DE29500205U1

DE29500205U1 - Fluidische Anschlagvorrichtung

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Publication number: DE29500205U1
Application number: DE29500205U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-07
Filing date: 1995-01-07
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2005-01-08

Description

DIPL-ING. PETER OTTE PATENTANWALT..¹ .:.' cwazB

Moilenbachstraße 37 Vertreter beim Europäischen Patentamt / European Patent Attorney Telefon (07152) 45421

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Herr Lothar Zeeb, Graf-Leutrum-StraBe 19, 71229 Leonberg Fluidische Anschlaavorrichtuna

Die Erfindung betrifft eine fluidische Anschlagvorrichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Derartige fluidische, beispielsweise pneumatische oder hydraulische, Anschlagvorrichtungen werden insbesondere in automatischen Bearbeitungs- oder Fördervorrichtungen eingesetzt. Sie dienen beispielsweise zum Stoppen eines auf einem Förderband befindlichen Gutes oder zum Positionieren von Teilen in Bearbeitungsvorrichtungen.

Bekannte Anschlagvorrichtungen umfassen im wesentlichen einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, in dem eine gleitverschieblich geführte Kolbenstange bei Bedarf ein- oder ausgefahren werden kann. Dabei ist die Anschlagvorrichtung beispielsweise unterhalb eines Förderbandes angeordnet. Wenn zum Beispiel ein auf einem Förderband transportiertes Gut gestoppt werden soll, wird die Kolbenstange ausgefahren, so daß das Gut an einem an der Kolben-

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Stange befestigten Anschlag zur Anlage kommt und dadurch an einer weiteren Bewegung auf dem Förderband gehindert ist. Um nun auch Teile mit einem hohen Gewicht sicher stoppen zu können, sind bekannte Anschlagvorrichtungen sehr massiv ausgeführt. Dabei sind insbesondere die Kolbenstange und der Kolben sehr massiv ausgeführt, um senkrecht zur Kolbenstange und zum Kolben einwirkende Seitenkräfte abzufangen. Demzufolge müssen ein großes Führungslager und große Dichtungen eingesetzt werden, wobei das die Seitenkräfte aufnehmende Führungslager, der Kolben mit zugehöriger Dichtung, die Kolbenführung und gegebenenfalls eine Druckfeder zur Rückführung des Kolbens hintereinander, gewissermaßen "seriell geschaltet" angeordnet sind. Dies vergrößert in nachteiliger Weise die Bauhöhe der gesamten Anschlagvorrichtung. Darüber hinaus erweist es sich bei bekannten Anschlagvorrichtungen als nachteilig, daß zwar ein Teil der im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung des Kolbens einwirkenden Seitenkräfte, welche beim Anschlagen eines zu stoppenden Gutes an dem Anschlag entstehen, durch die Führung der Kolbenstange abgefangen werden. Es läßt sich jedoch nicht vermeiden, daß die Kolbenstange eine Versetzung senkrecht zur Axialrichtung erfährt, wodurch wiederum die Führung des Kolbens nachteilig beeinflußt wird. So entstehen beispielsweise Seitenkräfte auf den Kolben und es können Undichtigkeiten zwischen dem Kolben und der Kolbenführung dadurch entstehen, daß Dichtungen durch diese Seitenkräfte deformiert oder in anderer Weise nachteilig beeinflußt werden.

Ferner ist es von Nachteil, daß bedingt durch die große Bauhöhe der Anschlagvorrichtung auch hohe Biegemomente beispielsweise von Befestigungsschrauben oder anderen Befestigungsmitteln der gesamten Anschlagvorrichtung sowie

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auch von der Anschlagvorrichtung selbst aufgefangen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine fluidische Anschlagvorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß bei einem kompakten Aufbau der gesamten Anschlagvorrichtung im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung des Kolbens wirkende Seitenkräfte abgefangen werden können und dadurch immer eine sichere Führung des Kolbens in der Kolbenführung gewährleistet ist, und daß insbesondere eine durch eine hohe Flächenpressung verursachte Beschädigung der zwischen dem Kolben und der Kolbenführung angeordneten Dichtung sowie der beiden aufeinander reibenden Gleitflächen vermieden wird, und so ein störungsfreier Betrieb der gesamten Anschlagvorrichtung sichergestellt ist.

