DE9314711U1

DE9314711U1 - Drehmodul als Handhabungsgerät mit Zahnriemen und Zahnscheibe, das mit auswechselbaren Präzisions-Führungselementen und einem pneumatisch beaufschlagtem Kolbensystem eine geradlinige in eine Drehbewegung umsetzt

Info

Publication number: DE9314711U1
Application number: DE9314711U
Authority: DE
Original assignee: SCHMACHTENBERG JUERGEN
Current assignee: SCHMACHTENBERG JUERGEN
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2003-09-30

Description

-3 — BESCHREIBUNG: Drehmodul

Handhabungsgeräte üblicher Bauart liegen für den geforderten Bewegungsablauf z.B. Zahnstange-Ritzel/Kurve/Gelenksystem/Scheibe mit Stiftanlenkungen etc. zugrunde. Im einfachsten Fall bestehen sie im wesentlichen aus einer zur Kolbenstange ausgebildeten Zahnstange mit Ritzel, eingebrachter Kolbenlagerung und einem Gehäuse mit Druckluftanschlüssen. Das Flankenspiel von Ritzel und Zahnstange ist technisch nicht ganz zu vermeiden, so daß es bereits fertigungsbedingt zu erheblichen Positionsungenauigkeiten kommen kann. Die zu überwindenden Haftreibungen, die auftretende Wärme beim Dauerbetrieb sind u.a. wie der nicht zu vernachlässigende Reibungskoeffizient Parameter großer praktischer Schwierigkeiten im Fertigungsablauf automatisierter Anlagenbereiche. Dies trifft auch zu auf ähnlich konzipierte Drehmodulausführungen.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfach zu montierende, aus möglichst Serienteilen wie auch handelüblichen Maschinenbauteilen, wartungsarme, kleinste komplette Einheit in der Übertragung eines hohen Drehmomentes zu schaffen. Unter Einbeziehung der Erkenntnisse der auf dem Markt befindlichen Drehmodulen wird das Problem mit den Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst.

Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, daß auf kleinstem geometrischen Spielraum eine formschlüssige Verbindung bei ständigem Umschlingungswinkel von 90° des Zahnriemens(5) hohe Drehmomente übertragen werden können.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können marktübliche Präzionsführungselemente als pneumatische Druckkammern mit einbezogen werden. Ausgestaltung nach Anspruch 2 bis 7.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 für die Anwendung des Zahnriementriebes ermöglicht kleine Baumaße bei kostengünstiger Herstellung.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 und 7 bewirken ein optimales Übersetzungsverhältnis mit der Maßgabe der Drehmomentoptimierung bei richtiger Dimensionierung des Zahnriemens(5) und der Zahn-

-4-scheibe(6).

Der Anspruch 4 gibt bei Weiterbildung die Möglichkeit, größere Massenkräfte zu übertragen bedingt durch das formschlüssige Eingreifen der ausgelegten Zähnezahl des Zahnrienems(5) in die Zahnscheibe!6). Die nachrüstbaren Signalgeber lassen Drehwinkelabfragen im Drehbereich des Drehmoduls für 90°-180°-270° und 360° zu.

Über den Anspruch 5 ist zu jederzeit eine Feinabstimmung des Drehwinkels grundsätzlich möglich.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 läßt ein Kabel und Schlauchgewirr im Einsatzbereich nicht zu.

Nachstehend ist die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigt Figur 1 eine Ausführungsform eines Drehmoduls mit Zahnriemenantrieb in Schnittdarstellung.
Der Grundkörper besteht aud der Kopfplatte(1) und den exakt parallel laufenden Präzisionsführungselementen(2). Die angeflanschte Getriebeeinheit(10) mit Zahnriemen!5) und Zahnscheibe!6) ist demontierbar und leicht zugänglich. Die Permanentmagnetkolben(4) mit Spezialdichtungen(12) als Kolbenführungen sind eingebracht in Kolbenstangen!3), die über die Klemmschuhe(7) eine formschlüssige Einheit bilden mit Zahnriemen!5) und Zahnscheibe!6). Die gegenläufige Linearbewegung wird erreicht durch ausreichend dimensionierte Druckanschlüsse in der Kopfplatte!1) bei einer Druckbeaufschlagung von 2 bis 8 bar.

Über pneumatisch regelbare Steuereinheiten sind die Geschwindigkeiten regulierbar gleichsam wie die vom Druck abhängigen Parameter. Eine Gleitführung!11) gibt der gesteuerten Kolbenstange die notwendige Abstützung . über selbsthemmende Anschlagschrauben wird die notwendige Feineinstellung des Drehwinkels erreicht. Nachrüstbare Stoßdämpfer (14) und/oder Signalgeber (15) mit Klemmstück! 13 ) lassen ein reguliertes Dämpfungsverhalten des Anschlages(16) zu. Die Abdeckung im Bereich des Anschlages gibt Schutz vor Staubeintritt und unbefugtem Eingriff; gleichzeitig schützt sie (14) und (15)

vor Beschädigung . Axiale Rillenkugellager (17 ) gewährleisten einen ruhigen Lauf.

