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Transportgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Transportgerät für Gegenstände aus festen Werkstoffen, insbeson- dere Bausteine. Im Baugewerbe, in der. Verpackungsindustrie und der Serienfabrikation für Einzelteile werden z. B. Förderbänder eingesetzt, die die Gegenstände zwischen verschiedenen Orten ihrer Behandlung befördern sollen. Da die einzelnen Förderbänder häufig Winkel zueinander bilden und im Abstand voneinander angeordnet sein müssen, um z. B. einen Durchgang freizulassen, oder weil die Gegenstände auf dem Band in einer bestimmten Richtung angeordnet sein sollen, müssen meist die Teile von Hand von einem Förderband abgenommen und auf das nächste aufgelegt werden.
Bei jeder Weitergabe von Gegenständen auf kleine Entfernungen, die in einer bestimmten, sich immer wiederholenden Lage an einem Ort aufgenommen und in einer gleichen oder bestimmten andern Lage an einem andern Ort abgelegt werden müssen, wird normalerweise Handarbeit geleistet.
Die Erfindung sieht nun vor, dass zur Erfassung und Ablage mindestens eines Gegenstandes eine Aufnahmevorrichtung mit einer Aufnahmeplatte an einem Gestell drehbeweglich gelagert und bei der Bewegung vom Aufnahmeort zum Ablageort zwangsläufig mit dem Vorschub so geführt ist, dass die Aufnahmeplatte mindestens eine rechtwinklige Schwenkbewegung um eine horizontal und senkrecht zum Vorschub gerichtete Achse erfährt. Vorteilhafterweise kann die Aufnahmeplatte zusätzlich zur Schwenkbewegung eine Drehbewegung z. B. um 1800 um eine vertikale, zum Vorschub senkrecht gerichtete Achse ausführen.
Durch dieses Gerät wird die Handarbeit durch Maschinenarbeit ersetzt, das Arbeitstempo und die Zuverlässigkeit der Arbeitsausführung werden gesteigert.
Zweckmässig kann die Aufnahmevorrichtung zur Ausführung der Schwenkbewegung am einen Ende eines Winkelhebels angebracht sein, der an seinem andern Ende mit einer Rolle in Führungen gleitet und zwischen den beiden Enden drehbeweglich an einem den Vorschub ausführenden Führungskörper gelagert ist. Vorschub und Schwenkbewegung sind also miteinander gekoppelt.
Ebenso kann die Aufnahmevorrichtung zur Ausführung der Drehbewegung mit einer Zahnscheibe versehen sein, die während der Vorschubbewegung in eine am Gestell angebrachte Zahnstange eingreifen kann. Auf diese Weise ist auch die Drehbewegung mit der Vorschubbewegung verbunden. Für viele Arbeiten ist die Drehbewegung der Aufnahmeplatte unnötig. oder sie muss z. B. nur bei jedem zweiten Arbeitsgang erfolgen, wobei als Arbeitsgang der Ablauf der Bewegung von Ausgangsstellung bis Ausgangsstellung zu verstehen ist.
Aus diesem Grunde kann die Zahnstange an einem am Gestell drehbaren Rahmen angebracht sein, der z. B. bei jedem zweiten Arbeitsgang durch einen Nocken ausschwenkbar ist und so die Aufnahmeplatte nur eine Schwenkbewegung durchführt.
Zur Ortsveränderung der Gegenstände kann der Führungskörper bei der Vorschubbewegung auf einer festen, mit dem Gestell verbundenen Führungsstange gleiten, und zum Antrieb kann ein Kurbeltrieb vorgesehen sein.
Das Greifen der Gegenstände geschieht vorteilhafterweise pneumatisch. Zu diesem Zweck kann die Aufnahmeplatte zur Aufnahme mindestens eines Gegenstandes, z. B. eines Ziegelsteines, mit dem Ende einer Schlauchleitung verbunden sein, deren anderes Ende an einem Unterdruckbehälter oder-erzeuger
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angeschlossen ist. An der Aufnahmeplatte wird also der Ziegelstein angesaugt und festgehalten. In die
Schlauchleitung kann zweckmässig ein Magnetventil eingebaut sein, dessen Zuschaltzeit über eine Nok- kenscheibe steuerbar ist.
