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Die Erfindung betrifft ein Anschlagmodul, insbesondere für automatische Bearbeitungs- und Fördereinrichtungen, mit einer an einem Grundkörper angeordneten ein Anschlagglied aufweisenden Anschlageinheit für sich in einer aktuellen Arbeitsbewegungsrichtung bewegende Gegenstände, die zwischen einer in eine Bewegungsebene hinein ragenden wirksamen Position und einer aus der Bewegungsebene heraus ragenden unwirksamen Position am Grundkörper schwenkbar gelagert ist, und mit wenigstens einem Stellglied, das über dem Stellglied zugeordnete erste Kopplungsmittel und der Anschlageinheit zugeordnete zweite Kopplungsmittel, die relativ zueinander beweglich sind, antriebsmäßig mit der Anschlageinheit gekoppelt ist, um die Anschlageinheit per Abwärtshub aus der Bewegungsebene heraus und per Aufwärtshub in diese zurückzubewegen, wobei die ersten oder zweiten Kopplungsmittel wenigstens eine Führungskulisse und die zweiten oder ersten Kopplungsmittel wenigstens einen Kulissenfolger aufweisen, derart, dass sich Führungskulisse und Kulissenfolger unter Änderung ihrer Relativposition zueinander aneinander entlang bewegen.
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Die
DE 11 2012 001 363 T5 offenbart ein Anschlagmodul, das ein Stoppglied besitzt, das die Bewegung ankommender Gegenstände stoppt. Beim Anschlagen des Gegenstandes wird das Stoppglied verschwenkt und drückt mit seiner Unterseite auf einen Dämpfer, so dass die Einfahrbewegung gedämpft ist. Das Anschlagglied wird zum Freigeben aus der Bewegungsbahn der Gegenstände herausgeschwenkt. Hier ist ein Stellglied vorgesehen, das über einen langen Hebel mit einem am Anschlagsglied befindlichen Verbindungspin gekoppelt ist. Der Hebel besitzt eine langlochartige Ausnehmung, in der der Pin aufgenommen ist. Beim Absenken wird der Pin in der Kulisse der Ausnehmung geführt bis zu einem Anschlag, ab dem ein Verschwenken des Anschlagglieds um die Schwenkachse erfolgt.
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Ein Anschlagmodul ist auch aus der
EP 1 522 383 A2 bekannt. Das dort beschriebene Anschlagmodul besitzt ein schwenkbar gelagertes Anschlagglied, das einen anschlagenden Gegenstand, beispielsweise Werkstück, mittels einer gedämpften Schwenkbewegung abbremst. Dabei wirkt das Anschlagglied als zweiarmiger Hebel, dessen erster Hebelarm in die Bewegungsebene der Gegenständen hineinragt, während der zweite Hebelarm endseitig in Kontakt mit einem Stoßdämpfer steht, dessen Dämpferkolben beim Anschlag eines Gegenstandes und der daraus resultierenden Schwenkbewegung des Anschlagglieds in ein Dämpfergehäuse einfährt, wodurch die Dämpfungswirkung erzeugt wird.
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Zum Absenken des Anschlaggliedes aus der Bewegungsebene heraus, dienen Kopplungsmittel in Form einer Hebelanordnung, die in Form eines Kniehebelgelenks ausgebildet ist. Das Kniehebelgelenk besitzt einen kürzeren und einen längeren Schenkel, die gelenkig miteinander verbunden sind. Der kürzere Schenkel ist an einer Stopperachse schwenkbar gelagert, an der auch das Anschlagglied bzw. der Stopper schwenkbeweglich gelagert ist. Der längere Hebel ist an einer Schenkelachse schwenkbar gelagert. Der längere Hebel ist in Kontakt mit einem Stellbolzen eines Stellgliedes, wobei beim Ausfahren des Stellbolzens ein Verschwenken des längeren Hebels und damit ein Ausknicken des Kniehebelgelenks verbunden mit einem Absenken des Anschlaggliedes aus der Bewegungsebene heraus erfolgt.
