DE19625463C2 - Führungsschiene für Förderer - Google Patents
Führungsschiene für FördererInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Führungsschiene nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Förderer, der einen stangenlosen Zylinder verwendet, weist im allgemeinen eine
hohle Führungsschiene auf, die gleichzeitig als Zylinderrohr dient, einen gleitend in die
Führungsschiene eingesetzten Kolben, ein Bewegungselement, das gleitend auf die
Führungsschiene aufgesetzt ist, und Magnetkupplungen, die den Kolben und das
Bewegungselement magnetisch verbinden. Der Kolben wird durch komprimierte Luft
oder anderen Fluiddruck bewegt und das Bewegungselement, das sich mit dem Kolben
bewegt, fördert einen Gegenstand. Die Führungsschiene weist eine sich in
Axialrichtung erstreckende Rippe auf, die sowohl als Befestigungselement zum
Befestigen der Führungsschiene an einem Grundkörper als auch als Verstärkung dient.
Üblicherweise werden mehrere rohrförmige Elemente, die eine Rippe aufweisen, in
Axialrichtung miteinander verbunden, um eine gerade oder gekrümmte kontinuierliche
Führungsschienenlinie zu bilden.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. S 59-34 884 (1984) beschreibt eine
Führungsschiene für Förderer, die aus rohrförmigen Elementen besteht, welche eine
oben beschriebene Rippe aufweisen. Wie schematisch in Fig. 7 dargestellt ist, wird
diese Führungsschiene durch Verbinden rohrförmiger
Elemente 1 und 2 gebildet, die an ihrem äußeren Umfang jeweils eine sich in
Axialrichtung erstreckende Rippe 3 aufweisen, indem abgestufte Enden 4 und 5
ineinander eingesetzt werden. Die verbundenen abgestuften Enden werden mit
mehreren Stellschrauben 8 befestigt. Klemmplatten 6 werden auf beiden Seiten der
Rippen 3 angeordnet, so daß sie sich über die Rippen beider rohrförmiger Elemente
erstrecken, und mit Bolzen und Muttern 7 befestigt.
Die mit einer Rippe 3 versehenen rohrförmigen Elemente 1 und 2 sind jedoch in vielen
Fällen nur schwer miteinander zu verbinden.
Dieses Problem entsteht aufgrund der sehr hohen Steifigkeit (Flächenträgheitsmoment)
der berippten rohrförmigen Elemente. Wenn die Achsen aneinandergrenzender
rohrförmiger Elemente, die miteinander verbunden werden sollen, schräg zueinander
stehen oder zueinander verdreht sind, wird das Ausrichten der aneinandergrenzenden
Rippen schwierig, da eine Verschiebung nur schwer zu korrigieren ist. Dieses Problem
tritt aller Wahrscheinlichkeit nach hauptsächlich dann auf, wenn rohrförmige Elemente,
die zur Herstellung gekrümmter Führungsschienenlinien verwendet werden, nicht
genau genug gekrümmt sind oder um ihre Achsen verdreht sind.
In der gattungsgemäßen Druckschrift DE 44 35 819 A1 ist eine Tragvorrichtung für
Gegenstände beschrieben, bei der in einem Zylinderrohr ein Kolben durch
Pneumatikdruck hin- und herbewegt wird. Der Kolben ist über Magnetkupplungen mit
einem auf das Zylinderrohr gesetzten Bewegungselement verbunden und nimmt dieses
bei seiner Hin- und Herbewegung in dem Zylinderrohr mit. Entlang des Zylinderrohres
erstreckt sich eine Führungsschiene, an welcher sich das Bewegungselement über
Führungsrollen abstützt. Die Führungsschiene umgreift eine Verbindungswand, die sich
entlang des Zylinderrohres erstreckt und an ihrem freien Ende einen erweiterten
Abschnitt aufweist, an dem die Führungsschiene mit einem gewissen Freiheitsgrad
gehalten ist. Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsformen sind zur
Schaffung einer Tragvorrichtung mit längerer Transportentfernung mehrere
Zylinderrohre und Führungsschienen hintereinander geschaltet miteinander verbunden.
