelquelle und einem Druckmittelaustritt verbunden sind.A particularly stable, compact and reliable construction of the Device results from the fact that the drive shaft is integral with the rotary or swivel piston is formed In order to move the device part frequently to detect the To enable the object, it is provided that the pressure medium connections of the cavity via a directional valve alternatively with a pressure medium source and a pressure medium outlet are connected.
Damit das Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes, insbesondere unter Last, nicht unkontrolliert absinkt, ist vorgesehen, daß zwischen dem Wegeventil und dem Druckmittelaustritt eine Drosselstelle und/oder ein Stopp- oder Sperrventil angeordnet ist.So that the device part for grasping the object, in particular under load, not dropping uncontrollably, it is provided that between the Directional control valve and the pressure medium outlet a throttle point and / or a stop or check valve is arranged.
Vorteilhafterweise kann als Druckmittelquelle eine Druckluftquelle verwendet werden, die in jeder Werkstatt in Form eines Druckluftnetzes vorhanden ist.A compressed air source can advantageously be used as the pressure medium source which is available in every workshop in the form of a compressed air network.
Um die Dichtungsprobleme im Zusammenhang mit dem druckbeaufschlagbaren Hohlraum möglichst sicher zu beherrschen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß die Kurbel außerhalb des Gehäuses an einem Ende der Antriebswelle befestigt ist. Dadurch braucht nur eine übliche Wellendichtung vorgesehen zu werden.To the sealing problems associated with the pressurizable Controlling the cavity as safely as possible is another Design provided that the crank outside of the housing on a End of the drive shaft is attached. This only requires a common one Shaft seal to be provided.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung ergibt sich, wenn das Gehäuse als Aluminiumgußkonstruktion ausgeführt ist.An advantageous embodiment of the device results when the housing as Cast aluminum construction is executed.
Damit das Vorrichtungsteil zum Erfassen des Gegenstandes an seiner Oberseite optimal genutzt werden kann, ist weiter vorgesehen, daß es an seiner Unterseite mit einer oder mehereren Führungssäulen fest verbunden ist, die in entsprechenden Führungsbohrungen im Gehäuse gleitbar geführt sind.So that the device part for grasping the object on it Top can be used optimally, it is further provided that it at its Bottom is firmly connected with one or more guide columns, which in corresponding guide holes are slidably guided in the housing.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the object of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below with reference to the drawing. It demonstrate
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung in der untersten Stellung in einer perspektivischen Darstellung, Fig. 1 shows a lifting device according to the invention in the lowermost position in a perspective representation,
Fig. 2 die Hubvorrichtung in der obersten Stellung ebenfalls in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 shows the lifting device in the uppermost position also in a perspective view;
Fig. 3 das Gehäuse der Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, Fig. 3, the housing of the apparatus in a partially sectioned side view,
Fig. 4 den Dreh- oder Schwenkkolben des Antriebs und Fig. 4, the rotary or pivoting piston of the drive and
Fig. 5 eine Kurbel mit veränderlichem wirksamen Kurbelradius. Fig. 5 shows a crank with a variable effective crank radius.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 als Grundkörper auf. Dabei stützt sich das Gehäuse 1 mit seiner Grund- oder Auflagefläche 2 auf der waagerechten Stützfläche 3 eines Trägers 4 ab. Innerhalb des Gehäuses 1 sind vier - alternativ zwei - senkrecht zur Auflagefläche 2 ausgerichtete Führungsbohrungen 5 angeordnet, in denen jeweils eine Führungsstange oder -säule 6 gleitbar geführt ist. Alle Führungssäulen 6 sind an ihrem oberen Ende fest mit einer Tragplatte 7 verbunden. Die obere Fläche 8 der Tragplatte 7 eignet sich z. B. zum Aufspannen von Werkstücken oder z. B. einer Spannvorrichtung gemäß der DE 295 09 049.9. Die Fläche 8 ist parallel zur Stützfläche 3 des Trägers 4 ausgerichtet und ist mit den Führungssäulen 6 relativ zur Stützfläche 3 auf und ab bewegbar. Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als im wesentlichen kreisrunde Scheibe ausgebildete Tragplatte 7 weist zwei diametral gegenüber angeordnete Zapfen 9 auf, die in entsprechenden Ausnehmungen 10 angeordnet sind.The device shown in FIGS. 1 and 2 has a housing 1 as a base body. The housing 1 is supported with its base or support surface 2 on the horizontal support surface 3 of a carrier 4 . Inside the housing 1 there are four - alternatively two - guide bores 5 oriented perpendicular to the support surface 2 , in each of which a guide rod or column 6 is slidably guided. All guide columns 6 are firmly connected to a support plate 7 at their upper end. The upper surface 8 of the support plate 7 is suitable for. B. for clamping workpieces or z. B. a tensioning device according to DE 295 09 049.9. The surface 8 is aligned parallel to the support surface 3 of the carrier 4 and can be moved up and down with the guide columns 6 relative to the support surface 3 . The support plate 7 , which is designed as an essentially circular disk in the present exemplary embodiment, has two pins 9 arranged diametrically opposite one another, which are arranged in corresponding recesses 10 .