Zur Reinigung der Aufnahmeplatte nach dem Absetzen des Gegenstandes oder der Gegenstände, je nach der Grösse der Platte, können gleichzeitig mehrere Teile aufgenommen werden, kann das Magnet- ventil als Doppelventil ausgebildet und so gesteuert sein, dass am Ende eines Arbeitsganges, d. h. nach einer Kurbelumdrehung durch die Schlauchleitung, durch die an der Aufnahmeplatte Unterdruck erzeugt wird, Druckluft in die Aufnahmeplatte gelangt.
Schliesslich kann zum Antrieb des Gerätes ein Elektromotor verwendet werden, der über eine elek- tromagnetisch arbeitende Bremskupplung ein Rad zum Antrieb der Kurbel und die Nocken für das Magnet- ventil und die Schwenkbewegung des Rahmens mit der Zahnstange bewegt.
Der Ablauf der Bewegung kann von Hand gesteuert werden oder automatisch erfolgen. Bei automati- scher Steuerung kann die elektromagnetisch arbeitende Bremskupplung bei der Ankunft z. B. eines Zie- gelsteines an der Aufnahmeplatte photoelektrisch eingerückt werden. Dies hat zur Folge, dass das Kurbel- rad in Umdrehung versetzt wird, die Aufnahmeplatte den Ziegelstein ansaugt, die Vorschubbewegung, die Schwenkbewegung und die Drehbewegung der Platte auslöst, die Nockenscheibe über das Magnetven- til die Unterdruckverbindung schliesst, der Stein abgesetzt und Druckluft in die Platte eingeblasen wird und schliesslich die Kurbel die Aufnahmevorrichtung in die Ausgangsposition zurückführt. Je nach Schal- tung kann sich dieses Arbeitsspiel ständig wiederholen oder immer nur dann beginnen, wenn z.
B. der auf eine Photozelle gerichtete Strahl durch einen aufzunehmenden Gegenstand unterbrochen wird.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung beispielsweise an einer Ausführungsform des Gegenstandes derselben, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht eines Transportgerätes für Bausteine in Auf- nahmebereitstellung ; Fig. 2 eine Ansicht von vorn in Richtung des Pfeiles 2 in Fig. 1 ; Fig. 3 einen Schnitt durch eine in dem Gerät verwendete Bremskupplung in vergrösserter Darstellung ; Fig. 4 eine schematische Darstellung der elektrischen und pneumatischen Schaltung.
Hierin bezeichnet 11 ein Gestell, an dem eine Führungsstange 13 fest angebracht ist. Auf dieser Führungsstange hin-und herbewegbar gleitet ein Führungskörper 23a, an dem eine Aufnahmevorrichtung 12 über einen Winkelhebel 23 drehbar befestigt ist.
Die Aufnahmevorrichtung 12 setzt sich zusammen aus einer Aufnahmeplatte 16, deren gegen den Baustein gerichtete Fläche rahmenartig mit einem weichen, elastischen Material 17 versehen ist. Wenn mehrere Bausteine gleichzeitig aufgenommen werden sollen, sind mehrere solche Dichtrahmen in der Grösse des Aufnahmeobjektes an einer entsprechend grösseren Aufnahmeplatte angeordnet. Mit der Platte 16 verbunden ist eine Tragplatte 18 zur Halterung einer Zahnscheibe 19 auf einer Spindel, deren Ende bei 20 sichtbar ist. Umgeben ist diese Spindel mit einer Hülse 21, die über die Mutter 20a unter Zwischenschaltung eines Schlauchnippels gehalten ist. An der Hülse 21 greift nun das eine Ende des Winkelhebels 22 an, dessen anderes Ende mit einer Rolle 24 versehen ist, die in Führungsgliedern 25,26 geführt wird.
Zwischen den Enden ist bei 23 der Winkelhebel drehbar am Führungskörper 23a befestigt, der auf der Führungsstange 13 über eine Schubstange 27 und eine Kurbel 28, die mit einem Antriebsrad 29 verbunden sind, bewegt wird. Das Antriebsrad 29 erhält seine Bewegung von einem Kettenrad 30 mittels einer Kette, das selbst wieder von einer Riemenscheibe 31 gedreht wird. Auf einer Spannwippe sitzt schliesslich ein Elektromotor 14, der über den Riemen 33 die Riemenscheibe 34 antreibt. Zwischen dieser und einer weiteren Riemenscheibe 52, die über den Riemen 32 die Riemenscheibe 31 beaufschlagt, sitzt eine Bremskupplung 15.