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Ein derartiges Kniehebelgelenk beansprucht jedoch relativ viel Bauraum, insbesondere wenn es ausknickt, wodurch derartig ausgerüstete Anschlagmodule eine relativ groß Baugröße haben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Anschlagmodul der eingangs erwähnten Art zu schaffen, indem so wenig Bauteile wie möglich verbaut sind, das relativ klein dimensionierbar und kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Anschlagmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Das erfindungsgemäße Anschlagmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Führungskulisse bogenförmig gekrümmt ist.
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Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Stand der Technik, bei dem als Kopplungsmittel eine Hebelanordnung in Form eines Kniehebelgelenks verwendet wird, wird bei der Erfindung die Kombination einer Führungskulisse mit einem Kulissenfolger eingesetzt, die bei der Bewegungsübertragung der vom Stellglied erzeugten Antriebsbewegung in einen Auf- oder Abwärtshub der Anschlageinheit zusammenwirken. Im Gegensatz zu den beiden Hebeln des Kniehebelgelenks, die gelenkig miteinander verbunden sind, greift der Kulissenfolger in die Führungskulisse ein, wodurch insgesamt ein kompakterer Aufbau des Anschlagmoduls gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht ist.
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In besonders bevorzugter Weise sind die zweiten Kopplungsmittel Bestandteil der Anschlageinheit.
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In besonders bevorzugter Weise ist die wenigstens eine Führungskulisse an der Anschlageinheit angeordnet. Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, dass die Führungskulisse den dem Stellglied zugeordneten ersten Kopplungsmittel zugeordnet und der Kulissenfolger an der Anschlageinheit ausgebildet ist.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Anschlageinheit einen Kulissenabschnitt auf, an dem die wenigstens eine Führungskulisse ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist die Führungskulisse in das Material der Anschlageinheit in Form einer Ausnehmung eingeformt, beispielsweise in Form einer Durchbrechungsöffnung.
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Die Führungskulisse ist bogenförmig gekrümmt. Beispielsweise kann sie nach Art eines gekrümmten Langlochs ausgebildet sein.
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Zweckmäßigerweise liegt der Mittelpunkt des die Krümmung bestimmenden Krümmungskreises im Bereich einer Oberseite des Grundkörpers. Die Bahn der Führungskulisse verläuft, falls sich das Anschlagglied in der wirksamen Position befindet, ausgehend von der Lage des Kulissenfolgers in dieser Position gekrümmt nach oben in Richtung der Bewegungsebene. Somit kann durch einfache Mittel eine Verschwenkung bei gleichzeitiger Absenkung der Anschlageinheit bewirkt werden, wenn Kulissenfolger und Führungskulisse sich aneinander entlang bewegen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist der Kulissenabschnitt zwei einander gegenüberliegende, einen Zwischenraum zwischen sich definierende Schenkel auf, an denen jeweils eine Führungskulisse ausgebildet ist. Der Kulissenfolger kann dabei in die Führungskulisse des einen und in die Führungskulisse des anderen Schenkels eingreifen.
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Es ist möglich, dass der Kulissenfolger zylindrisch, insbesondere als Führungszylinder oder als Führungsrolle ausgebildet ist. Die Ausgestaltung des Kulissenfolgers als Führungszylinder bietet sich vor allem dann an, wenn er gleichzeitig in die beiden an den Schenkeln angeordneten Führungskulissen eingreifen soll.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten Kopplungsmittel einen Hebel auf, der um eine Schwenkachse schwenkbar am Grundkörper gelagert und der andererseits gelenkig mit dem Stellglied verbunden ist und an dem andererseits der Kulissenfolger oder die Führungskulisse zur Kopplung mit der Führungskulisse oder dem Kulissenfolger der zweiten Kopplungsmittel ausgebildet ist.
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Zweckmäßigerweise weist der Hebel den Kulissenfolger auf, der in die an der Anschlageinheit ausgebildete Führungskulisse relativ zu dieser beweglich aufgenommen ist.