Mittig zwischen den Führungsbohrungen 5 ist im Gehäuse 1 eine Antriebswelle 11 angeordnet, die an ihren Enden 12 einen zur Drehmomentübertragung geeigneten unrunden Querschnitt aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt vierkantig ausgebildet. Daneben sind aber unter anderem auch Enden mit dreieckigem Querschnitt und mit Keilwellenprofil geeignet.A drive shaft 11 is arranged in the center of the housing 1 between the guide bores 5 and has at its ends 12 a non-circular cross section suitable for torque transmission. In the exemplary embodiment shown, the cross section is square. In addition, however, ends with a triangular cross section and with a splined profile are also suitable.
An jedem Wellenende 12 ist - außerhalb des Gehäuses 1 - eine Kurbel 13 als ein Glied eines Übertragungs- oder Antriebsmechanismus 14 lösbar befestigt. Die Kurbeln 13 weisen an ihrem von der Welle 11 entfernten Ende einen Zapfen 15 auf, an dem jeweils eine Koppelstange 16 als zweites Glied des Übertragungsmechanismus 14 angelenkt ist. Das andere, von der Kurbel entfernte Ende der Koppelstangen 16 ist jeweils an einem der Zapfen 9 der Tragplatte 7 angelenkt.At each shaft end 12 - outside the housing 1 - a crank 13 is releasably attached as a member of a transmission or drive mechanism 14 . The cranks 13 have at their end remote from the shaft 11 a pin 15 to which a coupling rod 16 is articulated as the second link of the transmission mechanism 14 . The other, remote from the crank end of the coupling rods 16 is articulated on one of the pins 9 of the support plate 7 .
In Fig. 1 sind die Kurbeln 13 senkrecht nach unten gerichtet und die obere Fläche 8 der Tragplatte 7 weist damit gegenüber der Stützfläche 3 des Trägers 4 eine kleinste Höhe h0 auf. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung weisen die Kurbeln 13 senkrecht nach oben und die obere Fläche 8 der Tragplatte 7 weist damit gegenüber der Stützfläche 3 des Trägers 4 eine größte Höhe h1 auf. Zwischen der untersten und der obersten Stellung der Kurbeln 13 hat die Tragplatte 7 eine Wegstrecke H = h1 - h0 zurückgelegt. Dabei bestimmt sich die zurückgelegte Wegstrecke bzw. Höhendifferenz H aus dem doppelten Kurbelradius R.In Fig. 1, the cranks 13 are directed vertically downward and the upper surface 8 of the support plate 7 thus has a smallest height h 0 compared to the support surface 3 of the carrier 4 . In the position shown in FIG. 2, the cranks 13 point vertically upwards and the upper surface 8 of the support plate 7 thus has a greatest height h 1 relative to the support surface 3 of the carrier 4 . Between the lowest and the uppermost position of the cranks 13 , the support plate 7 has covered a distance H = h 1 -h 0 . The distance traveled or height difference H is determined from the double crank radius R.