Wird der Führungskörper 23a und damit die Aufnahmevorrichtung 12 in Richtung des Pfeiles 35, also zum Gestell 11 hin bewegt, wird die Rolle 24 am Winkelhebel 22 durch die Führungsglieder 25,26 in eine Ausnehmung 36 gebracht. Bei weiterer Bewegung in Richtung 35 verharrt die Rolle 24 in der Ausnehmung 36, und die ganze Aufnahmevorrichtung 12 wird um den Drehpunkt 23 um 900 nach innen geschwenkt, d. h., der aufgenommene Baustein (oder mehrere) werden von einer senkrechten Ebene in eine horizontale Ebene geschwenkt.
Soll zusätzlich zu dieser Schwenkbewegung eine Drehbewegung um die Achse der Hülse 21 erfolgen, dies muss z. B. bei gewissen Arbeitsprozessen bei Bausteinen bei jedem zweiten Stein, also bei jedem zweiten Arbeitsgang des Gerätes geschehen, so ist zusätzlich eine an einem Rahmen befestigte Zahnstange 37 vorgesehen, in deren Zähne nun die Zähne des zu diesem Zeitpunkt bereits horizontal liegenden gezahnten Rades 19 bei weiterer Bewegung des Führungskörpers 23a in Richtung 35 auf das Gestell 11 hin eingreifen. Der erste Zahn 37a der Zahnstange 37 ist etwas länger gehalten und arbeitet mit einem Sperrmechanismus zusammen, der aus einer Sperrklinke 39, die an einem
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bei 41a drehbaren Hebel 41 angebracht ist, besteht, Dieser Hebel 41 wirkt zusammen mit einer unter
Federkraft stehenden Gabel 40.
Er führt die Sperrklinke 39 aus der Gabel 40 heraus, sobald der erste
Zahn 37a der Zahnstange vom Rad 19 berührt wird. Dieses ist also freigegeben und kann die Drehbewe- gung der Aufnahmevorrichtung einleiten. Die Zahnstange ist so ausgelegt, dass bei vollständigem Zurück- ziehen des Führungskörpers 23a eine Drehung der Aufnahmevorrichtung 12 um 1800 bewirkt wird.
Da diese Drehung nur bei jedem zweiten Arbeitsgang stattfinden soll, steht der Rahmen mit der
Zahnstange 37, der bei 38 drehbar am Gestell 11 gelagert ist, normalerweise ausser Eingriff mit dem
Rad 19. Um den Rahmen in die Eingriffslinie des Rades 19 zu bringen, ist an einem Rad 43 ein Nocken 42 angebracht, der mit einer am Rahmen befestigten Rolle 44 zusammenarbeitet, auf der Welle, auf der das
Kettenrad 29 sitzt, sitzt ein weiteres Kettenrad 45, das das Rad 43 über eine Kette antreibt. Dabei sind die Grössen der Räder so gewählt, dass der Nocken nur bei jedem zweiten Arbeitsgang mit der Rolle44 zusammentrifft.
Zur Aufnahme der Gegenstände, in diesem Fall von einem Baustein, wird an der Aufnahmeplatte 16 ein Unterdruck erzeugt. Dazu ist die Aufnahmeplatte 16 mit einer Leitung 47 verbunden, die zu einem
Ventil 46 führt, das wiederum an einem Vakuumbehälter 65 angeschlossen ist. Die Steuerung des Ven- tils 46 übernimmt eine Nockenscheibe 48, die angetrieben über das Rad 45 auf einem Rad 49 sitzt. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung berührt der Nocken 48 gerade die Rolle 50 zur Betätigung des Ventils 46, so dass das Vakuum in der Aufnahmeplatte 16 zu wirken anfängt. Die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe 48 ist so gewählt, dass wenn der Führungskörper 23a das Ende seiner Bewegung in Richtung 35 erreicht, die Rolle 50 verlassen wird, der Unterdruck also gestoppt und der Stein abgesetzt wird.