Figur 2 zeigt eine Variationsmöglichkeit der Staubabdeckung mit vorgerichteten Festanschlägen, der Nachrüstbarkeit von einstellbaren Stoßdämpfern(IA), Signalgebern!15) und Klemmstücken(13).

Figur 3 zeigt eine geschlossene Getriebeeinheit(10) mit Festanschlägen jedoch ohne Nachrüstmöglichkeiten für eine erweiterte Funktionsbindung.

Figur 4 zeigt das Funktionsprinzip eines Drehmoduls mit Zahnriementrieb mit zwei Zahnscheiben,4 Stück Kolben, die paarweise wechselseitig druckbeaufschlagt werden und deren formschlüssige Verbindungen zum gegenläufigen Bewegungsablauf. Dieses System
ist u.a. geeignet für Drehwinkel mehr als 180° und Übertragung größerer Massenkräfte.

Figur 5 läßt die wechselseitige Druckbeaufschlagung der Kolbenfläche und gleichzeitig der Kolbenringfläche des ausfahrenden Kolbens zu. Es gelten die Ausführungen wie unter Figur 4.

Figur 6 und Figur 7 zeigen die Weiterbildung von Figur 4 und Figur 5 derart, daß in den Getriebeeinheiten(10) selbst noch ein Überbzw. Untersetzungsgetriebe( 18) zusätzlich im Eingriff ist. Aufgrund der Geometrie sind Bewegungsabläufe mit dieser Maßgabe ins Schnellere bzw. Langsamere möglich.

Bewegungsabläufe in einem Präzionsführungselement (2 ) und angedockter Getriebeeinheit (10 ), bestehend aus der beschiebenen formschlüssigen Verbindung mit allen möglichen Varianten, sind Bestand der Weiterbildung.

Claims

SGHUTZANSPRÜGHE: Drehmodul

!.Handhabungsgerät bestehend aus einer Getriebeeinheit(10) und auswechselbaren Präzionsführungselementen(2) für ein pneumatisch beaufschlagtes Kolbensystem, das die geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung umwandelt. Dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben gegenläufig zueinander bewegt werden können,erreicht durch vorgeschaltete pneumatische Steuereinheiten sowie dem endlosen Zahnriemen(5) umgelenkt über eine oder mehrere Zahnscheiben(6) und den an den Kolbenstangen( 3) im Vorschub bzw. Rückzug befestigten Klemmschuhen(7).
2.Handhabungsgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Montage von Zahnriemen(5) und Zahnscheibe(6) über Kopfplatte-Zylindergehäuse(1) und Getriebeeinheit(10) problemlos erfolgen kann.
3.Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen(3) über eingebrachte Gleitlagerungen(11) und unterstützende Kolbenführungsringe(12) einen hervorragenden mechanischen Wirkungsgrad erfährt gemeinsam mit der für die Kolbenbewegungen genau abgestimmte Zahnscheibe(6) und dem Zahnriemen(5).
A.Handhabungsgerät nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß über nachrüstbare Stoßdämpfer(14 ), Signalgeber(15 ), dem Festanschlag(16) mit Klemmstück(13) sowie der Brücke(9) eine Funktionserweiterung erfährt, gemeinsam mit dem zum Standard gehörenden Permanentmagnetkolben(4).
5.Handhabungsgerät nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Endlagen der Drehwinkel über einstellbare Anschlagschrauben(8) genau bestimmt werden können.
6.Handhabungsgerät nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß mit durchgebohrter Antriebswelle beim Verschlauchen in Verbindung mit Greifern und Saugnäpfen Platz eingespart wird.

-2-
7.Handhabungsgerät nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Zugkörper (5) und (6) als Zugelement eine formschlüssige ,störungsfreie Kraftübertragung bei Anwendung mit hohen Drehmomenten zuläßt, sich durch eine große Zugfestigkeit,außerordentlich guter Biegesteifigkeit und geringer Dehnung auszeichnet; synchrone Drehzahlübertragungen gemeinsam mit den Rillenkugellagern( 17 ) zuläßt mit der Folge einer verminderten Geräuschentwicklung und zwar ohne Schmiersystem und einer Nachspannvorrichtung. Es ist ein langer störungsfreier Betrieb bei geringen Wartungskosten gewährleistet.