EP1727989B1 - Anschlagmodul für eine schwenkeinheit zum begrenzen einer schwenkbewegung und schwenkeinheit - Google Patents

Anschlagmodul für eine schwenkeinheit zum begrenzen einer schwenkbewegung und schwenkeinheit Download PDF

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EP1727989B1
EP1727989B1 EP05716321A EP05716321A EP1727989B1 EP 1727989 B1 EP1727989 B1 EP 1727989B1 EP 05716321 A EP05716321 A EP 05716321A EP 05716321 A EP05716321 A EP 05716321A EP 1727989 B1 EP1727989 B1 EP 1727989B1
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EP
European Patent Office
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stop
accordance
housing
engagement device
stop module
Prior art date
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EP05716321A
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English (en)
French (fr)
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EP1727989A1 (de
Inventor
Marcel Nagel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk SE and Co KG
Original Assignee
Schunk SE and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/12—Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24—Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/06—Devices for limiting the opening movement of hinges

Definitions

  • the invention relates to a stop module for limiting the pivotal movement of a pivotally mounted in a housing rotary body, with a rotating body side, the trajectory of the pivoting movement follower and with a housing-side, a damping element comprehensive stop for limiting the movement of the driver, wherein the stop in the circular or circular segment-shaped trajectory of the driver lies.
  • the invention also relates to a pivoting unit comprising such a stop module.
  • stop modules are known in handling technology, which are arranged for example between a pivot drive and a component to be pivoted, for example, a gripping or clamping means.
  • a predeterminable pivot angle can be limited, whereby a positionally accurate pivoting of the rotary body, or a component arranged on the rotary body, is possible.
  • shock absorber elements use, strikes the driver of the rotating body.
  • a so-called wing drive can be used, in which a cylinder is divided by a radially arranged in the cylinder wings and a fixed separator and forms two pressure chambers.
  • a rotatably coupled to the wing rotary body performs a corresponding pivoting movement.
  • the invention is not limited to leaf drives, but can also be found in other drives, such as rack drives, use.
  • the present invention has the object, a stop module such that it has a long service life yet small available space.
  • used stops and / or bumper elements are subject to low wear at different adjustable tilt angles.
  • the intermediate element can hereby be supported either directly on the housing or indirectly via a component arranged on the housing on the housing. If a plurality of intermediate elements are provided, the loading of the intermediate element, which acts against the stop, is effected indirectly by the driver, namely via a further intermediate element lying in front of the intermediate element.
  • At least one intermediate element By providing at least one intermediate element is achieved that upon impact of the driver on the him facing intermediate element acting transverse forces are largely derived by the support of the intermediate element on the housing in the housing. From the intermediate element, only the force component is transmitted to the stop, which acts perpendicular to the system of the intermediate element on the housing. The force acting on the stop main force component then extends in the direction of the longitudinal axis of the stop or the axis of movement of the damping element.
  • the intermediate element or the intermediate elements is at least substantially free-running along the path of movement of the driver in a substantially annular groove-like recess or are.
  • the annular groove-like recess is advantageously formed by the housing, or existing in the housing, corresponding components.
  • the trajectory of the driver is circular or circular segment-shaped. The driver applies only to the intermediate element facing it and preferably has no physical contact with optionally further intermediate elements. This space can be saved.
  • the invention provides that the intermediate element is designed such that the intermediate element acting on the stop forces are transmitted at least largely free of transverse forces.
  • Such an intermediate element advantageously has a spherical shape.
  • a spherical shape is suitable for largely lateral force-free transmission or transmission of forces.
  • a particularly preferred embodiment of the invention may provide that a plurality of intermediate elements arranged one behind the other are provided.
  • the intermediate elements are free-running and not connected or chained together. As a result, the pivot angle can be reduced without changing the position of the attacks.
  • the driver then hits only on the driver facing the intermediate element.
  • This intermediate element acts against another intermediate element, which in turn can act against another intermediate element.
  • the stop element facing the intermediate element transmits the remaining, not derived from the other intermediate elements in the housing force components largely free of lateral forces on the stop.
  • a development of the invention provides that the intermediate element or the intermediate elements in the immediate area before the stop on a tangent to the trajectory of the driver and in the axial extension of the stop running path or are. This makes it possible to ensure that the intermediate element striking the stop does not transmit any transverse forces to the stop.