Hierzu werden die Endflächen der aneinander angrenzenden Zylinderrohre und die
Verbindungswände in Kontakt miteinander gebracht. Verbindungsklammern werden in
Kontakt mit beiden Seiten der Verbindungswände gebracht und über Bolzen und Mut
tern befestigt. Ein weiterer Bolzen wird in axialer Richtung in eine Nut jeder der Verbin
dungswände eingesetzt, so dass diese durch Befestigen des Bolzens mit einer Mutter
verbunden werden können. Die Verbindungswand zwischen dem Kopplungsabschnitt
zur Aufnahme des Bolzens und dem die Führungsschiene tragenden Teil der Verbin
dungswand ist jedoch nicht vollständig entfernt, sondern es bleibt ein Teil (in der
Zeichnung mit 12' bezeichnet) der Verbindungswand stehen. Diese ist nur so weit ent
fernt, dass der Bolzen in den verbreiterten Abschnitt eingesetzt werden kann. Der
verbleibende Abschnitt der Verbindungswand sorgt aufgrund des durch diesen Ansatz
erhöhten Flächenträgheitsmomentes dafür, dass die Biege- und Verdrehfestigkeit des
Zylinderrohres wesentlich erhöht wird. Die erhöhte Steifigkeit erschwert das Verbinden
der Zylinderrohrabschnitte, insbesondere wenn die aneinander grenzenden Abschnitte
bspw. aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten zueinander geneigt oder um ihre Ach
sen verdreht sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Führungsschiene für einen
Förderer zu schaffen, bei welchem aneinandergrenzende rohrförmige Elemente einfach
und sicher miteinander verbunden werden können, selbst wenn die anein
andergrenzenden rohrförmigen Elemente zueinander geneigt sind oder wenn ihre
Achsen in einem gewissen Maße zueinander verdreht sind.
Diese Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung im wesentlichen durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der rippenlose Teil verringert die Steifigkeit jedes Endes jedes rohrförmigen Elements
der Führungsschiene. Selbst wenn eine Schrägstellung oder Verdrehung um die Achse
auftritt, wenn zwei rohrförmige Elemente miteinander verbunden werden, kann die
dadurch hervorgerufene Verschiebung einfach korrigiert werden und die beiden
rohrförmigen Elemente werden in der gewünschten Weise aneinandergefügt. Somit
können alle rohrförmigen Elemente einfach und sicher zusammengesetzt werden. Auch
können gekrümmte Führungsschienenlinien relativ einfach hergestellt werden, weil der
rippenlose Teil in einem gewissen Maße die Verdrehung, die auftreten kann, wenn
rohrförmige Elemente gekrümmt sind, absorbiert oder korrigiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Der rippenlose Teil wird dadurch hergestellt, daß ein Teil der Rippe entfernt wird,
während die Kopplungsrippe an dem Stoßende eines rohrförmigen Elements auf der
Außenseite des rippenlosen Teils vorgesehen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden aneinandergrenzende
rohrförmige Elemente mit ihren Enden aneinander befestigt und mittels einer Hülse, die
sich über
beide rohrförmigen Elemente erstreckt, fest miteinander
verbunden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
überlappen sich aneinandergrenzende rohrförmige Elemente,
wobei das innen abgesetzte Ende eines Elements, dessen
Innendurchmesser größer ist als der Rest dieses Elements, über
das außen abgesetzte Ende des anderen Elements, dessen
Außendurchmesser kleiner ist als der Rest dieses Elements,
geschoben wird und beide Elemente fest miteinander verbunden
werden.
Die Befestigung aneinandergrenzender rohrförmiger Elemente
erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei Befesti
gungsplatten, die sich über die Kopplungsrippen der beiden
rohrförmigen Elemente erstrecken, und mit Bolzen und Muttern,
die die Befestigungsplatten an Ort und Stelle befestigen, oder
durch eine axiale Nut, die in dem entferntesten Ende der
Kopplungsrippe jedes rohrförmigen Elementes vorgesehen ist,
einen Kopplungsbolzen, der durch die axialen Nuten in den
Kopplungsrippen der aneinandergrenzenden rohrförmigen Elemente
durchgeführt wird, und mit Muttern zur Befestigung des
Kopplungsbolzens an Ort und Stelle, oder beidem.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestell
ten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombina
tion den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch un
abhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder
deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine
erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt der wesentlichen
Teile von Fig. 1,
Fig. 6 einen Querschnitt, der die wesentlichen Teile einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und
Fig. 7 einen Querschnitt, der die wesentlichen Teile einer
herkömmlichen Führungsschiene zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Führungsschiene für Förderer gemäß der
vorliegenden Erfindung. Diese Führungsschiene für Förderer
umfaßt eine hohle Führungsschiene 10, die gleichzeitig als ein
Zylinderrohr dient, einen Kolben 11, der gleitend in die
Führungsschiene 10 eingesetzt ist, ein Bewegungselement 12,
das gleitend über die Führungsschiene 10 eingesetzt ist, und
Magnetkupplungen 13 und 14, die den Kolben 11 und das
Bewegungselement 12 magnetisch verbinden. Die Führungs
schiene 10 ist an einer nicht dargestellten Basis montiert und
fest angebracht.
