DE2933913A1

DE2933913A1 - Pneumatic drive for handling systems - has control disc with end stops, rotated to move control pistons in opposite directions

Info

Publication number: DE2933913A1
Application number: DE2933913A
Authority: DE
Inventors: Peter 7031 Steinenbronn Drexel; Ernst Dipl.-Ing. 7257 Ditzingen Leisner; Gernot 7000 Stuttgart Maier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-22
Filing date: 1979-08-22
Publication date: 1981-03-12

Abstract

The compact drive unit for moving a member from one position to another, such as a switch, can be combined with an indicator, operated electrically. Within a rectangular plastics housing (10) are two, side-by-side pistons (19,20) which can be pneumatic actuators. Projecting downwards from them are respective drive rods (15,16), each with teeth across their inner surfaces. These mesh with a ring of teeth (14) on a control disc (13). When the disc is rotated, the pistons are raised or lowered in opposite directions, the rotation of the disc being limited by end stops travelling in a semicircular groove (25) in the housing. An adjustable limiter for an end stop is formed by a screw (27) which can be adjusted vertically. The control disc carries two members (30,31) for an indication system.

Description

κ. 5669κ. 5669

Ot/Jä 9.8.1979Ot / Jä 9.8.1979

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Rotationseinheit, insbesondere für Handhabungseinrichtungen Stand der TechnikRotation unit, especially for handling devices, state of the art

Die Erfindung geht aus von einer Rotationseinheit nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon Rotationseinheiten oder Dreheinheiten bekannt, bei welchen die Schwenkbewegung mittels zweier Zahnstangen, die in einem auf der Drehtellerwelle sitzenden Ritzel kämmen, erzeugt wird. Für den Vor- bzw. Rückhub wird jeweils ein mit der Zahnstange verbundener Kolben einseitig beaufschlagt. Die Zahnstange mit zugehörigem Antriebskolben bewegt sich dabei in einem Zylinderrohr. Die Endlage kann mit Endschaltern festgelegt werden, die sich außerhalb des Pneumatik- oder Hydraulikzylinders befinden. Derartige Antriebe wurden bisher wegen der zum Teil hohen mechanischen Belastung weitgehend aus Metallteilen hergestellt. Die Zahnstangen mit integriertem Antriebskolben sind jeweils in einem Zylinderrrohr angeordnet und werden einseitig beaufschlagt. Diese Bauweise ist jedoch teuer und wegen der vielen äußeren Anschlüsse nicht ausreichend kompakt. Außerdem ist ein Verschleiß in der Zahnstangenführung mit einem Verschleiß des Kolbens und/oder der Zylinderbohrung verbunden.The invention is based on a rotation unit according to the preamble of the main claim. There are already rotation units or rotating units known in which the Pivoting movement is generated by means of two toothed racks that mesh in a pinion on the turntable shaft will. A piston connected to the toothed rack is acted upon on one side for the forward and return strokes. The rack with the associated drive piston moves in a cylinder tube. The end position can be with Limit switches are set, which are located outside of the pneumatic or hydraulic cylinder. Such Drives have so far been largely made of metal parts because of the sometimes high mechanical stress. The racks with integrated drive pistons are each arranged in a cylinder tube and are one-sided applied. However, this type of construction is expensive and inadequate because of the large number of external connections compact. In addition, there is wear in the rack guide with wear on the piston and / or the Cylinder bore connected.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnendenThe device according to the invention with the characteristic

130011/0135130011/0135

• ·• ·

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Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine kleine kompakte Baueinheit geschaffen wurde, in die sämtliche Antriebsaggregate und Positionierungseinrichtungen in ein gemeinsames Gehäuse integriert wurden. Als besonders vorteilhaft erwies sich die Verwendung eines Kunststoffgehäuses, in die alle notwendigen Bauteile integriert sind. Vorteilhaft erwies sich weiterhin die getrennte Ausführung von Antriebskolben und Zahnstange. Hierdurch kann die Zahnstange mit großen Toleranzen ausgeführt werden, d.h. ein genaues Fluchten der Zahnstangenführung zum Zylinderrohr ist nicht notwendig. Da die Zahnstange und der Antriebskolben keine feste Verbindung zueinander haben, werden sie auch bevorzugt aus unterschiedlichem Material hergestellt. So wird der Antriebskolben vorzugsweise aus Kunststoff, die Zahnstange aus Metall hergestellt. Features of the main claim has the advantage that a small compact unit was created in all drive units and positioning devices were integrated into a common housing. The use of a plastic housing into which all the necessary components are integrated has proven to be particularly advantageous are. The separate design of the drive piston and rack also proved to be advantageous. This allows the rack to be designed with large tolerances, i.e. precise alignment of the rack guide to the cylinder tube is not necessary. Because the rack and the drive piston are not permanently connected to each other they are also preferably made of different materials. So is the drive piston preferably made of plastic, the rack made of metal.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.The measures listed in the subclaims provide further advantageous developments and improvements the facility specified in the main claim is possible.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgeniäßen Einrichtung, Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht entlang den Schnittlinien A-A bzw. B-B von Fig. 1.Further advantages and an embodiment of the invention are shown in the drawing and in the following Description explained in more detail. 1 shows a plan view of the device according to the invention, FIGS. 2 and 3 show a Side view along the section lines A-A and B-B of FIG. 1.