  • the stop or the damping element of the stop is thus claimed purely axially.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the housing is designed such that the number of intermediate elements is variable for the pivot angle adjustment. It is conceivable here that the stops for the introduction of further free-running intermediate elements or for the removal of individual intermediate elements already present in the housing can be removed.
  • the housing for example, provides openings in which the stops are arranged. When removed attacks the intermediate elements can be inserted or removed through the openings.
  • the stop For fine adjustment of the pivoting angle can be provided that the stop, or if several stops are present, the stops are arranged adjustable in the axial direction of the housing. For example, it is conceivable that the attacks can be screwed at different depths in the housing, whereby the position of the stopper with respect to the driver changed.
  • a total of two stops are provided in the path of movement of the driver, with which the pivoting movement can be limited in the two directions of movement of the driver.
  • the two stops may, for example, enclose an angle of 180 degrees or more on the circular trajectory.
  • the respectively provided pivoting angle can then be roughly adjusted depending on the number of intermediate elements in the movement path.
  • a fine adjustment of the swivel angle can be done via different depth insertion and setting of the attacks in the housing.
  • the stop comprises a fixed stop and a damper, wherein the damper absorbs the movement of the driver before the driver meets the hard stop.
  • the damper is an elastically yielding plastic, in particular an elastomer.
  • the fixed stop can surround the damper like a sleeve, wherein the damper then projects beyond the fixed stop in the unloaded state in the axial direction. Upon impact of an intermediate element on the stop, consequently, the damper is initially elastically compressed in the axial direction until then the intermediate element impinges on the fixed stop surrounding the damper like a sleeve.
  • the piston rod is then acted upon by the intermediate elements.
  • the surface contour of the fixed stop can be designed to be complementary to the surface of the intermediate element. This results in a comparatively large contact surface of the intermediate element on the fixed stop, whereby voltage peaks in the fixed stop and in the intermediate element are avoided. The life of the stop and the intermediate elements is thus increased.
  • an inventive stop module 8 is shown with a housing 10 having a central opening 12.
  • a pivotable relative to the housing 10 rotary body 14 is mounted.
  • pivotable components such as grippers.
  • a pivot drive 16 is shown in the form of a wing drive.
  • the rotary actuator 16 includes a two-part housing 18 in which a pneumatically actuated pivoting wing 20 is housed.
  • the pivoting wing 20 can be acted upon on both sides with compressed air, whereby the pivoting wing 20 is pivoted about the axis 22.
  • the pivoting wing 20 has on its side facing the stop module 8 side a pivot shaft 24 which is rotationally coupled to the rotary body 14. When pivoting the pivot shaft 24 consequently the rotary body 14 is mitverschwenkt.
  • the pivoting movement of the rotary body 14 is limited by a provided on the rotary body 14 driver 26, which can move between two housing-side stops.
  • the catch 26 protrudes into a housing-side annular groove-like recess 32.
  • the recess 32 is formed on the one hand by the housing 10 and on the other hand by two components 34, 36, in the FIG. 3 are shown in perspective.
  • the circular-disk-shaped component 36 has an annular groove 38, in the extensions of which adjoins a tangentially adjoining the component 36 rectilinear groove 40.
  • the two components 36, 38 are in the mounted state of the in FIG. 2 recorded underside of the housing 10 recorded.
  • the housing 10 provides in the region of the central opening 12 an annular collar-like web 42, onto which the open side of the annular groove 38 of the component 36 is placed. Accordingly, the component 34 is inserted so that the grooves 40 are arranged in extension of the grooves 38.
  • the housing 10 provides two mutually parallel openings 44, 46, which are accessible from the outside of the housing and serve to receive the stops 48, 50.
  • FIGS. 4a and 4b Section shown is chosen so that it lies in the region of the annular groove 38, the grooves 40 and the openings 44, 46.
  • the stops 48, 50 screwed into the apertures 44, 46 comprise a sleeve-like fixed stop 52 and an elastomer damper 54 surrounded by the fixed stop 52.
  • the damper 54 projects beyond the fixed stop 52 in the non-loaded state.
  • the individual free-running balls 56 are supported when acted upon by the driver in each case on the housing 10 or on the housing-side component 38.