Sollen beispielsweise in einer Fertigungs- oder Montagegruppe Werkstücke um eine vorgebbare Höhe H1 angehoben werden, so sind Kurbeln 13 mit dem Radius R1 = ½ . H1 zu verwenden. Sollen Teile zu einem anderen Zweck um eine vorgebbare Höhe H2 angehoben werden, so sind Kurbeln 13 mit dem Radius R2 = ½ . H2 zu verwenden, etc. In der Zeichnung sind die Bezugszeichen H1, H2, R1 und R2 nicht gesondert dargestellt, sie können aber ohne weiteres anstelle von H und R eingesetzt werden.If, for example, workpieces are to be raised by a predeterminable height H 1 in a production or assembly group, cranks 13 with radius R 1 = ½. To use H 1 . If parts are to be raised by a predeterminable height H 2 for another purpose, then cranks 13 with the radius R 2 = ½. H 2 to use, etc. In the drawing, the reference numerals H 1 , H 2 , R 1 and R 2 are not shown separately, but they can be used instead of H and R without further notice.
Angetrieben wird die Antriebswelle 11, die in dem Gehäuse 1 um ihre Achse 17 drehbar gelagert ist, durch einen flügelartigen (im folgenden weitgehend nur als Drehkolben bezeichneten) Dreh- oder Schwenkkolben 18, der mit der Antriebswelle 11 eine bauliche Einheit bildet. Der Drehkolben 18 weist im wesentlichen die Form eines Rechtecks auf, wobei das Rechteck einerseits durch die Antriebswelle 11 und andererseits durch eine dazu parallele Kante 19 und zwei dazu senkrechte Kanten 20 gebildet wird. Der Drehkolben 18 befindet sich innerhalb des Gehäuses 1 in einem Hohl- oder Zylinderraum 21, der, in Richtung der Achse 17 gesehen, im wesentlichen einem halben Hohlzylinder mit einer konzentrisch um die Schwenkachse 17 angeordnete Innenfläche oder Innenwand 22 entspricht. Dabei entspricht der Radius der hohlzylindrischen Innenfäche 22 im wesentlichen dem Maß zwischen der Achse 17 und der Kante 19 des Drehkolbens 18, wobei die Kante 19 des Drehkolbens eine entsprechend zylindrische Abrundung aufweist. Der Hohlraum 21 wird andererseits durch eine im wesentlichen flache Fläche 23 gebildet, die eine konkave, rillenförmige Ausnehmung 24 zur Aufnahme der Welle 11, zwei an die Innenfläche 22 angrenzende rillenförmige Ausnehmungen 25a, 25b und je eine Übergangsfläche 26 zwischen der Ausnehmung 24 und jeder der Ausnehmungen 25a, 25b aufweist. Dabei stellen die beiden Übergangsflächen 26, die eine Vertiefung 36 zur Luftzufuhr zum Drehkolben 18 einschließen, gleichzeitig eine Anschlagfläche für den Drehkolben 18 in seinen beiden Endlagen dar.The drive shaft 11 , which is rotatably mounted in the housing 1 about its axis 17 , is driven by a wing-like (in the following largely only referred to as a rotary piston) rotary or pivoting piston 18 , which forms a structural unit with the drive shaft 11 . The rotary piston 18 essentially has the shape of a rectangle, the rectangle being formed on the one hand by the drive shaft 11 and on the other hand by an edge 19 parallel thereto and two edges 20 perpendicular thereto. The rotary piston 18 is located inside the housing 1 in a hollow or cylinder space 21 which, viewed in the direction of the axis 17 , essentially corresponds to a half hollow cylinder with an inner surface or inner wall 22 arranged concentrically about the pivot axis 17 . The radius of the hollow cylindrical inner surface 22 corresponds essentially to the dimension between the axis 17 and the edge 19 of the rotary piston 18 , the edge 19 of the rotary piston having a corresponding cylindrical rounding. The cavity 21 , on the other hand, is formed by a substantially flat surface 23 , which has a concave, groove-shaped recess 24 for receiving the shaft 11 , two groove-shaped recesses 25 a, 25 b adjoining the inner surface 22 and a transition surface 26 between the recess 24 and each of the recesses 25 a, 25 b. The two transition surfaces 26 , which include a recess 36 for supplying air to the rotary piston 18 , simultaneously represent a stop surface for the rotary piston 18 in its two end positions.