Die Aufgabe wird bei einer fluidischen Anschlagvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Es ist insbesondere von Vorteil, daß zur Aufnahme von im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Kolbenstange einwirkenden Seitenkräfte zusätzlich zur Kolbenführung innerhalb des Gehäuses eine weitere Führungseinrichtung angeordnet ist, welche ein an dem Gehäuse befestigtes erstes Führungselement, das wenigstens eine an einer Innenwand des Gehäuses angeordnete erste Führungsfläche aufweist, und ein mit der Kolbenstange verbundenes zweites Führungselement, das wenigstens eine an der ersten Führungsfläche gleitverschieblich geführte zweite Führungsflache aufweist, umfaßt, und daß sowohl die erste als auch die zweite Führungsfläche die Kolbenstange, den Kolben und

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die Kolbenführung wenigstens teilweise umgeben. Durch die Anordnung dieser Führungseinrichtung innerhalb des Gehäuses der Anschlagvorrichtung wird die gesamte fluidische Anschlagvorrichtung nicht nur sehr kompakt, sondern es wird durch diese zweite Führungseinrichtung eine zusätzliche Lagerung geschaffen, die einwirkende Seitenkräfte aufzunehmen und diese so von der eigentlichen Kolbenführung fernzuhalten ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So besteht das erste Führungselement vorzugsweise aus Metall, z.B. aus Bronze, oder aus einem Verbundstoff oder Kunststoff, während das zweite Führungselement vorzugsweise aus Metall besteht.

Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Führungseinrichtung - genauso wie die gesamte Anschlagvorrichtung keine zylindrische Form, sondern beispielsweise eine polygonale Form aufweist. Es versteht sich, daß in diesem Falle das erste Führungselement nicht nur eine einzige Fläche sondern mehrere Flächen aufweist, die jeweils im Winkel zueinander angeordnet sind. Entsprechendes gilt für das zweite Führungselement.

Dadurch, daß die erste(n) Führungsfläche(n) an einer Innenwand des Gehäuses angeordnet ist (sind), bildet (bilden) sie eine verhältnismäßig große Auflagefläche, an der wiederum die zweite(n), vorzugsweise aus Metall bestehende(n), ebenfalls eine große Auflagefläche bildende (n) zweite(n) Führungsfläche(n) gleitverschieblich geführt ist (sind) . Diese großen Auf lageflächen ermöglichen nicht nur eine sichere Aufnahme auch hoher Seitenkräfte, sondern sie stellen auch sicher, daß nachteilige Kraftein-

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Wirkungen auf den Kolben und seine Führung fast vollständig vermieden werden.

Durch die Anordnung der Führungseinrichtung innerhalb des Gehäuses können an dem zweiten Führungselement vorteilhafterweise innenliegende Schultern angeordnet sein, die ihrerseits an einer Begrenzungsfläche der Kolbenführung zum Anschlag kommen und so eine Hubbegrenzung der Anschlagvorrichtung ermöglichen.

Vorzugsweise ist an dem zweiten Führungselement ein Anschlagelement befestigt, das mit dem zweiten Führungselement einstückig verbunden ist oder beispielsweise auf dieses aufgepreßt ist. Selbstverständlich funktioniert die gesamte Anschlagvorrichtung auch ohne ein solches Anschlagelement, in diesem Falle bildet das mit der Kolbenstange verbundene zweite Führungselement selbst ein Anschlagelement .

Um eine Positionsabfrage des Kolbens und damit des Anschlagelements zu ermöglichen, kann an dem Anschlag vorteilhafterweise eine Führungsstange vorgesehen sein, die in einer in dem Gehäuse vorgesehenen Öffnung gleitverschieblich geführt ist, und an deren unterem Ende ein Permanentmagnet befestigt ist, der einen an dem Gehäuse angeordneten Positionsschalter betätigt.

