本發(fā)明涉及一種用于制動加工元件的制動單元，特別是用于制動諸如螺釘、釘子或鉚釘?shù)倪B接件的制動單元。

背景技術(shù)：

1、這種設(shè)備通常是已知的，并且例如在包括自動螺釘輸送的螺釘系統(tǒng)中使用，以使得例如借助于壓縮空氣輸送的螺釘在與螺釘工具接合之前被停止。

2、在簡單的設(shè)備中，被輸送的螺釘?shù)闹苿邮墙柚趯傂缘慕饘倩瑝K推入輸送通道中以完全阻擋螺釘而實現(xiàn)的。這里的問題是，當(dāng)撞擊金屬滑塊時，螺釘?shù)募舛丝赡軙粨p壞。此外，當(dāng)螺釘撞擊金屬滑塊時，可能會從螺釘或金屬滑塊上脫落顆?；蛩樾?，這些顆?；蛩樾茧S后被運送到擰緊點，這在對工作條件的清潔度有較高要求的情況下是特別不期望的。

3、因此，另一種已知的設(shè)備提供了一種包括大量可彈性變形的刷毛作為制動元件的刷子。由此可以輕輕地使螺釘制動。

4、然而，這種變體的缺點在于，待制動的螺釘在較高的輸送速度下對刷毛造成了較強的負荷，并由此使制動器的使用壽命相對較短。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點并提供一種制動單元，該制動元件即使在高輸送速度下也能輕輕地制動加工元件(例如螺釘)，并且在這方面具有高的耐用性。

2、該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的制動單元而得以實現(xiàn)。

3、制動單元用于制動加工元件，特別是連接件，例如螺釘、鉚釘元件或釘子。制動單元為加工元件形成引導(dǎo)通道。引導(dǎo)通道具有引導(dǎo)通道入口和引導(dǎo)通道出口。為了制動加工元件，引導(dǎo)通道具有至少一個彎曲段。彎曲段用于將離心力施加到沿著引導(dǎo)通道移動的、待制動的加工元件上。離心力使加工元件被壓靠在彎曲段的內(nèi)周表面的外弧線區(qū)域(bereich)上。至少一個彎曲段被構(gòu)造為，例如根據(jù)其曲率類型、其在內(nèi)周表面的狀況、其在輸送方向上的長度和/或其他特性，通過引導(dǎo)通道的內(nèi)周表面和加工元件之間的摩擦來制動加工元件，使得加工元件在引導(dǎo)通道入口和引導(dǎo)通道出口之間損失加工元件的動能的至少50％。

4、本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思，即，提供一種制動單元，該制動單元利用在彎曲引導(dǎo)通道區(qū)段的內(nèi)周表面處的離心力引起的摩擦對加工元件起到?jīng)Q定性的制動作用。因此，引導(dǎo)通道的彎曲段用作制動器。測試表明，根據(jù)本發(fā)明的制動單元即使在高輸送速度下也能夠可靠地制動螺釘，而不會損壞螺釘尖端。在這方面還表明制動單元可以構(gòu)造為低磨損的，從而可以令人滿意地滿足通常對這種制動單元的耐久性要求。

5、本發(fā)明的有利設(shè)計可以從從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中看出。

6、根據(jù)一種實審方式，至少一個彎曲段被構(gòu)造為通過在引導(dǎo)通道的內(nèi)周表面和加工元件之間的摩擦來制動加工元件，使得加工元件在引導(dǎo)通道入口和引導(dǎo)通道出口之間損失其動能的至少70％。優(yōu)選地，甚至加工元件的動能的至少90％在引導(dǎo)通道入口和引導(dǎo)通道出口之間被消除，即，通過摩擦被轉(zhuǎn)換成熱能。

7、根據(jù)一種實施方式，彎曲段具有大于180°、特別是大于270°的總弧度(gesamtkrümmung)。彎曲段可以以連續(xù)的方式形成和/或具有恒定的半徑。然而，彎曲段還可以包括多個彎曲部分區(qū)段，這些彎曲部分區(qū)段例如由平直段或其他形式彎曲的區(qū)段彼此分隔開。彎曲段可以包括在第一方向上彎曲的第一彎曲部分區(qū)段和在第二方向上彎曲的至少一個第二彎曲部分區(qū)段，第二方向不同于第一方向。