  • the movement of the driver 26 is limited by the balls 56. If the driver 26 is pivoted in the direction of the four balls 56, then the ball 48 facing the stop 48 hits the damping element 54. This is elastically deformed until the ball hits against the fixed stop 52.
  • Stops 48, 50 are provided, which include a damper 54 in the form of an axially depressable, biased piston rod 62.
  • the two axially displaceable piston rods 62 of the two stops 48, 50 are each surrounded by a sleeve-like fixed stop 52, which dissipates forces in the attacks 48, 50 when striking.
  • the pivot angle of the driver 26 according to FIG. 4b is about 180 degrees; Here, only one ball 56 between the driver and the stop 48, 50 is provided in each case.
  • the swivel angle according to FIG. 4a is about 120 degrees, between the driver 26 and the stop 48 four balls 56 are provided and between the driver 26 and the stopper 50 is provided a ball.
  • remote stops 48, 50 can be filled or removed through the openings 44, 46 balls.
  • the longitudinal axes of the fixed stops 48 and 50 run according to FIGS. 4a and 4b parallel to each other. If a pivoting angle is to be realized, which is more than 180 degrees, it is conceivable that the two stops 48, 50 are not arranged parallel but obliquely to each other.
  • FIG. 5 is the power flow when hitting the driver 26 shown on the driver 26 facing ball 56.1.
  • the individual balls 56 each forward forces F 1 to F 4 only perpendicular to their respective contact point 58 on the housing 10 on.
  • transverse forces Q 1 to Q 4 are dissipated into the housing.
  • the direction of the force acting on the piston rod 62 damper 54 F 4 is independent of how many balls 56 between the damper 54 and the driver 26 are present.
  • the direction of the force F 4 changes only very slightly by the depth of engagement of the respective stop 48, 50.
  • By providing the balls 56 is thus achieved that the force acting on the stop 48, 50 and the damper 54, 62 forces F largely free of shear forces Q are.
  • an application of the damper 54, 62 is achieved in a largely axial direction.
  • the damper 54, 62 is thus applied largely uniformly regardless of the pivot angle to be set.
  • the pivoting angle can be changed in a simple manner, namely by changing the number of balls 56 and / or by a modified screwing depth of the stops 48, 50th

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Anschlagmodul zum Begrenzen der Schwenkbewegung eines in einem Gehäuse schwenkbar gelagerten Drehkörpers, mit einem drehkörperseitigen, der Bewegungsbahn der Schwenkbewegung folgenden Mitnehmer und mit einem gehäuseseitigen, ein Dämpfungselement umfassenden Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Mitnehmers, wobei der Anschlag in der kreisförmigen oder kreisabschnittsförmigen Bewegungsbahn des Mitnehmers liegt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Schwenkeinheit, die ein derartiges Anschlagmodul umfasst.
  • Aus dem Stand der Technik sind in der Handhabungstechnik Anschlagmodule bekannt, die beispielsweise zwischen einem Schwenkantrieb und einem zu verschwenkenden Bauteil, beispielsweise eines Greif- oder Spannmittels, angeordnet sind. Mit den Anschlagmodulen kann ein vorgebbarer Schwenkwinkel begrenzt werden, wodurch ein positionsgenaues Schwenken des Drehkörpers, bzw. eines am Drehkörper angeordneten Bauteils, möglich wird. Als Anschlag finden gemäß dem bekannten Stand der Technik insbesondere Stoßdämpferelemente Verwendung, auf die der Mitnehmer des Drehkörpers aufschlägt.
  • Als Schwenkantrieb kann beispielsweise ein sogenannter Flügelantrieb Verwendung finden, bei dem ein Zylinder von einem radial im Zylinder angeordneten Flügel und einem feststehenden Trennstück unterteilt wird und zwei Druckräume bildet. Je nach Beaufschlagung des einen oder des anderen Druckraums wird der Flügel um die Längsachse des Zylinders verschwenkt, wodurch ein mit dem Flügel drehgekoppelter Drehkörper eine entsprechende Schwenkbewegung ausführt. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Flügelantriebe beschränkt, sondern kann auch bei anderen Antrieben, beispielsweise Zahnstangenantrieben, Verwendung finden.