Druckluft oder anderer Fluiddruck, der in die Führungs
schiene 10 eingeführt wird, bewegt den Kolben 11, wodurch das
Bewegungselement 12 sich mit dem Kolben 11 in Längsrichtung
bewegt und einen zu transportierenden Gegenstand bewegt.
Auf eine detaillierte Beschreibung des Kolbens 11, des
Bewegungselements 12 und der Magnetkupplungen 13 und 14 wird
hier verzichtet, da sie herkömmlicher Art sind.
Die Führungsschiene 10 besteht aus mehreren rohrförmigen
Elementen 16, die miteinander derart verbunden sind, daß ihre
inneren und äußeren Oberflächen glatt genug sind, um der
Bewegung des Kolbens 11 und des Bewegungselements 12 keine
Hindernisse entgegenzusetzen. Jedes rohrförmige Elemente 16
hat, wie in Fig. 2 dargestellt ist, einen kreisförmigen
Querschnitt und eine Rippe 17, die an seiner äußeren Fläche
derart vorgesehen ist, daß sie sich in Axialrichtung über die
gesamte Fläche des rohrförmigen Elements erstreckt. Die
rohrförmigen Elemente mit dieser Rippe 17 werden einstückig
durch Extrusion von Aluminium oder anderem nichtmagnetischen
Material hergestellt.
Die Rippe 17 dient sowohl als Mittel zum Anschließen der
Führungsschiene 10 an einen (nicht dargestellten) Grundkörper
und als Mittel zum Verstärken der Führungsschiene 10 selbst.
Die Rippe 17 umfaßt ein Hauptteil 17a, der sich radial nach
außen erstreckt, ein breiteres Teil 17b mit rechteckförmigem
Querschnitt, der an dem entferntesten Ende des Hauptteils 17a
vorgesehen ist, und eine kreisförmige, sich in Axialrichtung
erstreckende Nut 18, die in dem breiterem Abschnitt 17b
vorgesehen ist. Die Nut 18 weist eine enge Öffnung 18a auf,
die sich an dem äußeren Ende des breiteren Abschnitts 17b nach
außen öffnet.
Angrenzende rohrförmige Elemente 16 werden wie nachfolgend
beschrieben fest miteinander verbunden.
Ein abgestufter Abschnitt 21 mit einem größeren Innendurch
messer ist an jedem Ende jedes rohrförmigen Elements 16
vorgesehen, um eine Hülse darin aufzunehmen, wie es in Fig. 5
dargestellt ist. Eine Hülse 20 ist so eingesetzt, daß sie sich
über zwei abgestufte Abschnitte 21 aneinander angrenzender
rohrförmiger Elemente 16 erstreckt. Dichtmaterialien sind
zwischen der äußeren Fläche der Hülse 20 und der inneren
Fläche der abgestuften Abschnitte der rohrförmigen Elemente 16
vorgesehen. Die Höhe des abgestuften Abschnitts 21 und die
Dicke der Hülse 20 muß exakt gleich sein, so daß die Innen
fläche der Hülse 20 bündig mit der der rohrförmigen Elemen
te 16 verläuft.
Wie sich den Fig. 1 und 4 entnehmen läßt, ist eine in
Verlängerung der Rippe 17 liegende Kopplungsrippe 25 an dem
Anschlußende jedes rohrförmigen Elements 16 vorgesehen. Ein
rippenloser Abschnitt 24 ist zwischen der Kopplungsrippe 25
und der Rippe 17 vorgesehen, um die Steifigkeit des rohrförmi
gen Elements 16 zu verringern. Die Kopplungsrippen 25
aneinander angrenzender rohrförmiger Elemente sind aneinander
befestigt.
Der rippenlose Abschnitt 24 wird durch Wegschneiden eines
Teiles der Rippe 17, die sich über die gesamte Länge des
rohrförmigen Elements 16 erstreckt, hergestellt. Tatsächlich
ist die Kopplungsrippe 25 der übrigbleibende Teil der
Rippe 17, der an dem Anschlußende des rohrförmigen Elements 16
verbleibt, nachdem der rippenlose Teil 24 hergestellt wurde.