8、根據(jù)一種實施方式，彎曲段包括螺旋引導(dǎo)通道區(qū)段。螺旋引導(dǎo)通道區(qū)段也可以被稱為螺旋。彎曲段可以特別地以過山車的環(huán)路形式設(shè)計，使得加工元件的縱向軸線的方向由于穿過彎曲段的運動而持續(xù)變化。螺旋引導(dǎo)通道區(qū)段優(yōu)選地具有大約360°的總弧度。

9、根據(jù)有利的實施方式，彎曲段首先包括第一s曲線形彎曲區(qū)段，緊接著是螺旋彎曲區(qū)段，隨后是第二s曲線形彎曲區(qū)段。引導(dǎo)通道入口和引導(dǎo)通道出口的中心軸線可以以彼此平行的方式取向。特別地，引導(dǎo)通道入口和引導(dǎo)通道出口可以以彼此對齊的方式布置。

10、根據(jù)一種實施方式，彎曲段(即，限定彎曲段的一個或多個制動元件)以形狀穩(wěn)定的方式形成。這意味著，在一般使用所需的負載下，限定彎曲段的一個或多個部件不會發(fā)生彈性或塑性形變或者僅發(fā)生很輕微的形變。換句話說，限定彎曲段的至少一個部件是剛性的。

11、彎曲段可以由單個部件限定。根據(jù)一種易于組裝的實施方式，彎曲段由制造為一件式的部件限定。對此，替代地，彎曲段可以例如是由隨后接合在一起的、例如螺紋連接或焊接的兩個部件制成的。

12、限定彎曲段的部件(即，制動元件)可以是借助于3d打印制造的。這使得以一件式的方式制造限定彎曲段的部件在生產(chǎn)技術(shù)方面是特別簡單的。為了確保制動單元的較長的使用壽命，有利的是由金屬例如通過3d打印制造限定彎曲段的部件。制造部件的材料優(yōu)選地具有比待制動的加工元件更高的強度。

13、通常有利的是，彎曲段的半徑或所有半徑與相應(yīng)的待制動的加工元件的長度相適應(yīng)。3d打印方法可以以經(jīng)濟有效的方式實現(xiàn)為客戶制造單獨地制造適用于待制動的加工元件的制動元件。

14、彎曲段的半徑(即，曲率半徑)優(yōu)選地在待制動的加工元件的長度的1.5倍至6倍之間的范圍內(nèi)。曲率半徑通常應(yīng)足夠大，以使加工元件能夠通過引導(dǎo)通道的彎曲段而不發(fā)生傾斜。另一方面，曲率半徑應(yīng)設(shè)計得盡可能小，以使加工元件經(jīng)受較高高的離心力并因此經(jīng)受摩擦，從而使加工元件得到充分的制動。彎曲段的每個半徑優(yōu)選地在待制動的加工元件的長度的1.5倍至6倍之間的范圍內(nèi)。

15、根據(jù)一種實施方式，彎曲段的半徑小于0.5m。對于常見地被加工的螺釘，例如fds螺釘，有利的是彎曲段的半徑小于0.3m。如果彎曲段的半徑不是恒定的，則彎曲段的最大半徑可以小于0.5m、特別是小于0.3m。替代地或額外地，彎曲段的平均半徑可以小于0.5m、特別是小于0.3m。進一步，替代地或額外地，彎曲段的最小半徑可以小于0.5m、特別是小于0.3m。優(yōu)選地，彎曲段的半徑大體上是恒定的，并且小于0.5m、特別是小于0.3m。

16、為了進一步改善彎曲段的制動效果，可以在彎曲段的內(nèi)周表面處設(shè)置制動加強結(jié)構(gòu)。測試表明，當(dāng)制動加強結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為使待制動的加工元件進行翻滾運動(taumelbewegung)時，實現(xiàn)了特別好的制動性能。

17、根據(jù)一種實施方式，制動加強結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計為在彎曲段的內(nèi)周表面上的螺旋升高部。換句話說，可以在彎曲段的內(nèi)周表面上形成升高部，升高部沿著彎曲段的內(nèi)周表面螺旋狀地延伸。這種制動加強結(jié)構(gòu)可與連接件的頭部接觸，并可以使連接件進行翻滾運動。由此可以使連接件特別有效地制動。