Die Ausnehmung 24 für die Welle 11 weist über einen zentralen Teilbereich eine hohlzylindrische Fläche mit im wesentlichen dem Radius r11 der Welle 11 auf. Die Übergangs- bzw. Anschlagflächen 26 sind der Form des Drehkolbens 18 angepaßt und ermöglichen dem Drehkolben 18, um einen Dreh- oder Schwenkwinkel ψ von 180° bis maximal 185° zu schwenken. The recess 24 for the shaft 11 has, over a central partial area, a hollow cylindrical surface with essentially the radius r 11 of the shaft 11 . The transition or stop surfaces 26 are adapted to the shape of the rotary piston 18 and enable the rotary piston 18 to pivot by a rotation or swivel angle ψ of 180 ° to a maximum of 185 °.
Die Ausnehmungen 25a, 25b sind jeweils mit einem Druckluftanschluß 27a, 27b verbunden. Die Tiefe des Hohlraums 21 entspricht - in Richtung der Achse 17 gesehen - im wesentlichen der Breite b des Drehkolbens 18. Der Drehkolben trennt den Hohlraum somit in zwei Arbeitskammern, von denen die eine mit dem Druckluftanschluß 27a und die andere mit dem Druckluftanschluß 27b verbunden ist.The recesses 25 a, 25 b are each connected to a compressed air connection 27 a, 27 b. The depth of the cavity 21 essentially corresponds to the width b of the rotary piston 18 when viewed in the direction of the axis 17 . The rotary piston thus separates the cavity into two working chambers, one of which is connected to the compressed air connection 27 a and the other to the compressed air connection 27 b.
Die Anschlüsse 27a, 27b sind über ein 4/3-Wegeventil 28 wahlweise mit einer werkstattüblichen Druckluftquelle bzw. einem Druckluftnetz P und einem Druckluftauslaß 0 verbunden.The connections 27 a, 27 b are optionally connected via a 4/3-way valve 28 to a standard compressed air source or a compressed air network P and a compressed air outlet 0.
In der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausgangsstellung befindet sich der Drehkolben 18 in der linken Endlage auf den Übergangsflächen 26 zur Ausnehmung 25a (Fig. 3), die Kurbel 13 ist senkrecht nach unten gerichtet und die Tragplatte 7 befindet sich in ihrer unteren Position (Fig. 1). Zum Anheben der Tragplatte 7 und einem etwa auf ihm befindlichen Gegenstand, z. B. einem zu bearbeitenden Werkstück, wird das Wegeventil 28 in die mit a bezeichnete Stellung geschaltet, so daß der Drehkolben 18 an seiner Unterseite mit Druckluft beaufschlagt und im Uhrzeigersinne (Pfeil 29) gedreht bzw. geschwenkt wird. Damit werden auch die verdrehfest mit dem Drehkolben verbundenen Kurbeln 13 im gleichen Drehsinn gedreht. Wenn der Drehkolben 18 nach einem Dreh- oder Schwenkwinkel ψ von 180° an der rechten Anschlagfläche 26 zur Anlage kommt, weisen die Kurbeln 13 senkrecht nach oben und die Tragplatte 7 befindet sich in ihrer um das oben definierte Maß H höheren, oberen Position.In the initial position shown in FIGS. 1 and 3, the rotary piston 18 is in the left end position on the transition surfaces 26 to the recess 25 a ( Fig. 3), the crank 13 is directed vertically downwards and the support plate 7 is in it lower position ( Fig. 1). To lift the support plate 7 and an object located on it, for. B. a workpiece to be machined, the directional control valve 28 is switched to the position labeled a, so that the rotary piston 18 is acted upon on its underside with compressed air and is rotated or pivoted clockwise (arrow 29 ). The cranks 13 , which are non-rotatably connected to the rotary piston, are thus rotated in the same direction. When the rotary piston 18 comes into contact with the right stop surface 26 after a rotation or swivel angle ψ of 180 °, the cranks 13 point vertically upwards and the support plate 7 is in its upper position, which is higher by the dimension H defined above.
Sowohl in der oberen als auch in der unteren Endposition der Tragplatte 7 ist die Vorrichtung ohne zusätzliche Einrichtungen auch bei einem Nachlassen des Luftdrucks bzw. bei einem Ausfall der Druckluftquelle sicherungstechnisch verriegelt, da ein Ausknicken der in einer Linie fluchtenden Übertragungselemente, der Kurbeln 13 und der Koppelstangen 16, nicht möglich ist. Both in the upper and in the lower end position of the support plate 7 , the device is locked without additional devices even in the event of a decrease in air pressure or in the event of a failure of the compressed air source, since the transmission elements aligned in line, the cranks 13 and the buckling Coupling rods 16 , is not possible.