Es hat sich nun gezeigt, dass beim Ansaugen des Bausteines loses Material mit angesaugt wird und den Arbeitsvorgang eventuell stört. Es ist deshalb vorgesehen, dass sofort, nachdem der Unterdruck an der Aufnahmeplatte zu wirken aufgehört hat, das Magnetventil 46 umgesteuert wird und nun die Platte mit einem Pressluftbehälter verbindet. Der Druck im Pressluftbehälter baut sich bei jedem Arbeitsgang auf, wobei die Druckluft über ein Nadelventil 71 (Fig. 4) geführt wird. Die in die Aufnahmevorrichtung 12 eingeblasene Druckluft reinigt die Platte 16. Das Ventil 46 wird erst wieder umgesteuert, wenn bei einem neuen Arbeitsgang die Nockenscheibe 48 erneut auf die Rolle 50 einwirkt.
Die Bremskupplung, deren Konstruktion aus Fig. 3 zu entnehmen ist, arbeitet mit einem Elektromagneten 51. Die Riemenscheibe 34, die unmittelbar vom Elektromotor 14 angetrieben wird und lose auf der Welle 15e sitzt, trägt auf ihrer dem Elektromagneten 51 zugewendeten Seite eine Kupplungsscheibe 15a. Sobald der Magnet 51 unter Strom gesetzt wird, wird die Grundplatte 54 an den Eisenkern 55 gezogen. Dadurch wird eine Stossstange 15d nach innen gedrückt. Sie stösst so an das Ende der Welle 15e, die sich nach rechts bewegt. Die Riemenscheibe selbst verbleibt an ihrer Stelle, da sie gegen eine Bewegung nach rechts durch ein Drucklager 15k gehalten ist.
Durch die Bewegung der Welle 15e nach rechts wird auch eine Antriebsplatte 15b, die fest mit ihr verbunden ist, nach rechts bewegt, so dass sie an einem freien Plattenringl5g, der auf- beiden Seiten mit Reibbelägen 15H versehen ist, zur Anlage kommt. Die Kupplungsscheibe 15a überträgt nun ihr Drehmoment über die Beläge 15H, den Plattenring 15g, die Antriebsplatte 15b und die Welle 15e auf die Riemenscheibe 52. Durch die Bewegung der Welle 15e nach rechts wird auch ein Bremshebel 15M gegen die Wirkung einer Feder 15L nach rechts gedrückt.
Wird der Magnet 51 abgeschaltet, drückt der Bremshebel 15M die Welle 15e und damit die Antriebsplatte 15b und über die Stossstange 15d die Grundplatte 54 zurück. Mit der Entfernung der Antriebsplatte 15b von der Kupplungsscheibe 15a hört der Antrieb der Riemenscheibe 52 auf. Die Antriebsplatte legt sich nunmehr an einen weiteren Plattenring 15e, der ebenfalls mit Reibbelägen 15j versehen ist, an und drückt den Ring gegen eine fest mit dem Eisenkern 55 und damit mit dem Gestell 11 verbundene Scheibe 15c, d. h., die Riemenscheibe 52 wird gebremst.
Das Transportgerät kann besonders vorteilhaft als Überbringer der Gegenstände, die auf einem Förderband ankommen, auf ein zweites Förderband, das die Gegenstände dann weiterbefördert, eingesetzt werden. Wie in einem solchen Fall die Steuerung des Gerätes entweder automatisch oder halbautomatisch abläuft, zeigt Fig. 4.
Am Ende eines Förderbandes 61 ist eine Lichtquelle 62 und eine Photozelle 63 angeordnet. Sobald der Lichtstrahl von einem ankommenden Baustein unterbrochen wird, wird über ein Photozellensteuergerät 60 der Magnet 51 zugeschaltet. Dies bleibt auch nach Freigabe des Lichtstrahles zugeschaltet, da in der Zwischenzeit auf der Oberfläche der sich drehenden Nockenscheibe 48 Kontaktfinger 53 und 53a mit einem Kontaktring 67 Kontakt geben, die den Stromkreis des Magnetes 51 geschlossen halten. Erst kurz vor der Beendigung, des Arbeiteganges wird der Magnetstromkreis unterbrochen und die Riemenscheibe 31
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erhält von der Riemenscheibe 52 keinen Antrieb mehr.
In der in der Fig. 4 gezeichneten Stellung befindet sich das Ventil 46 in einer neutralen Lage, d. h., die Platte 16 wird weder mit Pressluft noch mit Unterdruck versorgt. Der Elektromagnet 51 ist abgeschaltet, damit wirkt die Bremse und die Riemenscheibe steht still.