t eschreibung der ErfindungDescription of the invention

In einem Kunststoffgehäuse 10 ist eine Drehtellerwelle 11 mittels eines Kugellagers 12 gelagert. Auf der Drehtellerwelle 11 ist außerhalb des Gehäuses 10 der Drehteller 13A turntable shaft 11 is mounted in a plastic housing 10 by means of a ball bearing 12. On the turntable shaft 11 is outside the housing 10 of the turntable 13

130011/0135130011/0135

fc W-! I':"':· ;'"'-': 56fc W-! I ': "': ·; '"' - ': 56

V| befestigt. Weiterhin trägt die Drehtellerwelle 11 einV | attached. Furthermore, the turntable shaft 11 contributes

^ Ritzel 14, welches mit den Zahnstangen 15 und l6 in Ein-^ Pinion 14, which with the racks 15 and l6 in one

":| griff steht. Die Zahnstangen 15 und 16 sind symmetrisch": | handle stands. The racks 15 and 16 are symmetrical

Hf zur Drehtellerwelle 11 im Gehäuse 10 angeordnet und laufenHf arranged to the turntable shaft 11 in the housing 10 and run

:| in den Bohrungen 17, l8. Den Zahnstangen 15, l6 sind jeweils: | in the holes 17, l8. The racks 15, l6 are respectively

Antriebskolben 19, 20 zugeordnet, die in den BohrungenDrive piston 19, 20 assigned to the bores

· 21, 22 laufen. Dabei können die Bohrungen 17 und 21 und· 21, 22 run. The holes 17 and 21 and

die Bohrungen 18, 22 für die jeweiligen Zahnstangen 15, l6 und Antriebskolben 19, 20 exzentrisch im Kunststoffgehäuse 10 angeordnet sein. Durch die nicht feste Verbindung zwischen den Zahnstangen 15, l6 und den Antriebskolben ^ 19, 20 wird ein Verkanten der Bauteile verhindert.the bores 18, 22 for the respective racks 15, l6 and drive pistons 19, 20 can be arranged eccentrically in the plastic housing 10. Because of the non-permanent connection between the racks 15, l6 and the drive piston ^ 19, 20 tilting of the components is prevented.

Die Antriebskolben 19, 20 sind jeweils mit Dichtungen 23, 24 versehen.The drive pistons 19, 20 are each provided with seals 23, 24.

Das Kunststoffgehäuse 10 weist an seiner dem Drehteller 13 zugewandten Seite eine Aussparung 25 mit einem Drehwinkel von ca. 18O Grad auf. In dieser Aussparung 25 läuft ein Zapfen 26 des Drehtellers 13. Dieser Zapfen 26 des Drehtellers 13 dient als Anschlag bei der Drehbewegung des Drehtellers 13· Hierfür dient weiterhin der in Fig. lim Schnitt dargestellte Endanschlag 27, der jeweils in beiden Endlagen des Zapfens 26 des Drehtellers ' 13 angeordnet ist. Der Endanschlag 25 enthält einen Fest-The plastic housing 10 has on its side facing the turntable 13 a recess 25 with an angle of rotation of about 180 degrees. A pin 26 of the turntable 13 runs in this recess 25. This pin 26 of the turntable 13 serves as a stop during the rotary movement of the turntable 13 · This is still used the end stop 27 shown in Fig. Lim section, each in both end positions of the pin 26 of the turntable '13 is arranged. The end stop 25 contains a fixed

stoffstoßdämpfer 28, der mittels einer Schraube verstellbar ist.Material shock absorber 28, which is adjustable by means of a screw is.

■■:'■. Der Drehteller 13 hat in seinem unteren, dem Kunststoffge- ■■: '■. The turntable 13 has in its lower, the plastic

U häuse 10 zugewandten Bereich eine Ausfräsung 29, die derU housing 10 area facing a cutout 29, which the

P₁ Endlageneinstellung dient. Die für die Endlageneinstellung P ₁ end position setting is used. The one for setting the end positions

vorgesehenen induktiven Geber 30, 31 registrieren denprovided inductive encoder 30, 31 register the

Übergangsbereich der Ausfräsung 29 des Drehtellers 13. Hierdurch kann die Endlage des Drehtellers exakt festgelegt werden. Die elektrischen Anschlüsse für die Induktiv-Transition area of the cutout 29 of the turntable 13. In this way, the end position of the turntable can be determined exactly. The electrical connections for the inductive

-H--H-

130011/0135130011/0135

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• · 9 • · 9 · I » · 4 · I »· 4

geber 30, 31 sind im Kunststoffgehäuse 10 integriert. Das Gehäuse 10 enthält nur eine Außenanschlußbuchse 32 für die elektrische Versorgung. Die Pneumatikanschlüsse 33, für die Antriebskolben 19, 20 befinden sich auf der der Anschlußbuchse 32 gegenüberliegenden Stirnseite des Kunststoffgehäuses 10.Encoders 30, 31 are integrated in the plastic housing 10. That Housing 10 contains only one external connection socket 32 for the electrical supply. The pneumatic connections 33, for the drive pistons 19, 20 are located on the end face of the plastic housing opposite the connection socket 32 10.

