Speicher-und Fördervorrichtung für Werkstücke
Die Erfindung betrifft eine Speicher-und Förder- vorrichtung für Werkstücke, die es ermöglicht, Werkstücke in verschiedene Positionen zu bewegen und in diesen zu speichern.
Derartige Vorrichtungen sind insbesondere bei automatisierten industriellen Verfahren nützlich, bei denen es erwünscht ist, für einen bestimmten Arbeitsgang eine konstante Zuführung von Werkstücken zu gewährlei- sten. Bei Aussetzen des Arbeitsvorganges, z. B. infolge von auftretenden Fehlern im Betrieb oder mangelnder Aufmerksamkeit seitens des Bedienungspersonals, unterbrechen herkömmliche Fördersysteme manchmal den Fluss der einzelnen Werkstücke, so dal3 ernsthafte Ausfälle entstehen.
Bei einigen Fördervorgängen geht eine ganze Folge von miteinander zu montierenden Teilen verloren, wenn eine einzelne Komponente bzw. ein Werkstück in der Zuführung fehlt. Die automatisierte Einrichtung ist dann während eines gesamten Arbeitszyklus unproduktiv, wenn nur ein Teil, das während dieses Zyklus benötigt wird, fehlt. Auf diese Weise nehmen die Einheitskosten der Produktion beachtlich zu. Ausserdem sind viele Maschinen darauf eingerichtet, dass sie bei voller Belastung sich in einem Gleichgewichtszustand befinden. Diese Maschinen werden dann beschädigt oder ihre Arbeitsweise zumindest beeinträchtigt, wenn durch Auslassen eines Teiles der Gleichgewichtszustand gestört wird.
Daher ist es wünschenswert, Mittel vorzusehen, die sicherstellen, dass der Nachschub der Werkstücke ohne Rücksicht auf momentane Unterbrechungen der Zufüh- rung derselben vorgenommen wird. Das kann zweckmässig dadurch erreicht werden, dass eine fertig vorliegende Reserve an Werkstücken gespeichert wird, die den Maschinen nur dann zugeführt wird, wenn in dem normalen Fortschreiten der zugeführten Werkstücke eine Lücke auftritt.
Es wird daher das Ziel verfolgt, eine Vorrichtung zur Speicherung und Förderung von Werkstücken zu schaffen, die besonders kompakt konstruiert und zur Handhabung grosser Kapazitäten geeignet ist, und in der die Werkstücke sicher ohne mechanische Schädigung und Abnützung bewegt werden können. Dabei soll die Vorrichtung den spezifischen Raumerfordernissen angepasst werden können, und es sollen neuartige, abriebfreie Mittel zur Fortbewegung der Werkstücke in der Zuführ-und Entladevorrichtung eingesetzt werden. Au sserdem soll der Fluss der Werkstücke aus mehreren Zuführbahnen in einer Bahn zusammengeführt werden konnen.
Zur Verwirklichung der genannten Ziele ist die Speicher-und Fördervorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass im Speicherteil eine Füh- rungsschiene zur Abstützung der Werkstücke vorgesehen ist, die einen Förderweg von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung bildet, und ein Rahmen vorgesehen ist, an dessen innerer Umgrenzung die Füh- rungsschiene befestigt ist, und Mittel zur Weiterbewegung der Werkstücke vorgesehen sind, die innerhalb des Rahmens angeordnet sind und zumindest zwei vertikale Stützen sowie einen kontinuierlichen Förderer enthalten, der ein um die Stützen laufendes Förderorgan und an dem Förderorgan befestigte Wischer enthält, die in Kontakt mit den Werkstücken gelangen und diese entlang der Führungsschiene zwängen,
und ferner Mittel zum Antrieb des Förderers sowie Mittel zum Ableiten der Werkstücke aus dem Speicherteil vorgesehen sind.
Vorteilhafterweise besteht der Förderer aus horizontal verlaufenden Kettengürteln, die um Zahnräder laufen und von diesen angetrieben werden, wobei diese Zahnräder an senkrechten Stützen angeordnet sind. Zur Verbindung übereinander angeordneter einzelner Ketten können Stangen oder ähnliche Mittel verwendet werden.
Die Ketten können bevorzugt Wischer, vorzugsweise aus federndem Material, wie z. B. Gummi oder Neopren, tragen, die sich vom Förderer zur Führungsschiene hin, über die die Werkstücke zugeführt werden, oder über diese hinaus erstrecken können. Vorteilhaft sind die Wischer aus Polyurethan, da dieses Material gegenüber Lösungsmitteln und Abrieb widerstandsfähig ist, und wirken infolge von Reibungskraft und positivem Eingriff auf die Werkstücke ein, so dass sie diese in die Füh- rungsschiene drucken können. Dieser Kontakt ermöglicht, dass die Werkstücke nachgiebig die Führungs- schiene hinaufgeschoben werden können, so dass unerwünscht hoher Druck auf irgendein Werkstück vermieden werden kann.