Zum Absenken der Tragplatte 7 wird das Wegeventil in seine mit b bezeichnete Stellung geschaltet. Zwischen dem Wegeventil 28 und dem Druckmittelaustritt 0 ist ein ggf. einstellbares Drosselventil 35, das eine dem Absinken entgegengerichtete Kraft erzeugt, und/oder ein Stoppventil 37 angeordnet ist. Dadurch wird ein unkontrolliertes Absinken der Tragplatte 7 und eines ggf. auf diesem befindlichen Werkstücks wirksam verhindert.To lower the support plate 7 , the directional control valve is switched to its position labeled b. Between the directional valve 28 and the pressure medium outlet 0 there is an optionally adjustable throttle valve 35 , which generates a force opposing the sinking, and / or a stop valve 37 is arranged. In this way, an uncontrolled sinking of the support plate 7 and any workpiece located thereon is effectively prevented.
Bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit des Drehkolbens 18 und damit der Kurbeln 13 erfährt die Tragplatte 7 einen an einen Sinunsverlauf angenäherten Geschindigkeitsverlauf, d. h. die Geschwindigkeit der Tragplatte 7 und des auf etwa auf ihr aufliegenden und ggf. aufgespannten Gegenstandes geht in den beiden Endpositionen gegen Null.With the angular velocity of the rotary piston 18 and thus the cranks 13 remaining the same, the support plate 7 experiences a speed curve approximating to a sin curve, ie the speed of the support plate 7 and of the object which is resting thereon and possibly clamped on it approaches zero in the two end positions.
Die Vorrichtung gemäß dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel eignet sich, um Gegenstände immer um die gleiche vorgebbare Wegstrecke oder Höhe anzuheben. Soll diese Höhe gelegentlich geändert werden, so ist vorgesehen, die Kurbel so zu gestalten, daß der wirksame Kurbelradius R13 einstellbar ist. Eine solche Kurbel ist in Fig. 5 dargestellt: Die Kurbel 13', zur verdrehfesten Verbindung mit der Antriebswelle 11 diesmal mit einem Keilnabenprofil 30 versehen, ist gabelförmig ausgebildet, wobei die beiden Gabeläste 31 eine gemeinsame Führung 32 bilden. In dieser Führung ist ein Kulissenstein 33 mit einem Zapfen 15 zur gelenkigen Lagerung des einen Endes der Koppelstange 16 - bezogen auf die Achse 17 - radial gleitbar geführt und durch eine Gewindespindel 34 in vorgebbarer relativer Position zur Achse 17 einstellbar. Durch die Einstellung der relativen Lage des Kulissensteins 33 ist gleichzeitig der wirksame Kurbelradius R13 einstellbar.The device according to the exemplary embodiment described so far is suitable for always lifting objects by the same predeterminable distance or height. If this height is to be changed occasionally, the crank should be designed in such a way that the effective crank radius R 13 can be adjusted. Such a crank is shown in FIG. 5: The crank 13 ', this time provided with a splined hub profile 30 for the torsion-proof connection to the drive shaft 11 , is fork-shaped, the two fork branches 31 forming a common guide 32 . In this guide, a sliding block 33 with a pin 15 for the articulated mounting of one end of the coupling rod 16 - with respect to the axis 17 - is guided in a radially slidable manner and adjustable by a threaded spindle 34 in a predeterminable relative position to the axis 17 . By setting the relative position of the sliding block 33 , the effective crank radius R 13 can be adjusted at the same time.
In Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann das Gehäuse 1 der Vorrichtung auch an einer senkrechten Stützwand befestigt sein, wodurch die von der Tragplatte 7 ausgeführte Bewegungsrichtung waagerecht verläuft und Gegenstände jeweils um eine vorgebbare Wegstrecke waagerecht bewegt werden. Die Vorrichtung kann daneben aber auch in beliebiger anderer, schräger Lage angeordnet sein. In a modification of the described embodiment, the housing 1 of the device can also be fastened to a vertical support wall, as a result of which the direction of movement carried out by the support plate 7 runs horizontally and objects are moved horizontally in each case by a predeterminable distance. The device can also be arranged in any other inclined position.