  • Aus der DE 198 25 969 A1 ist eine Einrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung von einer in einem Gehäuse um ein Kettenrad geführte Kette, die als Kettenglieder unverlierbar durch eine Kettenschnur miteinander verbundene Kugeln umfasst, bekannt geworden. Dabei findet zwischen der Kette und dem Kettenrad eine Zwangsführung statt. Die Kettenschnur ist bei diesem Stand der Technik erforderlich, da sonst ein Blockieren der Kugeln am Kettenrad auftreten würde. Aufgrund der Kettenschnur und den fern liegenden Dämpfungskolben benötigt ein derartiger Stand der Technik vergleichsweise viel Bauraum.
  • Aus der US 6,390,255 B2 ist ein rotierender Dämpfer mit einem in einer viskosen Flüssigkeit bewegbaren Mitnehmer bekannt geworden, wobei der Mitnehmer ein U-förmiges Dämpfungsventil zum Auftreffen auf einen Distanzhalter mitschleppt.
  • Bei bekannten, eingangs beschriebenen Anschlagmodulen hat sich gezeigt, dass die Lebensdauer der Anschläge, bzw. der verwendeten Stoßdämpfer vergleichsweise gering ist. Insbesondere hat sich als problematisch herausgestellt, wenn der Mitnehmer nicht axial in Richtung der Längsachse des Stoßdämpfers, sondern schräg auf den Stoßfänger auftrifft. Die hierbei auftretenden Querkräfte können vom Stoßdämpfer nicht gedämpft werden und führen zu einem erhöhten Verschleiß des Stoßfängers und zu dessen Beschädigung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anschlagmodul derart weiterzubilden, dass es eine hohe Lebensdauer bei dennoch kleinem zur Verfügung stehenden Bauraum aufweist. Insbesondere sollen verwendete Anschläge und/oder Stoßfängerelemente einem geringen Verschleiß bei unterschiedlich einstellbaren Schwenkwinkeln unterliegen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Anschlagmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das Zwischenelement kann sich hierbei entweder direkt am Gehäuse, oder über ein am Gehäuse angeordnetes Bauteil indirekt am Gehäuse abstützen. Sind mehrere Zwischenelemente vorgesehen, so erfolgt die Beaufschlagung des Zwischenelements, das gegen den Anschlag wirkt, durch den Mitnehmer indirekt, nämlich über ein vor dem Zwischenelement liegendes weiteres Zwischenelement.
  • Durch Vorsehen wenigstens eines Zwischenelements wird erreicht, dass beim Auftreffen des Mitnehmers auf das ihm zugewandte Zwischenelement wirkende Querkräfte durch die Abstützung des Zwischenelements am Gehäuse weitestgehend in das Gehäuse abgeleitet werden. Vom Zwischenelement wird lediglich die Kraftkomponente auf den Anschlag weitergegeben, die senkrecht zur Anlage des Zwischenelements am Gehäuse wirkt.-Die auf den Anschlag wirkenden Hauptkraftkomponente verläuft dann in Richtung der Längsachse des Anschlags bzw. der Bewegungsachse des Dämpfungselements.
  • Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Zwischenelement bzw. die Zwischenelemente wenigstens weitgehend entlang der Bewegungsbahn des Mitnehmers in einer im wesentlichen ringnutartigen Aussparung freilaufend geführt ist bzw. sind. Die ringnutartige Aussparung wird dabei vorteilhafterweise vom Gehäuse, oder von im Gehäuse vorhandenen, entsprechenden Bauteilen gebildet. Die Bewegungsbahn des Mitnehmers ist dabei kreisförmig oder kreisabschnittsförmig. Der Mitnehmer trifft nur auf das ihm zugewandte Zwischenelement auf und hat vorzugsweise keinen Berührungskontakt zu gegebenenfalls weitern Zwischenelementen. Dadurch kann Bauraum eingespart werden.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zwischenelement derart ausgebildet ist, dass vom Zwischenelement auf den Anschlag wirkende Kräfte wenigstens weitgehend frei von Querkräften übertragen werden. Ein derartiges Zwischenelement weist vorteilhafterweise eine Kugelform auf. Insbesondere eine Kugelform eignet sich zur weitgehend querkraftfreien Übertragung bzw. Weiterleitung von Kräften.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass mehrere, hintereinander angeordnete Zwischenelemente vorgesehen sind. Die Zwischenelemente sind dabei freilaufend und nicht miteinander verbunden oder aneinander gekettet. Dadurch kann der Schwenkwinkel verkleinert werden, ohne die Lage der Anschläge zu verändern.