Die in die Führungsschiene aufgenommenen Werkstücke werden vorteilhafterweise in eine bestimmte Ausrichtung gebracht oder in dieser gehalten. Das kann durch Führungsstangen erfolgen, die entlang der Führungsschiene montiert sind. Es sei darauf hingewiesen, dass durch Veränderung der Anzahl der vertikalen Stützen, um die herum sich das Förderorgan bewegt, verschiedene nicht im Kreis fördernde Vorrichtungen geschaffen werden können, z. B. dreieckige, viereckige, nierenförmige, so dass eine Auswahl möglich ist, die den speziellen Bedürfnissen eines Benützers angepasst ist. Im Kreis fördernde Anordnungen, z. B. solche, bei denen die Führungsschiene eine Spirale bildet, sind natürlich auch möglich.
Die die Werkstücke tra gende Führungsschiene ist zweckmässig stets genügend nahe am Förderer angeordnet, so dass die Wischer die Teile auf der Förderschiene erreichen und sie auf dieser entlang bewegen können.
Die elastischen Wischer können jede gewünschte Form besitzen, die genügenden Kontakt mit den Werkstücken sicherstellen, so dass diese auf der Führungsschiene dadurch weiterbewegt werden können. Die Speicher-und Fördervorrichtung kann im Bedarfsfall innerhalb eines durchsichtigen oder undurchsichtigen mattierten Gehäuses angeordnet werden. Je nach der Art von Werkstücken, die mit der Vorrichtung gehandhabt werden sollen, kann das Gehäuse vorteilhafterweise nicht nur einen Schutz gegen Schmutz und Staub darstellen, sondern kann auch Mittel aufweisen, um innerhalb des Gehäuses isoliert eine bestimmte Atmosphäre aufrecht zu erhalten, so z. B., um eine Regelung der Temperatur oder der Feuchtigkeit zu erlauben, oder um eine Kondensation von Korrosion verhindernden Stoffen auf den Werkstücken zu bewirken.
Die Umschliessung der Vorrichtung kann auch eine Abschirmung darstellen, wenn mit Hilfe von Flüssigkeits-oder Luftstrahlen ein Reinigungs-oder Trockenvorgang durchgeführt wird, wie er bei derartigen Apparaten häufig vorteilhaft Anwendung findet.
Der Speicherteil der Vorrichtung kann vorteilhafterweise mit einer Vorrichtung verbunden sein, die eine Rinne zur Herausleitung der Werkstücke aus dem Speicherteil enthält. Vorteilhafterweise kann der Speicherteil auch mit einer neuartigen Auslaufrinne kombiniert werden, die Mittel enthält, um den Materialfluss der verschiedenen Werkstücke zu regeln, z. B. um die Schwungkraft zu kontrollieren, mit der die einzelnen Werkstücke aus der Ausgangsöffnung der Rinne heraustreten.
Im folgenden werden beispielsweise Ausführungsfor- men der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es bedeuten :
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Speicher-und Förder- vorrichtung zur Speicherung von Werkstücken, bei der ein Teil der Vorrichtung weggebrochen ist, um die geneigte Schiene und die Mittel zum Antrieb der Werkstücke zu zeigen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Rückansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, mit Blick von dem Ende der Vorrichtung, aus dem die Werkstücke ausgeliefert werden,
Fig. 4 eine teilweise Ansicht der Führungsschiene in vertikalem Schnitt entlang der Linie 4-4 nach Fig. 2,
Fig.
5 eine teilweise Ansicht der Förderlinien, bei dem der Rahmen der Vorrichtung weggebrochen ist, und zwar von der linken Seite der Darstellung nach Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung zur Aufnahme der Werkstücke,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Füh- rungsvorrichtung,
Fig. 8 eine Ansicht eines Förderabschnittes mit Führungsschienen,
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer geschlitzten Klammer, die zur Konstruktion der Führungs- bahn eingesetzt wird.
Gemäss Fig. 1 ist an einem Gestell 12 eine Spiralschiene 14 befestigt (von der lediglich ein Stück des obersten Teiles sowie ein Stück des untersten Teiles sichtbar ist, während der mittlere Teil weggelassen wurde, um eine Überdeckung von anderen Teilen zu vermeiden). Diese Spiralschiene 14 bildet eine Führung für die Werkstücke, die von der Eintrittsöffnung unten links zur Austrittsöffnung oben rechts gelangen. Senkrechte Achsen 20 sind im Gestell 12 drehbar gelagert. Werkstücke 22 (z. B. in der Zeichnung dargestellie Automobilkolben) werden der Spiralschiene 14 durch die Ein trittsöffnung 16 zugeführt.