Weiterhin können, wenn die Platzverhältnisse dies insbesondere beim Spannen von Werkstücken zulassen, die Führungssäulen auch fest am Gehäuse angeordnet oder mit diesem verbunden und die Tragplatte mit entsprechenden Führungsbohrungen versehen sein.Furthermore, if the space available, this can be particularly the case when tensioning of workpieces, the guide columns also firmly on the housing arranged or connected to this and the support plate with corresponding Guide holes must be provided.
Grundsätzlich eignet sich zum Antrieb der Kurbel 13 auch ein anderer Drehantrieb, wie z. B. ein handelsüblicher Schwenkantrieb, soweit hierbei der beschriebene Schwenkwinkel ψ von 180° bis maximal 185° erreicht und auf diesen Wert bzw. Bereich beschränkt wird. Der beschriebene Dreh- bzw. Schwenkkolbenantrieb stellt aber in jedem Falle eine vorteilhafte Ausführungsform dar. In principle, another rotary drive is also suitable for driving the crank 13 , such as, for. B. a commercially available rotary actuator, insofar as the described pivot angle ψ of 180 ° to a maximum of 185 ° is reached and is limited to this value or range. The rotary or pivoting piston drive described represents an advantageous embodiment in any case.
11
Gehäuse (Grundkörper)
Housing (basic body)
22nd
Grundfläche, Auflagefläche von Base area, contact area of
11
33rd
waagerechte Stützfläche von horizontal support surface of
44th
44th
Träger
carrier
55
Führungsbohrung(en) in Guide hole (s) in
11
66
Führungsstange oder -säule
Guide rod or column
77
Tragplatte
Support plate
88th
obere Fläche von top surface of
77
99
Zapfen an Cones
77
in in
1010th
1010th
Ausnehmung(en) an Recess (s)
77
1111
Antriebswelle, Welle
Drive shaft, shaft
1212th
Ende von End of
1111
, Wellenende
, Shaft end
1313
, ,
1313
' Kurbel
'' Crank
1414
Übertragungsmechanismus, Antriebsmechanismus
Transmission mechanism, drive mechanism
1515
Zapfen an Cones
1313
, ,
1313
'
'
1616
Koppelstange
Coupling rod
1717th
Achse der Antriebswelle Axis of the drive shaft
1111
1818th
Drehkolben, Schwenkkolben
Rotary lobe, swing lobe
1919th
parallel zu zur Achse parallel to the axis
1717th
verlaufende Kante des Drehkolbens running edge of the rotary lobe
1818th
2020th
senkrecht zur Achse perpendicular to the axis
1717th
verlaufende Kanten des Drehkolbens running edges of the rotary lobe
1818th
2121
Hohlraum, Zylinderraum für Drehkolben Cavity, cylinder space for rotary lobes
1818th
2222
hohlzylindrische Innenfäche oder Innenwand von hollow cylindrical inner surface or inner wall of
2121
2323
Fläche, bestehend aus Area consisting of
2424th
. . .. . .
