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Dokumentenidentifikation DE19918460A1 26.10.2000
Titel Endanschlag
Anmelder Haase, Gerhard, 58091 Hagen, DE
Erfinder Haase, Gerhard, 58091 Hagen, DE
DE-Anmeldedatum 23.04.1999
DE-Aktenzeichen 19918460
Offenlegungstag 26.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.10.2000
IPC-Hauptklasse F16P 7/00
IPC-Nebenklasse F16P 3/00   B23Q 11/00   
Zusammenfassung Bei bekannten Endanschlägen besteht Verletzungs- und Quetschgefahr durch das Aufeinandertreffen zweier Anschlagteile. Mechanische Endanschläge, Stoßdämpfer und elektrische Positionsmelder findet man in getrennten Bauteilen. Die neue Ausführung soll die Gefahr beseitigen und die drei Funktionen in einer Vorrichtung vereinen.
Um die Verletzungsgefahr bei Endanschlägen zu vermeiden, sind ein kegelförmiges Anschlagteil (1) und ein Anschlagblock (2) auf einer Führungswelle (3) angebracht. Beim Aufeinandertreffen des kegelförmigen Anschlagteils (1) und des Anschlagblocks (2), werden Fremdkörper nach außen weggedrückt, ohne sie zu quetschen. Im Anschlagblock (2), auf der Führungswelle (3) befindet sich eine Hülse mit Kolben (4), die in diesem Moment gegen eine Feder (6) gedrückt wird, und dämpfend wirkt. Gleichzeitig betätigt der Kolben der Hülse (4) den Näherungsschalter (7).
Der Endanschlag ist geeignet, lineare Bewegungen von Maschinen- oder Vorrichtungsteilen, z. B. Bohreinheiten, Werkzeugsupporte o. ä, sicher und dämpfend zu beenden, und gleichzeitig eine elektrische Meldung an eine Steuerung zu geben.

Beschreibung[de]

Bekannt sind Endanschläge an Zylindern, Vorrichtungen oder Maschinenteilen, bei denen ein sich bewegendes Anschlagteil durch eine lineare Bewegung gegen ein zweites, feststehendes Anschlagteil fährt und hierdurch die Bewegung beendet. Durch eine Stellschraube, oder durch Verschieben eines oder beider Anschlagteile, kann der Weg der Bewegung nach Wunsch verändert werden. Ein gesondert angebrachter elektrischer Endschalter meldet die erreichte End-Position der Bewegung an ein Steuerungsteil. In das feststehende Anschlagteil wird auch teilweise ein elektrischer Näherungsschalter eingebaut, der bei dem Aufeinandertreffen der beiden Anschlagteile betätigt wird. Um die Aufprallenergie der beiden Anschlagteile bzw. der verschiedenen Bauteile zu verringern, wird außerdem des öfteren ein Stoßdämpfer an einem der beiden Anschlagteile befestigt, dessen Kolbenstange vor Beendigung der Bewegung gegen ein Anschlagteil fährt.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bei den bekannten Endanschlägen auftretende große Quetsch- und Verletzungsgefahr des Bedienpersonals zu verringern, und wenn möglich, zu beseitigen. Außerdem sollten die drei getrennten Funktionen, wie mechanischer Endanschlag, elektrische Positionsmeldung, und dämpfende Abbremsung der bewegten Teile in Endposition, in einem Endanschlag vereinigt werden.

Dieses Problem ist durch die in Patentanspruch 1 beschriebenen Merkmale, wie:

  • - kegelförmiges mechanisches Anschlagteil,
  • - integrierte mechanische oder hydraulische Dämpfung,
  • - integrierter elektrischer Endschalter
gelöst.

Besonderer Vorteil dieser Erfindung ist die Verringerung der Verletzungsgefahr durch die Kegelform des Anschlagteils (1). Durch die Kegelform des Anschlagteils (1) wird außerdem erreicht, daß sich keine Späne oder ähnliche Fremdkörper zwischen dem kegelförmigen Anschlagteil (1) und Anschlagblock (2) ablagern können.

Aber auch die kostengünstige Herstellung, die einfachere Montage und die einfachere Justierung eines Endanschlags, der drei Aufgaben gleichzeitig löst, mechanischer, elektrischer, und dämpfender Endanschlag, sind von großem Vorteil.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Endanschlag nach Patentanspruch 1, bei dem das kegelförmige Anschlagteil (1) auf der Führungswelle (3) festgeklemmt ist, und der feststehende Anschlagblock (2) fest mit einem Maschinenteil verbunden ist.

Die Führungswelle (3) ist in der Halterung (9) festgeklemmt, und hierüber mit einem beweglichen Maschinenteil verbunden.