Darüber hinaus kann eine Positionsabfrage auch dadurch realisiert sein, daß im Gehäuse wenigstens eine Bohrung vorgesehen ist, in der ein Positionsschalter angeordnet ist, der von einem an der Unterseite des Kolbens an einem Befestigungselement angeordneten Permanentmagneten betätigbar ist.

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Schließlich können vorteilhafterweise auch Verdrehsicherungen an dem Gehäuse vorgesehen sein, die beispielsweise durch eine oder mehrere an dem Gehäuse angeordnete Wangen realisiert sind, an denen der Anschlag gleitverschieblich geführt ist. Zur Verdrehsicherung können auch eine oder mehrere Führungsstangen an dem Anschlag angeordnet sein, die in wenigstens einer in oder an dem Gehäuse angeordneten Führung gleitverschieblich geführt sind.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungs formen dient in Verbindung mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung einer ersten Ausführungsform einer fluidischen Anschlagvorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer fluidischen Anschlagvorrichtung und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht der in Fig. 2 dargestellten fluidischen Anschlagvorrichtung.

Fig. 4 schematisch eine Anschlagvorrichtung mit einer Verdrehsicherung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellten Anschlagvorrichtung;

Fig. 6 in Draufsicht eine andere Ausführungsform einer Verdrehsicherung einer Anschlagvorrichtung;

Fig. 7 in Draufsicht eine weitere Ausführungsform einer Verdrehsicherung einer Anschlagvorrichtung und

Fig. 8 teilweise geschnitten eine fluidische Anschlagvorrichtung mit einer im Kolben angeordneten Positionsabfrage.

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Wie aus Fig. 1 zu erkennen, umfaßt eine fluidische, beispielsweise pneumatische Anschlagvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, eine in dem Gehäuse angeordnete Kolbenführung 3, einen in der Kolbenführung 3 gleitverschieblich geführten Kolben 4, und eine mit dem Kolben 4 lösbar verbundene Kolbenstange 6.

Der Kolben 4 muß nicht lösbar mit der Kolbenstange &bgr; verbunden sein, er kann mit ihr auch in an sich bekannter Weise einstückig verbunden sein (nicht dargestellt).

Die Kolbenführung 3 weist einen Kanal 7 auf, der mit einem Einlaß 8 für ein Fluid versehen ist. Wenn der Einlaß 8 mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt wird, baut sich in einem Druckraum {Ringraum) 9 zwischen dem Kolben 4 und der Kolbenführung 3 ein Druck auf, wodurch sich der Kolben 4 und die Kolbenstange 6 bewegen {in Fig. 1 nach unten).

Zur Abdichtung und zur Führung sind zwischen dem Kolben 4 und der Innenwand der Kolbenführung 3 in an sich bekannter Weise eine Lippendichtung 11 und ein Führungsring 12 vorgesehen. Ferner ist an der Kolbenfläche, die an einer ihr gegenüberliegenden, an der Kolbenführung 3 angeordneten Fläche zur Anlage kommt, ein an sich bekannter, nicht vollständig geschlossener O-Ring 13 angeordnet, der zur Pufferung des auf die Kolbenführung 3 auftreffenden Kolbens 4 dient.

Um senkrecht zur Axialrichtung der Kolbenstange 6 einwirkende Seitenkräfte, die bei Beaufschlagung eines Anschlags 14 entlang einer durch den Pfeil A dargestellten Richtung auf die Kolbenstange 6 einwirken, abzufangen, ist zusätzlich zu der Kolbenführung 3 innerhalb des Gehäuses 2

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eine Führungseinrichtung angeordnet. Diese Führungseinrichtung umfaßt ein an dem Gehäuse angeordnetes erstes Führungselement 16, welches aus Metall, vorzugsweise Bronze, oder aus Verbundstoff oder Kunststoff besteht, und ein zweites, mit der Kolbenstange 6 verbundenes Führungselement 17, welches aus Metall besteht. Das erste Führungselement 16 weist eine innenliegende erste Führungsfläche 18 auf, welche die Kolbenstange 6, die Kolbenführung 3 und den Kolben 4 wenigstens teilweise umgibt, und an der eine an dem zweiten Führungselement 17 angeordnete zweite Führungsfläche 19, welche die Kolbenstange 6, die Kolbenführung 3 und den Kolben 4 ebenfalls wenigstens teilweise umgibt, formschlüssig gleitverschieblich geführt ist.