18、為了不損壞待制動的加工元件(例如待制動的螺釘)的尖端，用于容納待制動的加工元件的尖端的凹槽可以在引導(dǎo)通道的內(nèi)周表面的外弧線區(qū)域中延伸。在此，凹槽應(yīng)設(shè)計成使得尖端在加工元件穿過彎曲段時伸入凹槽中，并使得尖端不會與引導(dǎo)通道的其余內(nèi)周表面接觸。凹槽優(yōu)選地構(gòu)造為引導(dǎo)尖端并且防止尖端與引導(dǎo)通道的內(nèi)周表面接觸并防止由此被損壞。外弧線區(qū)域中的凹槽優(yōu)選地沿著輸送方向延伸至少30°的角度。有利地，凹槽在凹槽的端部平滑地合并到內(nèi)周表面中。

19、為了使已經(jīng)通過彎曲段部分或幾乎完全制動的加工元件完全制動并將其保持在引導(dǎo)通道中，制動單元可以包括制動和保持元件，其特別是用于以形狀配合的方式使待制動的加工元件被完全地制動和保持。制動和保持元件優(yōu)選地被布置在引導(dǎo)通道出口處，即，在傳送方向上的彎曲段之后。

20、根據(jù)一種實施方式，制動和保持元件特別是能夠以氣動的方式在釋放位置和保持位置之間調(diào)節(jié)。由此，可以將待制動的加工元件選擇性地保持在引導(dǎo)通道中或釋放以用于進一步的加工。制動和保持元件優(yōu)選地在保持位置僅部分地突出到引導(dǎo)通道中。在此有利的是，制動和保持元件被構(gòu)造成僅與待保持的加工元件的頭部接觸，以便不損壞加工元件的尖端。

21、為了減弱在引導(dǎo)通道入口的區(qū)域中加工元件的運輸氣流并從而增加制動力，可以在引導(dǎo)通道入口處設(shè)置至少一個空氣排出口。優(yōu)選地，設(shè)置多個空氣排出口。這些空氣排出口可以以分布的形式在引導(dǎo)通道入口的周向上布置。

22、本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：用于加工元件的儲存容器；用于加工元件從儲存容器到加工裝置的輸送軟管，該輸送軟管特別是具有圓形內(nèi)橫截面；和具有至少一個前述或下述特征的制動單元，該制動單元被布置在沿輸送方向加工裝置前面的輸送軟管的端部區(qū)域中。

23、優(yōu)選地，整個系統(tǒng)(即，儲存容器、輸送軟管和加工裝置)被構(gòu)造用于連接件、特別是具有頭部和軸的連接件(例如螺釘)的加工。如果整個系統(tǒng)適于輸送加工元件，使得加工元件的主延伸方向沿著輸送方向布置，則是有利的。如果加工元件具有頭部和軸，則可以先以頭部輸送加工元件，也可以最后以頭部輸送加工元件。

24、本發(fā)明還涉及一種用于使加工元件制動的方法，該方法特別是使用根據(jù)前述或下述特征中的至少一個的制動單元，該方法包括以下步驟：以輸入速度將加工元件引入到引導(dǎo)通道的彎曲段中；在加工元件上產(chǎn)生離心力；在加工元件和引導(dǎo)通道的彎曲段的內(nèi)周表面之間產(chǎn)生離心力引起的摩擦；以及借助于離心力引起的摩擦將加工元件制動至輸出速度，該輸出速度是輸入速度的至多75％、特別是至多50％。

25、加工元件優(yōu)選地借助于離心力引起的摩擦制動至輸出速度，該輸出速度是輸入速度的至多30％、特別是輸入速度的至多10％。

26、根據(jù)一種實施方式，加工元件特別是通過與制動加強結(jié)構(gòu)接觸而在引導(dǎo)通道的彎曲段中進行翻滾運動。由此增強了制動效果。

27、該方法和制動單元特別地適合于具有軸和相對于軸加寬的頭部的加工元件。該方法特別地適合于重量大于3克的加工元件、特別是重量在4克至7克之間的加工元件。

28、如果加工元件具有頭部，有利的是，加工元件和內(nèi)周表面之間的離心力引起的摩擦主要在加工元件的頭部和內(nèi)周表面之間產(chǎn)生。