Die Achsen 20 sind mit Kettenrädern 26 versehen, um welche die Förderbandketten 28 herumlaufen (siehe Fig. 2). An diesen Ketten 28 sind senkrechte Stangen 30 befestigt, welche ein endloses Förderband bilden und die, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, elastische Wischer 32 aufweisen. Werkstücke, z. B. die oben genannten Kolben, werden entlang der Schiene 14 vorgeschoben, wobei ihre Bewegung durch Rollen 34 erleichtert wird.
Die Förderbandkette 28 wird durch einen Motor 36 angetrieben, von dem die Kraft über eine Achse 40 des Austrittskanals 42 auf ein Kettenrad 38 an der Achse 20 übertragen wird.
Nachdem die Werkstücke 22 über die Schiene 14 und durch die Austrittsöffnung 18 hindurchgeschoben wurden, gleiten oder rollen sie über die schraubenförmig abwärtsführende Schiene 44.
Die Federmesser 46, die von Rädern oder Armen 48 auf der Welle 40 getragen werden, stehen genügend weit vor, um in Kontakt mit den Werkstücken 22 zu gelangen, wenn diese sich entlang der Schiene 44 ab wärtsbewegen. Der Kontakt ist genügend, um die ab wärts verlaufende Nachschubbewegung zu kontrollieren.
So werden beispielsweise festgeklemmte Teile von den Federmessern 46 nach vorwärts und daher nach ab wärts gezwängt. Werkstücke, die die Tendenz haben, zu schnell hinabzurollen, werden durch die Federmesser 46 verlangsamt. Der Motor 36 und die Hauptwelle 40, die auf der Plattform 50 befestigt ist, drehen die Federmesser-Anordnung. Bei Erreichen des Bodens der abwärts verlaufenden Schiene 44 werden die Werkstücke 22 an der Stelle 52 ausgestossen.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei Läufe der Spiralschiene 14 gezeigt. Kolben 22 (als Beispiele der zu bearbeitenden Werkstücke) ruhen auf den Rollen 34, die aussen an einer Schiene 63 und innen an der Schiene 64 befestigt sind. Diese Schienen sind wiederum über Bolzen 66 an einem einstellbaren Winkelstützteil 65 befestigt. Mit Schlitzen versehene Klammern 62 (in Perspektive in Fig. 9 gezeigt) sind an der Führungsschie nen-Wand 68 befestigt. Die Schlitze 70 dienen dazu, die Stellung der Bolzen 66 und der Stützen 65 einzustellen.
Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, hat der Stütz- teil 69 eine Klammer 72 an seiner Oberseite, die eine Führungsstange 74 trägt. Eine weitere Führungsstange 76 ist unterhalb der geschlitzten Klammer 62 befestigt.
Die Führungsstangen 74,76 sind so angeordnet, dass die Werkstücke im vorbestimmten Pfad bleiben, wäh- rend sie bewegt werden ; z. B. werden, wie das aus den Zeichnungen hervorgeht, die Kolben in aufrechter Stellung gehalten.
Die Seitenschiene 64 kann infolge ihrer Befestigungsart sowohl für gerade Führungsschienen als auch für gekrümmte Führungsschienen verwendet werden.
Die einstellbaren Winkelstützteile 65 sind dazu bestimmt, die Seitenschiene 64 in eingestellter Lage zu halten.
Die mit Schlitzen versehenen Klammern 62 halten die Seitenschiene 63 in der richtigen Stellung. Das erwähnte Führungs-und Rollensystem bildet so eine Fördereinrichtung, bei der ein Verstopfen vermieden wird und bei der eine glatte störungsfreie Förderung der Werkstücke sichergestellt ist.
Die Führungsschiene 14 für die Werkstücke, die in der Vorrichtung gefördert werden, kann aus gehärteten Stahlschienen oder Fiihrungsstäben bestehen. Wie gezeigt, besitzt sie vorzugsweise Rollen 34, die auf zwei längliche Stücke 63,64 von flexiblem Metallband aufgesetzt sind, so beispielsweise auf getemperte Stahlstreifen, die über eine Klammer 62 miteinander verbunden sind, welche Schlitze 70 hat, durch welche die Streifen 63, 64, die Klammer 62 und eine winkelförmige Ein stellstütze 65, die auf der Aussenseite des Stahlstreifens 64 vorgesehen ist und ebenfalls mit einem Schlitz versehen ist, miteinander einstellbar verbunden sind und an einer Stütze 68 und über diese mit dem Rahmen 12 der Speicher-und Fördervorrichtung verbunden sind.