Durch das große Maß der ersten und der zweiten Führungsfläche 18, 19, das dadurch erzielt wird, daß beide Führungsflächen 18, 19 in der Nähe der Außenwände des Gehäuses 2 angeordnet sind, wird eine Aufnahme von verhältnismäßig großen, entlang der Pfeilrichtung A gerichteten Seitenkräften, die auf den Anschlag 14 wirken, gewährleistet. Darüber hinaus läßt sich durch die Anordnung der Führungseinrichtung innerhalb des Gehäuses 2 eine sehr kompakte Bauweise der gesamten Anschlagvorrichtung 1 erzielen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist innerhalb des zweiten Führungselementes 17 eine Feder 21 angeordnet, die die Anschlagvorrichtung 1 in ihrer Ruheposition derart vorspannt, daß eine Fläche des Kolbens 4 an der ihr gegenüberliegenden Fläche der Kolbenführung 3 zur Anlage kommt. Sobald der Kolben 4 mit Druck beaufschlagt wird, wird diese Feder 21 komprimiert und die Kolbenstange 6 fährt in der in Fig. l gezeigten Darstellung nach unten.

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Die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß statt der Feder 21 ein weiterer Druckeinlaß 2 8 vorgesehen ist, der eine Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens durch wechselseitiges Beaufschlagen des Druckeinlasses 28 und des Einlasses 8 mit einem unter Druck stehenden Fluid ermöglicht.

Zur Erzielung einer Hubbegrenzung der Anschlagvorrichtung

1 nach unten ist an dem zweiten Führungselement 17 eine innenliegende Schulter 25 angeordnet, die an einer Begrenzungsfläche 26 der Kolbenführung 3 zur Anlage kommt. Neben dieser Hubbegrenzung stellen auch die untere Fläche 42 des Anschlags in Verbindung mit einer Fläche 43 des Gehäuses 2, eine untere Fläche 44 des zweiten Führungselementes 17 in Verbindung mit einer ihr gegenüberliegenden, an dem Gehäuse

2 angeordneten Anschlagfläche 45, sowie die untere Kolbenfläche 46 in Verbindung mit einer dieser gegenüberliegenden Fläche 47 des Gehäuses 2 weitere an sich bekannte Hubbegrenzungen dar.

Wie aus Fig. 1, 2 und 3 weiter ersichtlich, ist an dem zweiten Führungselement 17 der Anschlag 14 mittels Schrauben 22 befestigt, er kann aber auch einstückig mit dem zweiten Führungselement ausgebildet oder auf dieses aufgepreßt (vergl. Fig. 8) sein.

Darüber hinaus kann an der Anschlagvorrichtung 1 eine Positionsabfrage 30 vorgesehen sein. Die Positionsabfrage 30 umfaßt eine Führungsstange 31, die in einer in dem Gehäuse 1 ausgebildeten Öffnung 32 gleitverschieblich geführt ist. Die Führungsstange 31 weist an ihrem unteren Ende einen Permanentmagneten 33 auf, der einen an dem Gehäuse l befestigten Positionsschalter 34 beim Auf- und

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Abbewegen der Führungsstange 31 betätigt und auf diese Weise Auskunft über die Stellung der Führungsstange 31 und damit des Anschlags 14 gibt.

Des weiteren kann eine Positionsabfrage auch dadurch realisiert werden, daß, wie in Fig. 8 dargestellt, an der Unterseite des Kolbens 4 beispielsweise an einem Befestigungselement 51 ein Permanentmagnet 52 befestigt ist, der einen oder mehrere (nicht dargestellte) Positionsschalter betätigt, die in dem Gehäuse 2 vorhandenen Öffnungen 53, 54 ange &ogr; rdne t s ind.

