<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zum Prüfen und Sortieren von Kleinteilen, insbesondere von
Kolbenringen, nach dem Ferritgehalt
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Prüfen und Sortieren von Kleinteilen nach ih- ren magnetischen bzw. elektrischen Eigenschaften, insbesondere von Kolbenringen, nach dem Ferritgehalt, mit einer Arbeitsspule und einer Mess- oder Vergleichsspule für den induktiven Vergleich der Materialeigenschaften des aus einem Magazin zugeführten und während der Messung in Ruhe bleibenden
Prüfstückes, einem zum Festhalten bzw. zur Freigabe desselben vorgesehenen Hebelanschlag.
einer Ab- stoss- bzw. Trennvorrichtung für die selbsttätige Sortierung der geprüften Stücke mit einem Sortierrelais für Gut und Ausschuss, sowie einem Antrieb und Betätigungseinrichtungen für die einzelnen Arbeitsgänge, wobei die Arbeitsstellen vom Magazin bis zur Abstoss-bzw. Trennvorrichtung, vorzugsweise in hintereinandergereihter Anordnung eine Führungsbahn für den zu prüfenden Gegenstand bilden, welche zumindest von der Arbeitsspule bis zur Abstossvorrichtung für eine selbsttätige Bewegung des Prüfstückes geneigt angeordnet ist.
Das Anfressen von Kolbenmaschinen wird insbesondere durch die unrichtige Struktur der KolbenringGussstücke verursacht. Der Ferritgehalt der Kolbenringe muss deshalb sorgfältig kontrolliert werden. Die metallographische Kontrolle ist langwierig und teuer und sie eignet sich überhaupt nicht zur Massenkontrolle. Es ist aber bekannt, dass der Ferritgehalt die magnetischen Eigenschaften der Gussstücke beeinflusst. Diese physikalische'Erscheinung wird vorteilhaft in der ferroskopischen Methode der Bestimmung des Ferritgehaltes verwendet. Bei dieser Methode werden die Formen der Hysteresisschleifen eines Eichmasses und eines gemessenen Ringes am Schirm eines Oszillographen miteinander verglichen.
Die mit der Kontrolle nach dieser Methode verbundene Handmanipulation ist jedoch nicht nur mühselig, sondern das ständige Vergleichen der Hysteresisschleifen verursacht auch eine geistige ErmüdungdesMesspersonals.
Ausserdem ist die Methode zu subjektiv, da sie vom Urteil der Bedienungsperson abhängt.
Zum Prüfen und Sortieren von Kleinteilen, insbesondere von Kolbenringen, nach dem Ferritgehalt wurden daher automatisch wirkende Einrichtungen der eingangs angeführten Art bekannt, die jedoch in konstruktiver Hinsicht zu kompliziert sind und die vor allem deshalb nicht befriedigen konnten, weil auch bei ihnen eine zwangsläufige, im Prüftakt erfolgende Zuführung der Prüflinge in die Messspule nicht vorgenommen wurde. Bei einer dieser bekannten Einrichtungen sind z. B. die Hebelanschläge als durch Elektromagneten gehaltene Falltüren ausgebildet, die sich durch ihr Eigengewicht öffnen, wenn der jeweilige Elektromagnet stromlos ist.
Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art, welche die aufgezeigten Mängel vermeidet und eine automatische Prüfung und Sortierung ermöglicht. die wesentlich einfacher und im Betrieb trotzdem leistungsfähiger als die bekannten Einrichtungen ist. Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch. dass ein an einem Ende eines die Messspule und das Sortierrelais enthaltenden Trägergehäuse ausschwenkbar in einem Lager geneigt und vorzugsweise verstellbar angelenktes Sortiergehäuse an seiner Oberfläche eine an sich bekannte Arbeitsspule und eine Abstoss- und Trennvorrichtung besitzt. welche in
<Desc/Clms Page number 2>
an sich bekannter Weise mit dem Magazin, dem Schieber und seinem Antrieb in Hintereinanderordnung eine. ;
Führungsbahn für die zu prüfenden Ringe bildet, wobei sämtliche zum Steuern des Antriebes und der
Messdauer dienenden Endschalter in vorbestimmter Reihenfolge durch den den Prüfling aus dem Magazin in die Arbeitsspule bewegenden Schieber betätigbar sind.
Nach Merkmalen der Erfindung besteht die Abstoss- bzw. Trennvorrichtung aus einem Lager, sowie einem unter der Sortierplatte gelagerten'zweiarmigen Hebel mit an seinen Enden angebrachten Rollen, wobei der Hebel unter dem Einfluss einer Feder bzw. eines Elektromagneten für ein Überstehen einer der Rollen über die Sortierplatte ausschwingbar ist und ferner zur Aufnahme der geprüften Teile auf jeder Seite des Trägergehäuses ein in seiner räumlichen Lage einstellbares S ammelrohr enthält. Der den Sortierhebel verstellende Elektromagnet ist über ein an sich bekanntes Sortierrelais bei richtigem Ferritgehalt nachinduktivem Vergleich des Prüfgegenstandes betätigbar.