  • Der Mitnehmer trifft dann lediglich auf das dem Mitnehmer zugewandte Zwischenelement. Dieses Zwischenelement wirkt gegen ein weiteres Zwischenelement, das wiederum gegen ein weiteres Zwischenelement wirken kann. Das dem Anschlag zugewandte Zwischenelement überträgt die verbleibenden, von den anderen Zwischenelementen nicht in das Gehäuse abgeleiteten Kraftkomponenten weitgehend querkräftefrei auf den Anschlag.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenelement bzw. die Zwischenelemente im unmittelbaren Bereich vor dem Anschlag auf einer tangential zur Bewegungsbahn des Mitnehmers und in axialer Verlängerung des Anschlags verlaufenden Bahn geführt bzw. sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass das auf den Anschlag auftreffende Zwischenelement keine Querkräfte auf den Anschlag überträgt. Der Anschlag bzw. das Dämpfungselement des Anschlags wird folglich rein axial beansprucht.
  • Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse derart ausgebildet ist, dass zur Schwenkwinkelverstellung die Anzahl der Zwischenelemente veränderbar ist. Hierbei ist denkbar, dass die Anschläge zur Einführung von weiteren freilaufenden Zwischenelementen oder zum Entfernen von einzelnen bereits im Gehäuse vorhandenen Zwischenelementen abnehmbar sind. Dazu sieht das Gehäuse beispielsweise Durchbrüche auf, in denen die Anschläge angeordnet sind. Bei abgenommenen Anschlägen können die Zwischenelemente durch die Durchbrüche eingeführt oder entnommen werden.
  • Zur Feineinstellung der Schwenkwinkel kann vorgesehen sein, dass der Anschlag, oder wenn mehrere Anschläge vorhanden sind, die Anschläge in axialer Richtung am Gehäuse verstellbar angeordnet sind. Beispielsweise ist denkbar, dass die Anschläge verschieden tief in das Gehäuse eingeschraubt werden können, wodurch sich die Lage des Anschlags bezüglich des Mitnehmers verändert.
  • Vorteilhafterweise sind in der Bewegungsbahn des Mitnehmers insgesamt zwei Anschläge vorgesehen, mit denen die Schwenkbewegung in die beiden Bewegungsrichtungen des Mitnehmers begrenzt werden kann. Die beiden Anschläge können auf der kreisförmigen Bewegungsbahn beispielsweise einen Winkel von 180 Grad oder mehr einschließen. Der jeweils vorgesehene Schwenkwinkel kann dann je nach Anzahl von Zwischenelementen in der Bewegungsbahn grob eingestellt werden. Eine Feineinstellung des Schwenkwinkels kann über verschieden tiefes Einführen und Festsetzen der Anschläge in das Gehäuse erfolgen.
  • Erfindungsgemäß ist vorteilhaft, wenn der Anschlag einen Festanschlag und einen Dämpfer umfasst, wobei der Dämpfer die Bewegung des Mitnehmers abdämpft, bevor der Mitnehmer auf den Festanschlag trifft. In diesem Zusammenhang ist vorteilhaft, wenn der Dämpfer ein elastisch nachgiebiger Kunststoff, insbesondere ein Elastomer ist. Der Festanschlag kann dabei den Dämpfer hülsenartig umgeben, wobei der Dämpfer den Festanschlag dann in nichtbeaufschlagten Zustand in axialer Richtung überragt. Beim Auftreffen eines Zwischenelements auf den Anschlag wird folglich zunächst der Dämpfer in axialer Richtung elastisch zusammengedrückt bis dann das Zwischenelement auf den den Dämpfer hülsenartig umgebenen Festanschlag auftrifft. Als Dämpfer kann selbstverständlich auch ein Zylinder-Kolben-Dämpfer Verwendung finden, dessen Kolbenstange dann von den Zwischenelementen beaufschlagt wird. Die Oberflächenkontur des Festanschlags kann dabei komplementär zur Oberfläche des Zwischenelements ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise große Auflagefläche des Zwischenelements am Festanschlag, wodurch Spannungsspitzen im Festanschlag und im Zwischenelement vermieden werden. Die Lebensdauer des Anschlags und der Zwischenelemente wird damit erhöht.