Wie aus Fig. 4 und 5 zu ersehen, können zur Verdrehsicherung an dem Gehäuse 2 im oberen Bereich Wangen 3 6 angeordnet sein, in denen der Anschlag 14 gleitverschieblich geführt ist. Neben dieser Weise der Verdrehsicherung können auch Führungs stangen 40 an dem Anschlag 14 befestigt sein, die in in oder an dem Gehäuse 2 angeordneten Führungen 41 gleitverschieblich geführt sind (siehe Fig. 6 und Fig. 7) , oder es können an dem Anschlag 14 weitere Führungsflächen angeordnet sein, die beispielsweise das Gehäuse 2 teilweise umgeben (nicht dargestellt).

Claims

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Herr Lothar Zeeb,

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Schutzansprüche

1. Fluidische Anschlagvorrichtung mit einem Gehäuse, mit einem Kolben, mit einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange, mit einer in dem Gehäuse angeordneten Kolbenführung, mit einem mit der Kolbenstange verbundenen Anschlag, mit wenigstens einem mit einem Fluid beaufschlagbaren Druckraum und mit wenigstens einem Druckeinlaß, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Kolbenstange (6) einwirkenden Seitenkräften zusätzlich zur Kolbenführung (3) innerhalb des Gehäuses (2) eine weitere Führungseinrichtung angeordnet ist, die ein innerhalb des Gehäuses (2) befestigtes erstes Führungselement (16), welches wenigstens eine an einer Innenwand des Gehäuses (2) angeordnete erste Fuhrungsfläche (18) aufweist, und ein mit der Kolbenstange (6) verbundenes zweites Führungselement (17), das wenigstens eine an der ersten Fuhrungsfläche (18) gleitverschieblich geführte zweite Fuhrungs fläche (19) aufweist, umfaßt, und daß sowohl das erste Führungselement (IS) als auch das zweite Führungselement (17) die Kolbenstange (6), den Kolben (4) und die Kolbenführung (3) wenigstens teilweise umgeben.

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2. Fluidische Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungselement (16) aus Metall, vorzugsweise aus Bronze, besteht.

3. Fluidische Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungselement (16) aus einem Verbundstoff besteht.

4. Fluidische Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungselement

(16) aus Kunststoff besteht.

5. Fluidische Anschlagvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungselement

(17) aus Metall besteht.

6. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hubbegrenzung an dem zweiten Führungselement (17) eine innenliegende Schulter (25) angeordnet ist, die an einer Begrenzungsfläche (26) der Kolbenführung (3) zur Anlage kommt.

7. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlagelement (14) an dem zweiten Führungselement

(17) befestigt ist.

8. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (14) mit dem zweiten Führungselement

(17) einstückig verbunden ist.

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9. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (14) auf das zweite Führungselement

(17) aufgepreßt ist.

10. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionsabfrage an dem Anschlag (14) eine Führungsstange (31) vorgesehen ist, die in einer in dem Gehäuse (2) vorgesehenen Öffnung (32) gleitverschieblich geführt ist, und an deren unterem Ende ein Permanentmagnet (33) befestigt ist, der einen an dem Gehäuse (2) angeordneten Positionsschalter (34) betätigt.

11. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionsabfrage im Gehäuse (2) wenigstens eine Bohrung (53, 54) vorgesehen ist, und daß an der Unterseite des Kolbens (4) an einem Befestigungselement (51) ein Permanentmagnet (52) angeordnet ist, der wenigstens einen in der wenigstens einen Öffnung (53, 54) vorgesehenen Positionsschalter betätigt.

12. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdrehsicherung an dem Gehäuse (2) wenigstens eine Wange (36) angeordnet ist, an welcher der Anschlag (14) gleitverschieblich geführt ist.

13. Fluidische Anschlagvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdrehsicherung wenigstens eine Führungsstange (40) an dem Anschlag (14) angeordnet ist, die in wenigstens

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einer in bzw. an dem Gehäuse (2) angeordneten Führung (41) gleitverschieblich geführt ist.