Die automatische Prüfung und Sortierung erfolgt bei dieser Einrichtung in zwei Funktionstakten. Im ersten Takt, dem Arbeitstakt wird der zu sortierende Ring aus dem Magazin, das an einer schiefen Fläche des Automaten angeordnet ist, in die Arbeitsspule, die als Fühler wirkt. hineingeschoben. Im zweiten Takt, dem Messtakt, kehrt der Schieber der Kolbenringe zurück. Der zu sortierende Ring verbleibt dabei in Ruhe, aber seine Eigenschaften werden mit den Eigenschaften des Eichmasses verglichen. Dazu dient ein elektronisches Relais, welches signalisiert, falls der gemessene Ring entspricht, d. h. falls sein Ferritgehalt niedriger als der des Eichmasses ist. In einem solchen Falle stellt das Relais die Lage des Sortierhebels mit Hilfe eines Elektromagneten um. Am Ende des Arbeitstaktes löst der Schieber den Anschlag des Ringes mechanisch mittels eines Hebels und einer Zugstange.
Der Ring gleitet durch sein Eigengewicht an der schiefen Fläche nach unten, er stösst sich dann vom vorstehenden Teil der Rolle des Sortierhebels ab und wird automatisch auf ein'entsprechendes Sammelrohr aufgeschoben.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles. welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung die gesamte Einrich- tung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Sortierplatte in Draufsicht. Fig. 3 ein Detail des Sortierhebels im Querschnitt, Fig. 4 eine Ansicht des Zubringers und der Endschalter in der Stellung, zu Ende des Arbeitstaktes, Fig. 5 Zubringer und Endschalter in der Stellung zu Ende des Messtaktes, Fig. 6 das Schaltschema der elektrischen Steuerung und Fig. 7 das Schaltschema des Sortierrelais ER.
Wie aus den Fig. l, 2 und 3 ersichtlich, weist die Einrichtung ein Magazin 1 für die zu sortierenden Kolbenringe KZ sowie einen Schieber 2 für diese Ringe auf. Die Betätigung des Antriebes erfolgt durch einen Motor M3. Ein als Anschlag dienender Hebel 5 wird durch eine Zugstange 18 bewegt, an der ein doppelarmiger "Hebel" 7 angelenkt ist. Die Einrichtung umfasst weiters ein Trägergehäuse 14, an welches ein Sortiergehäuse 13 verstellbar angelenkt ist.
Der automatische Arbeitszyklus wird durch elektrische Geräte gesteuert. die im Schaltschema der Fig. 6 und 7 dargestellt sind. Es sind dies : ein dreipoliger Netzschalter V, ein Motorschütz S l des Ar-
EMI2.1
ein Schütz S2Messung, ein Endschalter K6 für den Abschluss der Messung, ein Endschalter K21 für den Abschluss des Arbeitstaktes, welcher gleichzeitig auch zur Unterbrechung des Stromkreises des Elektromagneten dient, ein Endschalter K43 für den Beginn des Arbeitstaktes, ein Endschalter K12 für den Beginn des Messtaktes, ein Endschalter K34 für den Abschluss des Messtaktes, ein Sortierrelais ER, eine Arbeitsspule J4. eine Messspule J8 mit einem Eichmass, ein Elektromagnet S3 sowie der Dreiphasenmotor M3 mit seinem Getriebe.
Der Vollständigkeit halber zeigt das Schaltschema noch die folgenden Elemente : einen Motor- Überstromselbstschalter Pl, eine Sicherung P2, eine Signalisierungslampe ZI des Arbeitstaktes, eine Signalisierungslampe Z2 des Messtaktes, eine LÅampe Z3, die angibt, ob der betreffende Ring entspricht und eine Lampe Z4, welche die Netzeinschaltung signalisiert. In Fig. 6 sind die Spule jedes Schützes und seine Kontakte mit den gleichen Symbolen bezeichnet.
Alle Schalter und Kontakte sind in der Ruhelage-dargestellt.
Das am Sortiergehäuse 13 befestigte Magazin 1 enthält die zu sortierenden Ringe KZ. Die Lage der Ringe KZ wird durch eine Leitplatte 9 bestimmt, die in das offene Ringschloss eingreift. Unterhalb des Magazins 1 ist verschiebbar der Schieber 2 angeordnet, der mit einer Zahnstange 15 als Antrieb versehen ist, welche mit einem Ritzel 16 im Eingriff steht. Der Motor M3 mit seinem Getriebe dient zur Betätigung des Ritzels 16. Die Arbeitsspule J4 ist derart angeordnet, dass ihre rechteckige Öffnung in der Ebene der oberen Platte des Gehäuses 13 liegt. Der Hebelanschlag 5 ist drehbar in einem Lager 34 gelagert. Das vorstehende Ende des Hebelanschlages 5 wird durch eine Feder 17 und die Zugstange 18 an die Arbeitsspule J4 angedrückt. Das zweite Ende der Zugstange 18 ist an den doppelarmigen Hebel 7 angeschlossen, welcher ausschwingbar in einem Lager 19 angeschlossen ist.