Bei Bewegung der Führungswelle (3) in Richtung des feststehendes Anschlagblocks (2), fährt das kegelförmige Anschlagteil (1) gegen die Hülse mit Kolben (4). Der Weg dieser Bewegung kann durch Verschieben des kegelförmigen Anschlagteils (1) auf der Welle (3) vergrößert oder verkleinert werden.

Falls sich während der Bewegung der Welle (3) durch Unaufmerksamkeit des Bedieners ein Finger oder ein anderes Körperteil zwischen dem kegelförmigen Anschlagteil (1) und Anschlagblock (2) befindet, wird es durch die Kegelform des Anschlagteils (1) ohne Verletzung nach außen weggedrückt.

Die Hülse mit Kolben (4) wird in den Anschlagblock (2) gedrückt. Die Spiralfeder (6) wird durch den Kolben der Hülse (4) gegen den Deckel (8) zusammengedrückt, und nimmt hierbei einen Teil der Aufprallenergie auf.

Bei weiterem Vorfahren des kegelförmigen Anschlagteils (1) trifft ein kleiner Teil seiner Kegelfläche auf die leicht angefaste Kante der Bohrung des Anschlagblocks (2), die den mechanischen Anschlag bildet. Gleichzeitig kommt der Kolben der Hülse (4) in den Schaltbereich des Näherungsschalters (7), wodurch dieser betätigt wird, und einen elektrischen Impuls an ein hierfür bestimmtes Steuerungsbauteil weitergibt. Sowohl das kegelförmige Anschlagteil (1) als auch der Anschlagblock (2) sind gehärtet, um Verformungen und Abnutzung zu vermeiden.

Fig. 2 zeigt eine mögliche Variante eines Endanschlags nach Patentanspruch 1, in doppelter Ausführung.

Auf der Führungswelle (3) sind auf beiden Seiten des feststehenden Anschlagblocks (2), der an einem feststehenden Maschinenteil (10) befestigt ist, je ein kegelförmiges Anschlagteil (1) befestigt. In dem feststehenden Anschlagblock (2) sind auf beiden Seiten bewegliche Hülsen mit Kolben (4) eingesetzt, zwischen denen sich eine Spiralfeder befindet.

Wird die Führungswelle (3), die über die Halterung (9) fest mit einem Maschinenteil (20) verbunden ist, bewegt, so trifft, abhängig von der Bewegungsrichtung, entweder das rechte oder linke kegelförmige Anschlagteil (1) auf den feststehenden Anschlagblock (2), wodurch die Funktion des Endanschlages erreicht wird.

In dem feststehenden Anschlagblock (2) sind zwei Näherungsschalter (7) angebracht, die jeweils durch das zugehörige kegelförmige Anschlagteil (1) über Bewegung der zugehörigen Hülse mit Kolben (4) betätigt werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Möglichkeit einer Ausführung eines Endanschlags nach Patentanspruch 1, der an einem handelsüblichen Pneumatikzylinder, mit durchgehender Kolbenstange, angebracht ist. Der Anschlagblock (2) ist auf der Stirnfläche des Zylinders (12) aufgeschraubt, während das kegelförmige Anschlagteil(1) auf der durchgehenden Kolbenstange (11), die hier die Funktion einer Führungswelle (3) übernimmt, des Zylinders (12) befestigt ist.

Soll die Hublänge des Zylinders verändert werden, wird das kegelförmige Anschlagteil (1) in dem gleichen Abstand zum Anschlagblock (2) auf der Kolbenstange festgeklemmt, der der gewünschten Hublänge des Zylinders entspricht. Beim Vorfahren der Kolbenstange, trifft nach vorher eingestelltem Weg, das kegelförmige Anschlagteil (4) auf die Hülse mit Kolben (4), die hierdurch gegen die Spiralfeder im Anschlagblock (2) gedrückt wird.

In Moment des Auftreffens der Kegelfläche auf den Bohrungsrand des Anschlagblocks (2) betätigt die Hülse mit Kolben (4) den Näherungsschalter (7) und meldet die Endposition an eine Steuerung.

Fig. 4 zeigt eine mögliche Bauform und Ausführung eines Endanschlags nach Patentanspruch 1 + 2, der auf einer Führungswelle (3), beispielsweise einer Bearbeitungseinheit befestigt ist.

Das kegelförmige Anschlagteil (1) ist fest mit dem geführten Teil (20) einer Bearbeitungseinheit verbunden. Der Anschlagblock (2) ist auf der Führungswelle (3) festgeklemmt. Nach Lösen der Schraube (18) kann der Anschlagblock (2) auf der Führungswelle (3) verschoben werden, und in anderer Position wieder festgeklemmt werden.