An dem Stahlstreifen 63,64 sind Rollen 34 in solch einer Höhe befestigt, dass ihre oberen Oberflächen über dem Rand der Streifen hervorragen und für die Werkstücke, die entlang dem Führungspfad wandern, eine Fläche geringen Reibungswiderstandes bilden. Ausserdem sind Führungsstangen 74,76 an dem Führungspfad in passender Weise angeordnet, um die einzelnen Werkstücke in der richtigen Stellung zu halten. Füh- rungspfade, für die Stahlstreifen benützt werden, sind leicht einstellbar und sind zur Anpassung an unregelmässige und gekrümmte Anordnungen geeignet. Es ist leicht einzusehen, dass diese Führungspfade in zwei getrennte Fördersysteme eingebaut werden können, wie das beispielsweise in Fig. 8 gezeigt ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung hat eine Seitenschiene 64, die aus einem perforierten Stahlstreifen aus beispielsweise blau getempertem Stahl besteht. Die Perforationen sind in ihren Abständen und Grössen so gewählt, dass darin die Achsen der Rollen 34 angeordnet werden können. Durch Veränderung der einstellbaren Winkelstützteile 65 und der geschlitzten Klammer 62 kann jede gewünschte relative Höheneinstellung zwischen den zwei Rollenstützen erreicht werden, d. h. zwischen der Aussenschiene 64 und der einstellbaren inneren Führungsschiene 63. Das ist zur Handhabung mancher Werkstücke von Bedeutung, und es ist oft besonders in den gekrümmten Bereichen der Führungsschiene hilfreich.
Dieses Kennzeichen der Einstellbarkeit, wie es sich infolge der Verwendung eines Stahlstreifens ergibt, vereinfacht nicht nur die Herstellung der Vorrichtung ausserordentlich, sondern erleichtert auch die Einstellung und die Korrektur in der Ausrichtung der Rollen oder des Winkels zwischen den Rollen beachtlich.
Es ist oft wünschenswert, dass einzelne Werkstücke oder Teile aus verschiedenen Speicher-oder Bearbeitungseinheiten aus einer Anzahl von verschiedenen We- gen in einen einzigen Zuführungsweg eingeleitet werden. Eine Anordnung, die zu diesem Zweck geeignet ist, ist in Fig. 6 gezeigt, wo ein Förderpfad 90 und ein Förderpfad 92 an der Stelle 94 zusammen in einen Y-förmigen Sammler einmünden. Die Führungsstäbe 74a sind zwischen dem vorderen Austrittstor 52a und dem rückwärtigen Eintrittstor 98 befestigt.
Die Werkstücke 22, die entlang der Pfade 90 oder 92 jeweils alleine gefördert werden, können in den Sammler 94 eintreten, doch wenn Werkstücke gleichzeitig eintreten wollen, so betätigt ein Begrenzungsschalter 100 einen Anhaltemechanismus 101 und gestattet es zu einem bestimmten Zeitpunkt lediglich einem Werkstück, in den Sammler einzutreten. Diese Ausrüstung ist bei der Speicherung und Zuführung von Werkstücken ausserordent- lich nützlich. Sie kann auch Anwendung finden als Verfahren zur Einleitung von den in mehreren Vorrichtungen bearbeiteten Werkstücken in einen einzigen För- derkanal.
Ein weiteres Gerät, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und für die Speicherung und Förderung von Werkstücken geeignet ist, ist in Fig. 7 gezeigt. Diese Führung für den Förder- vorgang hat Führungsstangen 74b, die biegsam genug sind, um in beachtlichem Ausmass gebogen zu werden.
Auf diese Weise kann eine gerade oder gleichmässig gekrümmt verlaufende Führungsschiene gebildet werden, um so einen gewünschten Betrag an Reibungswiederstand gegenüber dem durch die Schwerkraft bewirkten Materialfluss zu erzeugen und auf diese Weise eine Abführung der Werkstücke von gegebener Höhe sicherzustellen, ohne die Gefahr, dass eine zu grosse Schwungkraft auftritt, was ein starkes Abbremsen des Werkstük- kes am Abführungspunkt notwendig machen würde.
Verschiedene Torteile 52b werden dazu benützt, als Abstandshalter für die Stangen 74b zu dienen. Fig. 8 zeigt einen Förderbereich, der die Art von Führungsschienen zeigt, wie sie in dem beschriebenen Speichergerät verwendet werden.