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Besonders bevorzugt erstreckt sich der Hebel zwischen den beiden Schenkeln des Kulissenabschnittes und trägt einen als Führungszylinder ausgebildeten Kulissenfolger, der einerseits in der Führungskulisse des einen Schenkels und andererseits in der Führungskulisse des anderen Schenkels aufgenommen ist.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Stellglied als insbesondere elektrischer Linearantrieb ausgebildet. Alternativ ist es denkbar, fluidische, beispielsweise hydraulische oder pneumatische Linearantriebe einzusetzen. Denkbar sind auch Drehantriebe, deren rotative Abtriebsbewegung über geeignete Umsetzmittel in die Auf- oder Abwärtsbewegung der Anschlageinheit umgesetzt werden.
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In besonders bevorzugter Weise ist eine mit dem Anschlagglied verbundene Dämpfungseinrichtung vorgesehen, um das Anschlagglied beim Anschlag eines Gegenstandes aus einer Grundstellung in eine Stoppstellung zu bewegen. Die Dämpfungseinrichtung kann beispielsweise einen Fluiddämpfer aufweisen. Der Fluiddämpfer kann beispielsweise als fluidischer Arbeitszylinder ausgebildet sein, mit einem beweglich im Gehäuse des Arbeitszylinders geführten Dämpfungskolben, der bei der Bewegung des Anschlaggliedes, durch ein im Gehäuse beindliches Dämpfungsmedium gebremst wird, wodurch die Bewegung des Anschlaggliedes abgedämpft wird.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Anschlageinheit einen um eine Schwenkachse schwenkbeweglichen am Grundkörper gelagerten Anschlaggliedträger auf, an dem das Anschlagglied zwischen der Grund- und der Stoppstellung insbesondere linear beweglich geführt ist.
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Zweckmäßigerweise ist die Führungskulisse am Anschlaggliedträger ausgebildet.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Vorderansicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls,
- 2 einen Längsschnitt durch das Anschlagmodul von 1 entlang der Linie II-II aus 1,
- 3 eine Seitenansicht des Anschlagmoduls von 1, wobei sich das Anschlagglied in der Stoppstellung befindet,
- 4 einen Längsschnitt durch das Anschlagmodul von 3 entlang der Linie IV-IV aus 3,
- 5 eine Vorderansicht auf das Anschlagmodul von 1 mit der Anschlageinheit im abgesenkten Zustand und
- 6 einen Längsschnitt durch das Anschlagmodul von 5 entlang der Linie VI-VI aus 5.
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Die 1 bis 6 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 11. Das Anschlagmodul 11 wird vorzugsweise in automatischen Bearbeitungs- und Fördereinrichtungen, beispielsweise Transportbändern in der Automobilindustrie, eingesetzt, um sich in einer Bewegungsebene in einer Arbeitsbewegungsrichtung 12 bewegende Gegenstände 13, beispielsweise Werkstücke od.dgl., zu vereinzeln. Nach der Vereinzelung könnten die Gegenstände 13 dann individuell behandelt, beispielsweise bearbeitet, umgeleitet usw. werden.
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Das Anschlagmodul 11 besitzt einen Grundkörper 14, an dem eine Anschlageinheit 15 um eine Schwenkachse 16 schwenkbar angeordnet ist. Durch die Schwenkbewegung wird die Anschlageinheit 15 zwischen einer in der Bewegungsebene der Gegenstände 13 hineinragenden wirksamen Position 17 und einer aus der Bewegungsebene heraus verlagerten unwirksamen Position 18 bewegt. In der wirksamen Position 17 ist die Anschlageinheit 15 in der Lage, einen sich in der Arbeitsbewegungsrichtung 12 bewegenden Gegenstand 13 zu stoppen. In der unwirksamen Position 18 wird der gestoppte Gegenstand 13 hingegen wieder frei gegeben, so dass er durch die Förderbewegung der Fördereinrichtung weiterbewegt werden kann.