Dementsprechend haben die Kopplungsrippe 25 und die Rippe 17
dieselbe Querschnittsform.
Die Kopplungsrippe 25 muß jedoch nicht immer dieselbe
Querschnittsform aufweisen wie die Rippe 17. Die Kopplungs
rippe 25 und die Rippe 17 können unterschiedliche Quer
schnittsformen aufweisen, wenn aneinandergrenzende rohrförmige
Elemente 16 miteinander verbunden werden können, ohne der oben
genannten Bewegung des Bewegungselements ein Hindernis
entgegen zu setzen.
Eine Vorrichtung zum Verbinden aneinandergrenzender Kopplungs
rippen 25 umfaßt erste Befestigungsmittel 26 und zweite
Befestigungsmittel 27. Wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt
ist, umfaßt das erste Befestigungsmittel einen Kopplungs
bolzen 30, der durch die in den Kopplungsrippen 25 vor
gesehenen Nuten 18 hindurchgeführt ist und eine Mutter 31, die
den Kopplungsbolzen 30 befestigt. Die zweiten Befestigungs
mittel umfassen ein Paar von Platten 33, die über und an
beiden Seiten der aneinandergrenzenden Kopplungsrippen 25
eingesetzt sind, und Bolzen und Muttern 34, die die Platten 33
befestigen. Obwohl die Kopplungsrippen 25 bei der dargestell
ten Ausführungsform sowohl mit den ersten als auch den zweiten
Befestigungsmitteln 26 und 27 befestigt sind, kann an Stelle
von beiden auch lediglich ein Befestigungsmittel vorgesehen
sein.
Eine gewisse Schrägstellung oder axiale Verdrehung kann
auftreten, wenn aneinandergrenzende rohrförmige Elemente 16
unter Verwendung der Hülse 20 oder durch Verbinden der
Kopplungsrippen 25 mit den zuvor beschriebenen Befestigungs
mitteln fest verbunden werden. Da die Steifigkeit in dem
Anschlußende jedes rohrförmigen Elements 16 durch Vorsehen des
rippenlosen Abschnitts 24 verringert ist, können jedoch die
aneinandergrenzenden rohrförmigen Elemente korrekt ausge
richtet werden, indem die durch eine solche Schrägstellung
oder axiale Verdrehung hervorgerufene Verschiebung auf
einfache Weise korrigiert wird. Dies gewährleistet eine
einfache und sichere Verbindung aneinandergrenzender rohrför
miger Elemente mit der Hülse oder den Kopplungsrippen 25.
Selbst bei Verwendung gekrümmter rohrförmiger Elemente 16 zur
Bildung einer gekrümmten Führungsschienenlinie 10 erlaubt die
reduzierte Steifigkeit durch das Vorsehen des rippenlosen
Abschnitts 24 das Vermeiden einer ungewünschten Verdrehung bis
zu einem gewissen Grad. Jede unvermeidbar aufgetretene
Verdrehung kann mit relativer Leichtigkeit korrigiert werden.
Die axiale Länge des rippenlosen Abschnitts 24 sollte lang
genug sein, um die Steifigkeit des rohrförmigen Elements 16
zu verringern, aber vorzugsweise auf ein Minimum reduziert
sein. Der rippenlose Abschnitt 24 muß wenigstens lang genug
sein, um das Einsetzen des Kopplungsbolzens 30 in die Nuten 18
in den Kopplungsrippen 25 zu erlauben.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der aneinander
grenzende rohrförmige Elemente fest miteinander verbunden
sind. Die Anschlußenden der hier dargestellten aneinander
grenzenden rohrförmigen Elemente sind direkt miteinander
verbunden, ohne eine Hülse 20 der in Fig. 5 gezeigten Art zu
verwenden. Ein rohrförmiges Element 16A weist ein nach innen
vertieftes Ende 36A auf, dessen Innendurchmesser größer ist
als der des Rests desselben Elements, während das andere
rohrförmige Element 16B ein von außen vertieftes Ende 36B
aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des
Rests dieses Elements. Die beiden rohrförmigen Elemente 16A
und 168 werden fest miteinander verbunden, indem das innen
vertiefte Ende 36A über das außen vertiefte Ende 368 geschoben
wird, wobei ein Dichtmaterial 38 dazwischen angeordnet wird.
Die rohrförmigen Elemente 16A und 16B werden ebenfalls durch
die in den Fig. 1 und 4 dargestellten Kopplungsmittel
miteinander verbunden.
