WO2005095804A1 - Anschlagmodul für eine schwenkeinhit zum begrenzen einer schwenkbewegung und schwenkeinheit - Google Patents

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

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WO2005095804A1
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stop
driver
housing
movement
stop module
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PCT/EP2005/003087
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Inventor
Marcel Nagel
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Schunk Gmbh & 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
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    • 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 pivoting movement of a rotating body pivotally mounted in a housing, with a driver on the rotating body side, following the movement path of the pivoting movement, and with a housing-side stop comprising a damping element for limiting the movement of the driver, the stop in the circular or circular trajectory of the driver.
  • the invention also relates to a swivel unit, which summarizes such a stop module u.
  • stop modules are known from the prior art, which are arranged, for example, between a pivot drive and a component to be pivoted, for example a gripping or clamping means.
  • a predeterminable pivoting angle can be limited, which makes it possible to pivot the rotating body, or a component arranged on the rotating body, in a precise position.
  • shock absorber elements are used as a stop, on which the driver of the rotating body strikes.
  • a so-called wing drive can be used, for example, as a pivot drive, in which a cylinder is divided by a wing arranged radially in the cylinder and a fixed separating piece and forms two pressure spaces. Depending on the loading of one or the other pressure chamber, the wing is pivoted about the longitudinal axis of the cylinder, as a result of which a rotating body that is rotationally coupled to the wing executes a corresponding pivoting movement.
  • the invention is not limited to wing drives, but can also be used with other drives, for example rack and pinion drives.
  • the object of the present invention is to develop a stop module in such a way that it has a long service life with a small available installation space.
  • stops and / or bumper elements used should be subject to low wear with differently adjustable swivel angles.
  • the intermediate element can be supported either directly on the housing or indirectly on the housing via a component arranged on the housing. If several intermediate elements are provided, the intermediate element, which acts against the stop, is acted upon indirectly by the driver, namely via a further intermediate element located in front of the intermediate element.
  • Providing at least one intermediate element ensures that when the driver hits it facing intermediate element acting transverse forces are largely derived into the housing by supporting the intermediate element on the housing. From the intermediate element, only the force component is passed on to the stop, which acts perpendicular to the contact of the intermediate element on the housing. The main force component acting on the stop then runs in the direction of the longitudinal axis of the stop or the axis of movement of the damping element.
  • the intermediate element or elements is or are at least largely guided freely in an essentially annular groove-like recess along the movement path of the driver.
  • the annular groove-like recess is advantageously formed by the housing or by corresponding components present in the housing.
  • the path of movement of the driver is circular or circular section. The driver only strikes the intermediate element facing it and preferably has no contact with any further intermediate elements. This can save installation space.
  • the intermediate element is designed such that forces acting on the stop from the intermediate element are transmitted at least largely free of transverse forces.
  • Such an intermediate element advantageously has a spherical shape.
  • a spherical shape in particular is suitable for the largely shear force-free transmission or transmission of forces.
  • a particularly preferred embodiment of the invention can provide that a plurality of intermediate elements arranged one behind the other are provided.
  • the intermediate elements are free-running and are not connected to one another or chained together. This allows the swivel angle to be reduced without changing the position of the stops.
  • the driver then only meets the intermediate element facing the driver. This intermediate element acts against another intermediate element, which in turn can act against another intermediate element.
  • the intermediate element facing the stop transmits the remaining force components, which are not derived from the other intermediate elements into the housing, largely without lateral forces onto the stop.