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Das Verschwenken der Anschlageinheit 15 zwischen der wirksamen Position 17 und der unwirksamen Position 18 wird mittels eines Stellgliedes 19 erzeugt, wodurch die Anschlageinheit 15 per Abwärtshub aus der Bewegungsebene heraus und per Aufwärtshub in diese zurück bewegbar ist. Das Stellglied 19 ist beispielhaft in Form eines mit einem Elektromagneten ausgestatteten elektrischen Linearantriebs gezeigt. Das Stellglied 19 besitzt ein Antriebsglied 20, das im Beispielsfall als Schubstange ausgebildet ist, die bei Bestromung eines Elektromagneten ausfährt. Im Beispielsfall ist der elektrische Linearantrieb also als Elektromagnetantrieb ausgebildet.
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Die Anschlageinheit ist mehrteilig ausgeführt und besitzt ein Anschlagglied 21 und einen schwenkbeweglich um die Schwenkachse 16 beweglich am Grundkörper gelagerten Anschlaggliedträger 22. Die Schwenkachse 16 ist ortsfest. Das Anschlagglied 21 ist schlittenartig ausgestaltet und besitzt ein Basisteil 23, das am Anschlaggliedträger 22 über Führungsmittel linear beweglich zwischen einer Grundstellung 24 und einer Stoppstellung 25 geführt ist. Ferner umfasst das Anschlagglied 21 eine Sperrklinke 26, die in der wirksamen Position 17 in die Bewegungsebene der Gegenstände 13 hineinragt.
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Die Übersetzung bzw. Umsetzung der vom elektrischen Linearantrieb erzeugten Antriebsbewegung in die Schwenkbewegung der Anschlageinheit 15 und den damit verbundenen Auf- bzw. Abwärtshub erfolgt über Kopplungsmittel 27, 28. Hierzu sind dem Stellglied 19 zugeordnete erste Kopplungsmittel 27 vorgesehen, die einen Hebel 29 aufweisen, der um eine Schwenkachse 30 schwenkbar am Grundkörper 14 gelagert ist. Der Hebel 29 besitzt zwei Hebelarme 31a, 31b links und rechts der Schwenkachse 30, wobei ein kürzerer Hebelarm 31a an seinem freien Ende einen Mitnehmerzapfen 32 bzw. eine Mitnehmerstange aufweist, an dem das als Schubstange ausgebildete Antriebsglied 20 des Stellglieds 19 in Anlage liegt. Zweckmäßigerweise befindet sich der Hebel 29 in einem Hohlraum des Grundkörpers 14, wobei die Schwenkachse 30 in Form eines Schwenkbolzens an den beiden einander gegenüber liegenden, seitliche Begrenzungen des Hohlraumes bildenden Seitenwandungen des Grundkörpers 14 drehbar gelagert ist.
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Der Hebel 29 weist insbesondere eine plattenartige Gestalt auf, wobei die parallel zur Schwenkachse 30 verlaufende Breite des Hebels größer als die senkrecht zur Schwenkachse verlaufende Tiefe des Hebels ist.
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Der zweite Hebelarm 31b des Hebels 29 erstreckt sich von der Schwenkachse 30 in Richtung zur Anschlageinheit 15. Der zweite Hebelarm 31b ist länger als der erste Hebelarm 31a.
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Die zweiten Kopplungsmittel 28 sind der Anschlageinheit 15 zugeordnet.
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Die ersten oder zweiten Kopplungsmittel 27, 28 weisen wenigstens eine Führungskulisse 33 und die zweiten oder ersten Kopplungsmittel 28, 27 weisen wenigstens einen Kulissenfolger 34 auf, derart, dass sich Führungskulisse 33 und Kulissenfolger 34 unter Änderung ihrer Relativposition zueinander aneinander entlang bewegen.
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Gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel ist der Kulissenfolger 34 am Hebel 29 ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist der Kulissenfolger 34 an dem freien Ende des zweiten Hebelarmes 31b des Hebels 29 angeordnet. Der Kulissenfolger 34 ist als Führungszylinder ausgebildet und erstreckt sich längs der Schwenkachse 30 durch den Hebel 29 hindurch, wobei die über den Hebel 29 seitlich hinaus ragenden Abschnitte des Kulissenfolgers 34 Lagerabschnitte bilden.