  • Die genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Schwenkeinheit mit einem erfindungsgemäßen Anschlagmodul.
  • Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Anschlagmodul,
    Figur 2
    ein perspektivische Unteransicht des Gehäuses des Anschlagmoduls gemäß Figur 1,
    Figur 3
    Einlegebauteile für das Gehäuse gemäß Figur 2,
    Figur 4a
    einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV gemäß Figur 1 einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
    Figur 4b
    einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV gemäß Figur 1 einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform und
    Figur 5
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 4a.
  • In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Anschlagmodul 8 mit einem Gehäuse 10 dargestellt, das einen zentralen Durchbruch 12 aufweist. Im zentralen Durchbruch 12 ist ein gegenüber dem Gehäuse 10 verschwenkbarer Drehkörper 14 gelagert. An dem Drehkörper 14 können verschwenkbare Bauteile, wie beispielsweise Greifer, angeordnet sein.
  • Auf der Unterseite des Gehäuses 10 ist ein Schwenkantrieb 16 in Form eines Flügelantriebes dargestellt. Der Schwenkantrieb 16 umfasst ein zweiteiliges Gehäuse 18, in dem ein pneumatisch beaufschlagbarer Schwenkflügel 20 untergebracht ist. Der Schwenkflügel 20 kann beidseitig mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch der Schwenkflügel 20 um die Achse 22 verschwenkt wird. Der Schwenkflügel 20 weist auf seiner dem Anschlagmodul 8 zugewandten Seite eine Schwenkwelle 24 auf, die mit dem Drehkörper 14 drehgekoppelt ist. Beim Verschwenken der Schwenkwelle 24 wird folglich der Drehkörper 14 mitverschwenkt.
  • Die Schwenkbewegung des Drehkörpers 14 wird durch einen am Drehkörper 14 vorgesehenen Mitnehmer 26, der sich zwischen zwei gehäuseseitigen Anschlägen bewegen kann, begrenzt.
    In den Figuren 4a und 4b tragen die Anschläge die Bezugszeichen 48 und 50. Der Mitnehmer 26 ragt in eine gehäuseseitige ringnutartige Aussparung 32. Die Aussparung 32 wird gebildet einerseits von dem Gehäuse 10 und andererseits von zwei Bauteilen 34, 36, die in der Figur 3 perspektivisch dargestellt sind.
  • Das kreisscheibenförmige Bauteil 36 weist eine Ringnut 38 auf, in deren Verlängerungen sich eine an dem Bauteil 36 tangential daran anschließende geradlinige Nut 40 anschließt.
  • Die beiden Bauteilen 36, 38 werden im montierten Zustand von der in der Figur 2 dargestellten Unterseite des Gehäuses 10 aufgenommen. Das Gehäuse 10 sieht im Bereich des zentralen Durchbruchs 12 einen ringbundartigen Steg 42 vor, auf den die offene Seite der Ringnut 38 des Bauteils 36 aufgelegt wird. Entsprechend wird das Bauteil 34 so eingelegt, dass die Nuten 40 in Verlängerung der Nuten 38 angeordnet sind. In Verlängerung der Nuten 40 sieht das Gehäuse 10 zwei parallel zueinander angeordnete Durchbrüche 44, 46 vor, die von der Gehäuseaußenseite zugänglich sind und zur Aufnahme der Anschläge 48, 50 dienen.
  • Der in den Figuren 4a und 4b gezeigte Schnitt ist so gewählt, dass er im Bereich der Ringnut 38, der Nuten 40 und der Durchbrüche 44, 46 liegt.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4a umfassen die in die Durchbrüche 44, 46 eingeschraubten Anschläge 48, 50 einen hülsenartigen Festanschlag 52 sowie einen vom Festanschlag 52 umgebenen Dämpfer 54 aus Elastomer. Der Dämpfer 54 überragt dabei im nichtbeaufschlagten Zustand den Festanschlag 52.