  • a further development of the invention provides that the intermediate element or the intermediate elements is or are guided in the immediate area before the stop on a path running tangentially to the movement path of the driver and in the axial extension of the stop. In this way it can be achieved 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 consequently stressed purely axially.
  • the housing is designed in such a way that the number of intermediate elements can be changed for swivel angle adjustment. It is conceivable that the stops for introducing further free-running intermediate elements or for removing individual intermediate elements already present in the housing can be removed. For this purpose, the housing looks at openings, for example, in which the stops are arranged. When the stops are removed, the intermediate elements can be inserted or removed through the openings.
  • the stop For fine adjustment of the swivel angle, it can be provided that the stop, or if there are several stops, the stops are arranged to be adjustable on the housing in the axial direction.
  • the stops can be screwed into the housing at different depths, as a result of which the position of the stop with respect to the driver changes.
  • a total of two stops are provided in the movement path of the driver, with which the pivoting movement in the two directions of movement of the driver can be limited.
  • the two stops can, for example, enclose an angle of 180 degrees or more on the circular movement path.
  • the swivel angle provided can then be roughly adjusted depending on the number of intermediate elements in the movement path.
  • the swivel angle can be finely adjusted by inserting and fixing the stops into the housing at different depths.
  • the stop comprises a fixed stop and a damper, the damper dampening the movement of the driver before the driver hits the fixed stop.
  • the damper is an elastically resilient plastic, in particular an elastomer.
  • the fixed stop can surround the damper in the manner of a sleeve, the damper then projecting beyond the fixed stop in the axial direction in the unloaded state.
  • the damper is consequently first compressed elastically in the axial direction until the intermediate element then hits the fixed stop surrounding the damper in the manner of a sleeve.
  • a cylinder-piston damper can of course also be used as the damper, the piston rod of which is then acted upon by the intermediate elements.
  • the surface contour of the fixed stop can 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 stress peaks in the fixed stop and in the intermediate element are avoided. The service life of the stop and the intermediate elements is thus increased.
  • the stated object is also achieved by a swivel unit with a stop module according to the invention.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a stop module according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective bottom view of the housing of the stop module according to FIG. 1,
  • FIG. 3 insert components for the housing according to FIG. 2,
  • FIG. 4a shows a cross section along the line IV-IV according to FIG. 1 of a first embodiment according to the invention
  • FIG. 4b shows a cross section along the line IV-IV according to FIG. 1 of a second embodiment according to the invention
  • FIG. 5 shows an enlarged detail from FIG. 4a.
  • FIG. 1 shows a stop module 8 according to the invention with a housing 10 which has a central opening 12.
  • a rotating body 14 is pivoted relative to the housing 10. Swiveling components, such as grippers, can be arranged on the rotating body 14.
  • a swivel drive 16 in the form of a wing drive is shown on the underside of the housing 10.
  • the swivel drive 16 comprises a two-part housing 18 in which a swivel wing 20 which can be acted upon pneumatically is accommodated. Compressed air can be applied to the swivel wing 20 on both sides, as a result of which the swivel wing 20 is pivoted about the axis 22.
  • the swivel wing 20 has on its side facing the stop module 8 a swivel shaft 24 which is rotationally coupled to the rotating body 14. When the pivot shaft 24 is pivoted, the rotary body 14 is consequently pivoted as well.
  • the pivoting movement of the rotating body 14 is limited by a driver 26 provided on the rotating body 14, which can move between two stops on the housing side. 4a and 4b, the stops bear the reference numerals 48 and 50.
  • the driver 26 projects into an annular groove-like recess 32 on the housing side.
  • the recess 32 is formed on the one hand by the housing 10 and on the other hand by two components 34, 36 which are shown in FIG are shown in perspective.
  • the circular disk-shaped component 36 has an annular groove 38, in the extensions of which a rectilinear groove 40 adjoins the component 36 tangentially.
  • the two components 36, 38 are received in the assembled state by the underside of the housing 10 shown in FIG. 2.
  • the housing 10 provides in the region of the central opening 12 an annular collar-like web 42, on 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 an extension of the grooves 38.