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Die Führungskulisse ist als Teil der zweiten Kopplungsmittel 28 am Anschlaggliedträger 22 ausgebildet. Wie insbesondere in den 2, 4 und 6 dargestellt, besitzt der Anschlaggliedträger 22 einen Kulissenabschnitt 35, der zwei parallel zueinander angeordnete Schenkel 36 aufweist. In den Zwischenraum zwischen den Schenkeln 36 taucht der zweite Hebelarm 31b des Hebels 29 ein. An jedem Schenkel 36 ist eine nach Art eines gekrümmten Langlochs ausgebildete Führungskulisse 33 ausgebildet. Die Führungskulisse 33 durchsetzt also nach Art eines Langlochs die Wandung des Schenkels 36 nach Art einer Durchbrechungsöffnung. Die Lagerabschnitte des Mitnehmerzapfens 32, der am zweiten Hebelarm 31b sitzt, tauchen in die jeweils zugeordneten Führungskulissen 33 ein, wobei der Kulissenfolger 34 mit seinen beiden Lagerabschnitten und die beiden Führungskulissen 33 bei der Schwenkbewegung des Hebels 29 aneinander entlang gleiten.
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Wie beispielsweise in 2 dargestellt, besitzen die Führungskulissen 33 konzentrische Bahnkurven 37a, 37b, wobei die Bahnkurven 37a, 37b einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt aufweisen. Die Krümmungsradien sind jedoch verschieden, so dass die näher der Bewegungsebene angeordnete obere Bahnkurve 37a kürzer als die untere Bahnkurve 37b ist. Ferner verlaufen die beiden Bahnkurven 37a, 37b derart, dass sie in der wirksamen Position der Sperrklinke 26 nach oben in Richtung der Bewegungsbahn der Gegenstände 13 verlaufen.
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Die Führungskulissen 33 besitzen jeweils neben den beiden Bahnkurven 37a, 37b quer zu diesen verlaufende, an beiden Enden der Bahnkurven 37a, 37b angeordnete und diese in Querrichtung miteinander verbindende Anschlagabschnitte 38, die ebenfalls bogenförmig gekrümmt sind. Dabei entspricht der Krümmungsradius der Anschlagabschnitte 38 dem Radius des zylindrischen Kulissenfolgers 34. Dadurch wird ein definierter Endanschlag des Kulissenfolgers 34 bei der infolge der Schwenkbewegung des Hebels 29 durchgeführten Bewegung innerhalb der Führungskulisse 33 geschaffen.
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Das Anschlagmodul 11 besitzt ferner eine Dämpfungseinrichtung 39, um das Anschlagglied 21 beim Anschlagen eines Gegenstandes 13 gegen die Sperrklinke 26 aus der Grundstellung 24 in die Stoppstellung 25 gedämpft zu bewegen. Die Dämpfungseinrichtung 39 besitzt ein insbesondere fluidisch wirkendes Dämpfungsglied 40. Das Dämpfungsglied 40 wirkt als Stoßdämpfer. Das Basisteil 23 des Anschlagglieds 21 ist mit einem beweglichen Teil des Dämpfungsglieds 40, also beispielsweise dem Zylindergehäuse verbunden, so dass die Abbremsbewegung des Anschlaggliedes 21 zwischen der Grund- und Stoppstellung 24, 25 direkt auf das Dämpfungsglied 40 übertragen und dadurch gedämpft wird. Es sind ferner Rückstellmittel vorgesehen, die das Anschlagglied 21 wieder zurück in die Grundstellung 24 stellen, falls dieses ohne Last ist. Dies erfolgt dann, wenn die Anschlageinheit 15 zur Freigabe des angeschlagenen Gegenstandes 13 per Abwärtshub aus der Bewegungsebene herausgefahren wird, so dass der Gegenstand 13 insbesondere mit Hilfe der durch die Bearbeitungs- oder Fördereinrichtung erzeugten Arbeitsbewegung automatisch weiterbewegt wird. In diesem Fall sorgen die Rückstellmittel für die Rückstellung des Anschlaggliedes 21 in die Grundstellung 24. Die Rückstellmittel umfassen zweckmäßigerweise eine dem Dämpfungsglied 40 zugeordnete Rückstellfeder.