2626
, von , of
2121
2424th
konkave, rillenförmige Ausnehmung
25a, b an die Innenfläche concave, groove-shaped recess
25a, b to the inner surface
2222
angrenzende rillenförmige Ausnehmung(en)
adjacent groove-shaped recess (s)
2626
Übergangsfläche zwischen Transition area between
2424th
und jeder der Ausnehmungen and each of the recesses
2525th
, Anschlagfläche
27a, b Druckluftanschluß
, Stop surface
27a, b compressed air connection
2828
4/3-Wegeventil
4/3-way valve
2929
Pfeil für Uhrzeigersinn
Clockwise arrow
3030th
Keilnabenprofil
Splined profile
3131
Gabeläste
Fork branches
3232
Führung in Leadership in
1313
'
'
3333
Kulissenstein
Sliding block
3434
Gewindespindel
Threaded spindle
3535
Drosselventil, Drosselstelle
Throttle valve, throttle point
3636
Vertiefung
deepening
3737
Stoppventil, Sperrventil
0 Druckluftauslaß
b Breite von Stop valve, shut-off valve
0 compressed air outlet
b width of
1818th
h0 h 0
kleinste Höhe der Tragplatte smallest height of the support plate
77
gegenüber der Stützfläche opposite the support surface
33rd
h1 h 1
größte Höhe der Tragplatte greatest height of the support plate
77
gegenüber der Stützfläche opposite the support surface
33rd
H Wegstrecke bzw. Höhendifferenz H = h1 H distance or height difference H = h 1
- h0
- h 0
H1 H 1
, H2 , H 2
vorgebbare Wegstrecken bzw. Höhendifferenzen
r11 predeterminable distances or height differences
r 11
Radius der Welle Radius of the wave
1111
P Druckluftquelle
R Kurbelradius der Kurbeln P compressed air source
R crank radius of the cranks
1313
R1 R 1
, R2 , R 2
bestimmte Kurbelradien der Kurbeln certain crank radii of the cranks
1313
R13 R 13
wirksamer Kurbelradius von effective crank radius of
1313
'
ψ Schwenkwinkel von '
ψ swivel angle of
1111
bzw. respectively.
1818th
Claims (11)
daß die Vorrichtung mindestens an einer Seite einen aus einer Kurbel (13, 13') und einer Koppelstange (16) bestehenden Übertragungsmechanismus (14) aufweist,
daß das von der Kurbel entfernte Ende der Koppelstange (16) mit dem Vorrichtungsteil (7) zum Erfassen des Gegenstandes gelenkig und die Kurbel (13, 13') mit einer in einem Gehäuse (1) gelagerten Antriebswelle (11) verdrehfest verbunden ist, daß die Antriebswelle (11) einen Schwenkwinkel (ψ) von mindestens 180°, vorzugsweise 180° bis 182°, aufweist
und daß die Kurbel (13, 13') und die Koppelstange (16) in der Ausgangslage gemeinsam in einer die Schwenkachse (17) der Antriebswelle (11) einschließenden, gedachten Ebene liegen.1. Device for linearly moving an object by a predeterminable distance (H) with a device part ( 7 ) mechanically guided in the direction of movement for detecting the object, characterized in that
that the device has at least on one side a transmission mechanism ( 14 ) consisting of a crank ( 13 , 13 ') and a coupling rod ( 16 ),
that the end of the coupling rod ( 16 ) remote from the crank is articulated to the device part ( 7 ) for grasping the object and the crank ( 13 , 13 ') is connected in a torsion-proof manner to a drive shaft ( 11 ) mounted in a housing ( 1 ) that the drive shaft ( 11 ) has a swivel angle (ψ) of at least 180 °, preferably 180 ° to 182 °
and that the crank ( 13 , 13 ') and the coupling rod ( 16 ) in the starting position lie together in an imaginary plane including the pivot axis ( 17 ) of the drive shaft ( 11 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999133311 DE19933311A1 (en) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Linear mover has transfer mechanism with crank and connecting rod, drive shaft and mechanical guide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999133311 DE19933311A1 (en) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Linear mover has transfer mechanism with crank and connecting rod, drive shaft and mechanical guide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19933311A1 true DE19933311A1 (en) | 2001-02-01 |
Family
ID=7914963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1999133311 Ceased DE19933311A1 (en) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Linear mover has transfer mechanism with crank and connecting rod, drive shaft and mechanical guide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19933311A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3412147C2 (en) * | 1984-03-31 | 1991-05-29 | Form + Test Seidner + Co Gmbh, 7940 Riedlingen, De | |
| DE29509049U1 (en) * | 1995-06-01 | 1995-10-26 | Thyssen Industrie | Device for clamping components, in particular sheet metal, in the course of a welding or assembly line |
-
1999
- 1999-07-16 DE DE1999133311 patent/DE19933311A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3412147C2 (en) * | 1984-03-31 | 1991-05-29 | Form + Test Seidner + Co Gmbh, 7940 Riedlingen, De | |
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: THYSSENKRUPP TECHNOLOGIES AG, 45128 ESSEN, DE |
|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NOTHELFER GMBH, 88212 RAVENSBURG, DE |
|
| 8131 | Rejection | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: THYSSENKRUPP DRAUZ NOTHELFER GMBH, 74076 HEILBRONN |