  • Im Schnitt gemäß der Figur 4a ist die Drehachse 22 deutlich zu erkennen, um die die Schwenkwelle 24 zusammen mit dem Mitnehmer 26 geschwenkt werden kann. Der Mitnehmer 26 greift dabei in die Aussparung 32 bzw. die Ringnut 38. Zwischen dem Mitnehmer 26 und den Anschlägen 48, 50 sind freilaufende, nicht miteinander bewegungsgekoppelte Zwischenelemente in Form von Kugeln 56 vorgesehen.
  • Bei der in der Figur 4a dargestellten Ausführungsform sind zwischen dem Anschlag 46 und dem Mitnehmer 26 vier Kugeln 56 dargestellt und zwischen dem Mitnehmer 36 und dem Anschlag 50 lediglich eine Kugel. Durch die jeweilige Anzahl der Kugeln 56 zwischen dem Anschlag 48, 50 und dem Mitnehmer 26 kann eine Grobeinstellung des Schwenkwinkels vorgenommen werden. Eine Feineinstellung des Schwenkwinkels kann durch verschiedene Einschraubtiefen der Anschläge 48, 50 vorgenommen werden.
  • Die einzelnen freilaufenden Kugeln 56 stützen sich bei Beaufschlagung durch den Mitnehmer jeweils am Gehäuse 10 bzw. am gehäuseseitigen Bauteil 38 ab.
  • Die Bewegung des Mitnehmers 26 wird durch die Kugeln 56 beschränkt. Wird der Mitnehmer 26 in Richtung der vier Kugeln 56 verschwenkt, so trifft die dem Anschlag 48 zugewandte Kugel 56.4 auf das Dämpfungselement 54. Dieses wird elastisch verformt, bis die Kugel gegen den Festanschlag 52 trifft.
  • In der Figur 4b sind Anschläge 48, 50 vorgesehen, die einen Dämpfer 54 in Form einer axial eindrückbaren, vorgespannten Kolbenstange 62 umfassen. Die beiden axial verschieblichen Kolbenstangen 62 der beiden Anschläge 48, 50 sind jeweils von einem hülsenartigen Festanschlag 52 umgeben, der beim Anschlagen Kräfte in die Anschläge 48, 50 ableitet.
  • Der Schwenkwinkel des Mitnehmers 26 gemäß Figur 4b beträgt ca. 180 Grad; hier ist jeweils nur eine Kugel 56 zwischen dem Mitnehmer und dem Anschlag 48, 50 vorgesehen.
  • Der Schwenkwinkel gemäß Figur 4a beträgt ca. 120 Grad, zwischen dem Mitnehmer 26 und dem Anschlag 48 sind vier Kugeln 56 vorgesehen und zwischen dem Mitnehmer 26 und dem Anschlag 50 ist eine Kugel vorgesehen.
  • Bei entfernten Anschlägen 48, 50 können durch die Durchbrüche 44, 46 Kugeln eingefüllt oder entnommen werden.
  • Die Längsachsen der Festanschläge 48 und 50 verlaufen gemäß Figur 4a und 4b parallel zueinander. Soll ein Schwenkwinkel realisiert werden, der mehr als 180 Grad beträgt, so ist denkbar, dass die beiden Anschläge 48, 50 nicht parallel sondern schräg zueinander angeordnet werden.