Die Rotationseinheit arbeitet wie folgt: Die Schwenkbewegung des Drehtellers 13 wird mittels den zwei Zahnstangen 15, 16, die mit einem auf der Drehtellerwelle 11 sitzenden Ritzel lH kämmen, erzeugt. Für den Vor- bzw. Rückhub ) wird jeweils ein Antriebskolben 19, 20 über die Anschlußbohrungen 33, 3^ für pneumatisches Medium einseitig beaufschlagt. Die Antriebskolben 19, 20 stehen dabei in keiner mechanischen Verbindung zur Zahnstange, sondern schieben diese vor sich her. Die jeweilige Endlage des Drehtellers 13 wird mit integrierten induktiven Endschaltern 30, 31 festgelegt. Die Abbremsung des Drehtellers 13 sowie eine Geräuschdämpfung erfolgt mittels den Endanschlägen 27, die Feststoffstoßdämpfer 28 enthalten. In der Zahnstangenführung 17, 18 sind durch eventuellen Verschleiß oder Fertigungsungenauigkeiten Toleranzen bis ca. +0,5 mm zulässig, da kein genaues Fluchten der Zahnstangenführung 17, 18 zur Zylinderbohrung 21, 22 des Antriebskolbens 19, 20 notwendig ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Zahnstange 15, 16 und der Antriebskolben 19, 20 keine feste Verbindung zueinander haben. Die Schwenkbewegung ist jedoch spielfrei da die Zahnstange 15, 16 und das Ritzel 14 in den Endstellungen miteinander verspannt sind.The rotation unit works as follows: The pivoting movement of the turntable 13 is generated by means of the two toothed racks 15, 16 which mesh with a pinion 1H seated on the turntable shaft 11. For the forward and return stroke) a drive piston 19, 20 is acted upon on one side via the connection bores 33, 3 ^ for pneumatic medium. The drive pistons 19, 20 are not mechanically connected to the rack, but rather push it in front of them. The respective end position of the turntable 13 is determined with integrated inductive limit switches 30, 31. The turntable 13 is decelerated and the noise is damped by means of the end stops 27, which contain solid shock absorbers 28. In the rack guide 17, 18 tolerances of up to approx. +0.5 mm are permissible due to possible wear or manufacturing inaccuracies, since no exact alignment of the rack guide 17, 18 with the cylinder bore 21, 22 of the drive piston 19, 20 is necessary. This is achieved in that the toothed rack 15, 16 and the drive piston 19, 20 have no fixed connection to one another. The pivoting movement is free of play, however, since the toothed rack 15, 16 and the pinion 14 are braced with one another in the end positions.

Je nach Ausführung des nach unten herausragenden Zapfens 26 des Drehtellers 13 lassen sich Drehwinkel von 90 und l80 Grad einstellen. Bei einem Drehwinkel von 90 Grad ist der Zapfen 26 als Kreissegment von ca. 90 Grad ausgebildet. Der Zapfen 26 für einen Drehwinkel von 180 Grad ist dagegen nur einige Millimeter breit. Die Endanschläge 27 bzw. Endschalter 30, 31 bleiben jeweils an gleicher Stelle.Depending on the design of the downwardly protruding pin 26 of the turntable 13, angles of rotation of 90 and Set l80 degrees. At an angle of rotation of 90 degrees, the pin 26 is designed as a circular segment of approximately 90 degrees. The pin 26 for an angle of rotation of 180 degrees, however, is only a few millimeters wide. The end stops 27 resp. Limit switches 30, 31 each remain in the same place.

130011/0135130011/0135

Claims

» ti··»Ti ··

Γ Ot / Ja 9.8.1979

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Expectations

Rotation unit, especially for handling equipment. with a drive of a turntable via a pinion and at least one rack with a drive piston, characterized in that in a plastic housing (10) cer drive piston (19, 20) and the rack (15, 16) are designed as separate components that act positively on one another.

2. Rotation unit according to claim 1, characterized in that the drive piston made of plastic (19, 20)

$ j ■ and the metal rack (15, 16) in eccentric

tric and / or concentric bores (17, 18, 21, 22) of the plastic housing (10) are arranged.

3. Rotary unit according to claim 1, characterized in that two counter-rotating drive pistons (19, 20)

each with two associated racks (15, 16) are provided.

'■' 13 0 011/0135'■' 13 0 011/0135

4. Rotation unit according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the swivel angle of the turntable (13) is 90 or 180 degrees.

5. Rotation unit according to claim 4, characterized in that that the final setting of the turntable (13) via inductive limit switches (30,

31) takes place.

6. Rotation unit according to one of the preceding claims, characterized in that the turntable (13) in its End position is damped by an end stop (27) with solid shock absorber (28).

13 0 011/013513 0 011/0135