Zunächst sei eine automatische Steuerung des Gerätes beschrieben. Dazu befinden sich die von Hand betätigbaren Schalter in folgender Stellung :
Schalter S l ist geschlossen : damit ist das Photozellensteuergerät 60 an das Netz angeschlossen.
Schalter S2 ist ebenfalls geschlossen : damit ist der Motor 14 und die Schwachstromversorgung für die Kontaktfinger 53 und 53a sowie ein Relais R1 eingeschaltet.
Schalter S3 ist offen.
Durch die Unterbrechung des Lichtstrahles wird über das Relais Rl im Steuergerät 60 ein zweites Relais R2 betätigt, so dass der Magnet 51 anspricht. Damit bewegt sich über die Riemenscheibe 52 und 31 und das Rad 30 das Kettenrad 29. Über die Kurbel 28 und die Schubstange 27 wird der Führungskörper 23a und damit die Aufnahmevorrichtung 12 gegen den Stein auf dem Förderband 61 geführt. Zur gleichen Zeit dreht sich auch die Nockenscheibe 48 und betätigt das Ventil 46, d. h., die Aufnahmeplatte 16 wird über die Leitungen 47,64 mit dem Vakuumbehälter 65 verbunden. Ebenso geben die Kontaktfinger 53 und 53a auf dem Kontaktring 67 Kontakt und erregen R2, auch wenn Rl abgefallen ist.
Nach dem Aufnehmen des Steines wird die Aufnahmevorrichtung 12 in der geschilderten Art in Rich-
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das Ventilfrei, das damit die Unterdruckversorgung unterbricht und gleichzeitig die Aufnahmeplatte über dte Leitun- gen 47,69 an den Pressluftbehälter 70 anschliesst. Beim Aufhören des Unterdruckes ist der Stein abgefal- len, so dass die Pressluft die leere Platte 16 reinigt.
Der Kopf wird nunmehr wieder in seine Ausgangsposition zurückgeführt, das Ventil 46 ist wieder in neutraler Lage, und der Kontakt zwischen den Fingern 53 und 53a über den Kontaktring 67 ist unterbro- chen. Damit fällt das Relais R2 ab und der Magnet 51 wird stromlos. Das Gerät bleibt nun in seiner Ruhelage, bis der Lichtstrahl erneut von einem ankommenden Gegenstand unterbrochen wird. Ein Unterbre- chen des Lichtstrahles löst jeweils einen ganzen Arbeitsablauf aus.
Ebenso einfach wie die automatische Betätigung geschieht die Handsteuerung des Gerätes. In diesem Fall befinden sich die Schalter in folgender Stellung :
Der Schalter SI ist geöffnet.
Der Schalter S2 ist geschlossen : damit ist der Motor eingeschaltet, ebenso die Schwachstromversor- gung der Kontaktfinger 53 und 53a und das Relais Rl.
Der Schalter S3 ist geschlossen : damit steht das Relais R2 ständig unter Strom, ebenso der Magnet 51.
Der Funktionsablauf ist derselbe wie bei der automatischen Schaltung, nur läuft das Gerät ständig, so- lange der Schalter S3 eingeschaltet ist, ohne Rücksicht, ob nun ein Stein am Förderband 61 aufgenommen werden kann oder nicht. Sobald der SchalterS3 geöffnet wird, vollendet die Maschine ihren Arbeitsgang und bleibt dann in der Ausgangsposition stehen, weil der Kontakt zwischen den Fingern 53,53a über den Kontaktring 67 unterbrochen ist, also das Relais R2 und der Magnet 51 abfällt. Die wahlweise Unterbrechung des Schalters S3 lässt die Maschine nach Belieben einen oder mehrere Arbeitsgänge ausführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Transportgerät für Gegenstände aus festen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung und Ablage mindestens eines Gegenstandes eine Aufnahmevorrichtung (12) mit einer Aufnahmeplatte (16) an einem Gestell (11) drehbeweglich gelagert und bei der Bewegung vom Aufnahmeort zum Ablageort zwangsläufig mit dem Vorschub so geführt ist, dass die Aufnahmeplatte (16) mindestens eine recht. winklige Schwenkbewegung um eine horizontal und senkrecht zum Vorschub gerichtete Achse erfährt.