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In der in 2 dargestellten Situation befindet sich das Anschlagglied 21 in der wirksamen Position 17 in der Bewegungsebene der Gegenstände 13 und in seiner Grundstellung 24. Die Sperrklinke 26 ragt also in die Bewegungsebene der Gegenstände 13 hinein. Das Anschlagmodul umfasst ferner eine Rücklauf-Sperrklinke 41, die ausgerastet ist und ebenfalls in die Bewegungsebene der Gegenstände 13 hineinragt. Der Elektromagnet des Linearmotors ist nicht bestromt. Ein zu vereinzelnder Gegenstand 13 fährt dann in Arbeitsbewegungsrichtung 12 über die Rücklauf-Sperrklinke 41 und drückt diese entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder nach unten. Die Rücklauf-Sperrklinke 41 wird dabei überfahren und der Gegenstand 13 schlägt an der Sperrklinke 26 des Anschlaggliedes 21 an. Dadurch wird das Anschlagglied 21 in Bewegung versetzt und bewegt sich in Arbeitsbewegungsrichtung 12 in Richtung seiner Stoppstellung 25. Das Anschlagglied 21 bewegt sich also relativ zum Anschlaggliedträger 22. Dabei wird diese Bewegung durch Ankopplung zwischen dem Basisteil 23 des Anschlaggliedes 21 und dem Dämpfungsglied 40 gedämpft. Erreicht das Anschlagglied 21 seine Stoppstellung 25, die in 4 dargestellt ist, so ist die Bewegung des Gegenstandes 13 gestoppt. Eine Rückbewegung des Gegenstandes 13 wird durch die wieder ausgeschnappte Rücklauf-Sperrklinke 41 verhindert.
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Zur Freigabe des Gegenstandes 13 wird der Elektromagnet des Linearmotors aktiviert. Dadurch wird die Schubstange ausgefahren, wodurch der Hebel 29 in Uhrzeiger-Richtung um die Schwenkachse 30 verschwenkt wird. Dabei führt der Kulissenfolger 34 eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 30 aus. Gleichzeitig ist der Kulissenfolger 34 in den beiden Führungskulissen 33 im Kulissenabschnitt 35 des Anschlaggliedträgers 22 aufgenommen, wo der Bahnverlauf der Führungskulissen 33 eine Verschwenkung des Anschlaggliedträgers 22 und somit der kompletten Anschlageinheit 15 um die Schwenkachse 16 in Gegen-Uhrzeigerrichtung bewirkt. Diese Schwenkbewegung der Anschlageinheit 15 bewirkt ein Absenken des Anschlagglieds 21, so dass die Sperrklinke 26 aus der Bewegungsebene der Gegenstände 13 heraus bewegt und in die unwirksame Position 18 verlagert wird, so dass ein angeschlagener Gegenstand 13 wieder frei gegeben und durch die Förderbewegung der Fördereinrichtung in Arbeitsbewegungsrichtung 12 weiter gefördert wird. Bei einem Absenken des Anschlagglieds 21 erfolgt ferner eine Rückstellung des Anschlagglieds 21, so dass dieses beim anschließenden Aufwärtshub wieder in seiner Grundstellung in der Bewegungsebene der Gegenstände 13 positioniert ist. Wird der Elektromagnet stromlos geschaltet, sorgt eine Rückstelleinheit (nicht dargestellt) dafür, dass die Anschlageinheit zurück in die Bewegungsebene bewegt wird, so dass wieder die in 2 dargestellte Position eingenommen wird.