  • the housing 10 provides two openings 44, 46 arranged parallel to one another, which are accessible from the outside of the housing and serve to receive the stops 48, 50.
  • the section shown in FIGS. 4a and 4b is selected such 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 openings 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 unloaded state.
  • the axis of rotation 22 can be clearly seen, about which the pivot shaft 24 can be pivoted together with the driver 26.
  • the driver 26 engages in the recess 32 or the annular groove 38. Between the driver 26 and the stops 48, 50 free-running, non-motion-coupled intermediate elements in the form of balls 56 are provided.
  • four balls 56 are shown between the stop 46 and the driver 26 and only one ball between the driver 36 and the stop 50.
  • the respective number of balls 56 between stop 48, 50 and driver 26 allows the swivel angle to be roughly adjusted. A fine adjustment of the swivel angle can be carried out by different screw-in depths of the stops 48, 50.
  • the individual free-running balls 56 are each supported on the housing 10 or on the housing-side component 38 when acted upon by the driver.
  • stops 48, 50 are provided which comprise a damper 54 in the form of an axially compressible, pretensioned 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 derives forces in the stops 48, 50 when struck.
  • the pivoting angle of the driver 26 according to FIG. 4b is approximately 180 degrees; here only one ball 56 is provided between the driver and the stop 48, 50.
  • the pivoting angle according to FIG. 4a is approximately 120 degrees, four balls 56 are provided between the driver 26 and the stop 48 and a ball is provided between the driver 26 and the stop 50.
  • balls can be filled or removed through openings 44, 46.
  • the longitudinal axes of the fixed stops 48 and 50 run parallel to one another according to FIGS. 4a and 4b. If a swivel angle is to be realized that is more than 180 degrees, it is conceivable that the two stops 48, 50 are not arranged in parallel but at an angle to one another.
  • FIG. 5 shows the flow of force when the driver 26 strikes the ball 56.1 facing the driver 26.
  • the individual balls 56 each transmit forces Fi to F 4 only perpendicular to their respective contact point 58 on the housing 10.
  • transverse forces Qi to Q 4 are diverted into the housing. Only a tangential force Fi to F 4 directed perpendicular to the transverse force Qi to Q 4 is transmitted to the next ball 56 along the movement path 60 of the driver 26. The consequence of this is that the damper 54 or its piston rod 62 lying in the movement path 60 of the driver 26 is largely free of lateral force with the resulting tangential one Force F 4 is applied.
  • the direction of the force F 4 acting on the piston rod 62 of the damper 54 is independent of how many balls 56 are present between the damper 54 and the driver 26.
  • the direction of the force F 4 changes only very slightly through the screw-in depth of the respective stop 48, 50.
  • Providing the balls 56 consequently ensures that the forces F acting on the stop 48, 50 or the damper 54, 62 are largely free of lateral forces Q are.
  • the damper 54, 62 is acted upon in a largely axial direction.
  • the damper 54, 62 is consequently acted upon largely uniformly regardless of the pivot angle to be set.
  • the swivel angle can be changed in a simple manner, namely by changing the number of balls 56 and / or by changing the screw-in depth of the stops 48, 50.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Anschlagmodul 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 Däinpfungselement umfassenden Anschlag (48) zur Begrenzung der Bewegung des Mitnehmers (26), wobei das zwischen dem Mitnehmer (26) und dem Anschlag (48) wenigstens ein Zwischenelement (56) vorgesehen ist, das sich bei Beaufschlagung durch den Mitnehmer (26) einerseits am, Gehäuse (10) und andererseits am Anschlag (48) abstützt.

Description

Titel : Anschlagmodul für eine Schwenkeinheit zum Begrenzen einer Schwenkbewegung und Schwenkeinheit
Beschreibung
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 u fasst.
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 AI 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 mitverschwenk .
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 der 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, 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 Fi bis F4 lediglich senkrecht zu ihrer jeweiligen Anlagestelle 58 am Gehäuse 10 weiter. An den Anlagestellen 58 werden Querkräfte Qi bis Q4 in das Gehäuse abgeleitet. Auf die jeweils nächste Kugel 56 wird lediglich eine senkrecht zu der Querkraft Qi bis Q4 gerichtete tangentiale Kraft Fi 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

Patentansprüche
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.
2. Schwenkeinheit umfassend ein Anschlagmodul (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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