  • In der Figur 5 ist der Kraftfluss beim Auftreffen des Mitnehmers 26 auf die dem Mitnehmer 26 zugewandte Kugel 56.1 dargestellt. Die einzelnen Kugeln 56 leiten jeweils Kräfte F1 bis F4 lediglich senkrecht zu ihrer jeweiligen Anlagestelle 58 am Gehäuse 10 weiter. An den Anlagestellen 58 werden Querkräfte Q1 bis Q4 in das Gehäuse abgeleitet. Auf die jeweils nächste Kugel 56 wird lediglich eine senkrecht zu der Querkraft Q1 bis Q4 gerichtete tangentiale Kraft F1 bis F4 entlang der Bewegungsbahn 60 des Mitnehmers 26 weitergegeben. Dies hat zur Folge, dass der in der Bewegungsbahn 60 des Mitnehmers 26 liegende Dämpfer 54 bzw. dessen Kolbenstange 62 weitgehend querkraftfrei mit der resultierenden tangentialen Kraft F4 beaufschlagt wird. Die Richtung der auf die Kolbenstange 62 den Dämpfer 54 wirkenden Kraft F4 ist hierbei unabhängig davon, wie viele Kugeln 56 zwischen dem Dämpfer 54 und dem Mitnehmer 26 vorhanden sind. Die Richtung der Kraft F4 verändert sich lediglich sehr geringfügig durch die Einschraubtiefe des jeweiligen Anschlags 48, 50. Durch Vorsehen der Kugeln 56 wird folglich erreicht, dass die auf den Anschlag 48, 50 bzw. den Dämpfer 54, 62 wirkenden Kräfte F weitgehend frei von Querkräften Q sind. Hierdurch wird eine Beaufschlagung des Dämpfers 54, 62 in weitgehend axialer Richtung erreicht. Der Dämpfer 54, 62 wird folglich unabhängig vom einzustellenden Schwenkwinkel weitgehend gleichmäßig beaufschlagt. Außerdem kann der Schwenkwinkel auf einfache Art und Weise verändert werden, nämlich durch eine Veränderung der Anzahl der Kugeln 56 und/oder durch eine veränderte Einschraubtiefe der Anschläge 48, 50.

Claims (12)

  1. Anschlagmodul (8) zum Begrenzen der Schwenkbewegung eines in einem Gehäuse (10) schwenkbar gelagerten Drehkörpers (14), mit einem drehkörperseitigen, der Bewegungsbahn der Schwenkbewegung folgenden Mitnehmer (26) und mit einem gehäuseseitigen, ein Dämpfungselement (54) umfassenden Anschlag (48, 50) zur Begrenzung der Bewegung des Mitnehmers (26), wobei der Anschlag in der kreisförmigen oder kreisabschnittsförmigen Bewegungsbahn (60) des Mitnehmers (26) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mitnehmer (26) und dem Anschlag (48,50) wenigstens ein kugelförmiges Zwischenelement (56) vorgesehen ist, das wenigstens weitgehend entlang der Bewegungsbahn (60) des Mitnehmers (26) in einer im wesentlichen ringnutartigen Aussparung (32, 38) freilaufend geführt ist, wobei sich beim Auftreffen des Mitnehmers (26) das Zwischenelement (56) einerseits am Gehäuse und andererseits am Anschlag (48, 50) abstützt.
  2. Anschlagmodul (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (56) derart ausgebildet ist, dass vom Zwischenelement (56) auf den Anschlag (48, 50) wirkende Kräfte wenigstens weitgehend frei von Querkräften (Q) übertragen werden.
  3. Anschlagmodul (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere freilaufende, hintereinander angeordnete Zwischenelemente (56) vorgesehen sind.
  4. Anschlagmodul (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Zwischenelemente (56) identisch ausgebildet sind.
  5. Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (56) bzw. die Zwischenelemente im unmittelbaren Bereich vor dem Anschlag auf einer tangential zur Bewegungsbahn (60) des Mitnehmers und in axialer Verlängerung des Anschlags (48, 50) verlaufenden Bahn geführt ist bzw. sind.
  6. Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) derart ausgebildet ist, dass zur Schwenkwinkelverstellung die Anzahl der Zwischenelemente (56) veränderbar ist.
  7. Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (48, 50) bzw. die Anschläge zur Schwenkwinkelverstellung am Gehäuse (10) verstellbar angeordnet ist bzw. sind.
  8. Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bewegungsbahn (60) des Mitnehmers zwei Anschläge (48, 50) zum Begrenzen der Schwenkbewegung in beide Richtungen vorgesehen sind.
  9. Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (48, 50) einen Festanschlag (52) und ein Dämpfer (54) umfasst, wobei der Dämpfer (54) die Bewegung des Mitnehmers (26) abdämpft, bevor der Mitnehmer auf den Festanschlag (52) trifft.
  10. Anschlagmodul (8) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (54) ein elastisch nachgiebiger Kunststoff, insbesondere ein Elastomer, oder ein Kolbenstange (62) eines Dämpfungskolbens ist.
  11. Anschlagmodul (8) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Festanschlag (52) den Dämpfer (54, 62) hülsenartig umgibt, wobei der Dämpfer (54, 62) den Festanschlag in axialer Richtung überragt.
  12. Schwenkeinheit umfassend ein Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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