10
Führungsschiene
11
Kolben
12
Bewegungselement
13
Magnetkupplung
14
Magnetkupplung
16
,
16
A,
16
B rohrförmiges Element
17
Rippe
17
a Hauptteil
17
b breiterer Abschnitt
18
Nut
18
a Öffnung
20
Hülse
21
abgestufter Abschnitt
24
rippenloser Abschnitt
25
Kopplungsrippe
26
erstes Befestigungsmittel
27
zweites Befestigungsmittel
30
Kopplungsbolzen
31
Mutter
33
Platte
34
Mutter
36
A vertieftes Ende
36
B vertieftes Ende
38
Dichtmaterial
Claims (7)
1. Förderer mit einer hohlen Führungsschiene (10), die gleichzeitig als Zylinderrohr
dient, einem gleitend in die Führungsschiene (10) eingesetzten Kolben (11), einem
gleitend über die Führungsschiene (10) gesetzten Bewegungselement (12) und
Magnetkupplungen (13, 14), die den Kolben (11) und das Bewegungselement (12)
magnetisch verbinden, wobei die Führungsschiene (10) mehrere rohrförmige Elemente
(16) aufweist, die miteinander derart verbunden sind, daß ihre inneren und äußeren
Flächen bündig genug aneinanderliegen, um der Bewegung des Kolbens (11) und des
Bewegungselements (12) kein Hindernis entgegen zu setzen, wobei jedes rohrförmige
Element (16) eine kontinuierliche, sich in Axialrichtung erstreckende Anschluß- und
Verstärkungsrippe (17) und eine Kopplungsrippe (25) aufweist, die als Verlängerung
der Rippe (17) an dem Anschlußende des rohrförmigen Elements (16) vorgesehen ist,
und wobei aneinandergrenzende rohrförmige Elemente mit ihren Enden miteinander
verbunden werden, indem die Kopplungsrippen (25) aneinander befestigt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rippe (17) und der Kopplungsrippe (25)
ein rippenloser Abschnitt (24) vorgesehen ist, in welchem die Rippe (17) vollständig
von dem rohrförmigen Element (16) entfernt ist, um die Steifigkeit des rohrförmigen
Elements (16) zu verringern.
2. Förderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
rippenlose Abschnitt (24) durch Wegschneiden eines Teils der
Rippe (17) hergestellt wird, und daß die Kopplungsrippe (25)
der Rest der Rippe (17) ist, der an dem Anschlußende des
rohrförmigen Elements (16) verbleibt, nachdem der rippenlose
Abschnitt (24) hergestellt wurde.
3. Förderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
aneinander angrenzende rohrförmige Elemente mittels einer
Hülse (20), die über die beiden rohrförmigen Elemente (16)
geschoben ist, fest miteinander verbunden werden.
4. Förderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
aneinander angrenzende rohrförmige Elemente (16A, 16B) fest
miteinander verbunden werden, indem ein innen vertieftes
Ende (36A) eines rohrförmigen Elements (16A) über ein außen
vertieftes Ende (36B) des anderen rohrförmigen Elements (16B)
geschoben wird, wobei das innen vertiefte Ende (36A) einen
größeren Innendurchmesser als der Rest dieses rohrförmigen
Elements (16A) aufweist, und wobei das außen vertiefte
Ende (36B) einen geringeren Außendurchmesser aufweist, als der
Rest dieses rohrförmigen Elements (16B).
5. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel ein Paar von
Befestigungsplatten (33) aufweisen, die über die Kopplungs
rippen (25) aneinanderangrenzender rohrförmiger Elemente (16)
gesetzt sind, und Bolzen und Muttern (34) zur Befestigung der
Befestigungsplatten (33) an dieser Stelle.
6. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel einen Kopplungs
bolzen (30) aufweisen, der durch die Nuten (18) in den
Kopplungsrippen (25) aneinander angrenzender rohrförmige
Elemente (16) hindurchgeführt ist, und eine Mutter (31) zur
Befestigung des Kopplungsbolzens (30).
7. Förderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel ein Paar von
Befestigungsplatten (33) aufweisen, die über die Kopplungs
rippen (25) aneinander angrenzender rohrförmiger Elemente (16)
gesetzt sind, und Bolzen und Muttern (34) zur Befestigung der
Befestigungsplatten (33) an dieser Stelle, und einen Kopp
lungsbolzen (30), der durch die Nuten (18) in den Kopplungs
rippen (25) aneinander angrenzender rohrförmiger Elemente (16)
hindurchgeführt ist, und eine Mutter (31) zur Befestigung des
Kopplungsbolzens (30).
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