Beim Vorfahren der Bearbeitungseinheit (20), wird der kegelförmige Anschlagteil (1) gegen die Hülse mit Kolben (4) gedrückt.

Die Geschwindigkeit der Bearbeitungseinheit wird hierdurch abgebremst, da der Kolben der Hülse (4) gegen das unter Druck stehende Hydrauliköl (17) in der Bohrung (5) gedrückt wird, die durch den Deckel (8) verschlossen ist. Der hierdurch entstehende Dämpfungseffekt, kann durch Regulierung der Rückschlagdrossel (15) reguliert werden. Die Bearbeitungseinheit fährt verlangsamt weiter, bis das kegelförmige Anschlagteil (1) an der Außenkante der Bohrung im Anschlagblock (2) anliegt. In dieser Position hat der Kolben der Hülse (4) den Schaltbereich des Näherungsschalters (7) verlassen, sodaß der Schalter betätigt wird, (Öffner) und hierdurch eine Positionsmeldung an die Steuerung gegeben wird.

Die Erfindung ist nicht auf die angeführten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Bezugszeichenliste Endanschlag Fig. 1 1 kegelförmiges Anschlagteil

2 Anschlagblock

3 Führungswelle

4 Hülse mit Kolben

5 Bohrung

6 Spiralfeder

7 Näherungsschalter

8 Deckel

9 Halterung

Fig. 2 1 kegelförmiges Anschlagteil

2 Anschlagblock

3 Führungswelle

4 Hülse mit Kolben

7 Näherungsschalter

8 Halterung

10 Maschinenteil

20 Bewegliches Maschinenteil

Fig. 3 1 kegelförmiges Anschlagteil

2 Anschlagblock

4 Hülse mit Kolben

7 Näherungsschalter

11 Kolbenstange

12 Pneumatikzylinder

Fig. 4 1 kegelförmiges Anschlagteil

2 Anschlagblock

3 Führungswelle

4 Hülse mit Kolben

5 Bohrung

7 Näherungsschalter

13 Kolbendichtungen

14 Deckeldichtung

15 Drosselrückschlagventil

16 Ölleitung

17 Ölbehälter

18 Klemmschraube

19 Bohrung


Anspruch[de]
  1. 1. Endanschlag zur Begrenzung linearer Bewegungen, hauptsächlich von pneumatisch oder hydraulisch bewegten Maschinenteilen, mit integrierter Endlagendämpfung und elektrischem Endschalter, dadurch gekennzeichnet,

    daß zwei Teile eines Endanschlags, ein kegelförmiges Anschlagteil (1) und ein Anschlagblock (2), auf einer Führungswelle (3) aufgesteckt sind,

    daß der Anschlagblock (2) auf einer Seite, eine um ein ca. 4 mm größere Bohrung aufweist, als der Durchmesser der Führungswelle (3) und in dieser Bohrung eine Hülse mit Kolben (4) geführt wird, deren kolbenförmiger Teil in einer Bohrung (5) geführt wird,

    daß die Bohrung (5) mit einem Deckel (8) mit Durchgangsbohrung im Durchmesser der Führungswelle verschlossen wird,

    daß entweder das kegelförmige Anschlagteil (1), oder der Anschlagblock (2) fest auf der Führungswelle befestigt wird, während das andere dieser Teile auf der Führungswelle (3) beweglich ist,

    daß ein elektrischer Näherungsschalter (7) in der Außenwand des Anschlagblocks (2) angebracht ist, dessen Sensorfläche mit der Außenwand der Bohrung (5) bündig abschließt, und bei Bewegung der Hülse mit Kolben (4) durch den Kolben der Hülse, betätigt wird,

    daß auf der Führungswelle (3), zwischen dem Deckel (8) und dem Kolben der Hülse (4) eine Spiralfeder (6) aufgesteckt ist, die den Kolben der Hülse (4) nach außen drückt, bis die Fläche des Kolbens an der Stirnfläche der Bohrung (5) anliegt, wodurch beim Auftreffen des kegelförmigen Anschlagteils (1) auf die Hülse mit Kolben (4), ein Dämpfungseffekt erreicht wird.
  2. 2. Endanschlag nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Hülse mit Kolben (4) innen und außen, mit Dichtungen (13) und der Deckel (8) innen mit Dichtring (14) abgedichtet sind,

    daß die Bohrung (5) über die Bohrung (19) und der Leitung (16) mit einem hydropneumatischen System verbunden ist, wodurch die Bohrung (5) mit unter regulierbarem Druck stehendem Hydrauliköl gefüllt ist,

    daß die Hülse mit Kolben (4) durch das Hydrauliköl nach außen gegen die Stirnfläche der Bohrung (5) gedrückt wird, wodurch ein größerer Dämpfungseffekt erreicht wird.






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