Das obere Ende des Hebels 7 ist mit einer
<Desc/Clms Page number 3>
Rolle 20 in der Höhe eines am Schieber 2 befestigten Puffers 21 versehen. Der Sortierhebel 10 ist aus- schwingbar im Lager 22 unterhalb der Sortierplatte (Fig. 3) gelagert. Der Hebel 10 ist gelenkig mit dem
Elektromagnet S3 verbunden. Beide Enden dieses Hebels sind mit drehbaren Rollen 23 und 24 versehen.
Die Rolle 23 steht unter Wirkung der Feder 35 über der Sortierplatte vor. Das Sortiergehäuse 13 ist aus- schwingbar am Trägergehäuse 14 im Lager 25 gelagert und seine geneigte Lage kann durch eine heraus- schiebbare Strebe 26 eingestellt werden, die durch Lager 27 und 28 an das Gehäuse 13 bzw. 14 ange- schlossen ist. Am Gehäuse 14 sind weiters zwei Sammelrohre 11 und 12 befestigt, deren räumliche La- ge durch Gelenke 29 und 30 einstellbar ist.
Das elektronische Relais ER und die Messspule J8, in welche das Eichmass hineingelegt wird, sind im Gehäuse 14 angeordnet. Der Endschalter K12 befindet sich in der Höhe des Puffers 21 unterhalb der
Arbeitsspule J4. Die Endschalter K5 und K21 sind in der Höhe einer schiefen Fläche 31 und der Endschal- ter K6 in der Höhe einer schiefen Fläche 32 unterhalb des Schiebers 2 angeordnet. Der Endschalter K34 und der Endschalter K43 sind derart angeordnet, dass ein Daumen 33, der fest mit der Zugstange 18 ver- bunden ist, auf sie einwirken kann. Die übrigen Elemente und Geräte aus Fig. 6, wie die Schütze S l und
S2, der Überstromselbstschalter Pl, der Schalter V, die Taste A, die Sicherung P2 und die Signalisie- rungslampen ZI, Z2, Z3, Z4 befinden sich im Gehäuse 13, sie sind in Fig. 1 aber nicht besonders an- gezeigt.
Der erfindungsgemässe Sortierautomat arbeitet in folgender Weise :
Nach Einschaltung des Überstromselbstschalters P1 und des Schalters V sowie durch Herabdrücken der
Taste A wird der Schieber 2 nach oben in Richtung des Messtaktes in Bewegung gesetzt. Am Ende dieses
Hubes stösst der Puffer 21 des Schiebers 2 auf die Rolle 20 und der Hebel 7 wird gedreht. Sein unteres En- de wird zusammen mit der Zugstange 18 gegen den Druck der Feder 17 nach links verschoben, wobei der
Hebelanschlag 5, der mit dem zweiten Ende der Zugstange 18 verbunden ist, derart nach links ausgeschwenkt wird, dass das vorstehende Ende des Anschlages 5 unter die Ebene der oberen Platte des Gehäuses 13 sinkt und der Ring KC aus der Spule J4 herausfällt. Gleichzeitig schiebt der Daumen 33 fortschreitend die Stössel beider Endschalter K34 und K43 ein.
Der Endschalter K34 unterbricht den Stromkreis des Schützes S2 des Messtaktes, und der Endschalter K43 schliesst den Stromkreis des Schützes Sl des Arbeitshubes. Der Motor M3 reversiert. Der Schieber 2 unter den Ringen KZ ermöglicht in dieser Grenzlage das Herausfallen des im Magazin zu unterst liegenden Ringes KZ auf die obere Platte des Gehäuses, und der Schieber 2 beginnt dann seine Bewegung nach unten, in Richtung des Arbeitstaktes.
Der Schieber 2 drückt den Ring KP vor sich her und schiebt ihn in die Arbeitsspule J4 hinein. wo er die Position des vorangehenden Ringes KC einnimmt. Am Ende des Arbeitshubes schiebt die schiefe Fläche 31 des Schiebers 2 zuerst den- Stössel des Endschalters K21 ein, so dass der Stromkreis des Schützes Sl des Arbeitshubes und gleichzeitig auch der Stromkreis des Elektromagneten S3 unterbrochen wird und der Sortierhebel 10 in der dargestellten Lage verbleibt. Durch die weitere Bewegung wird der Stössel des End- schalters K5 eingeschoben, so dass er den Stromkreis des Röhrenrelais ER unterbricht. Schliesslich drückt der Puffer 21 auf den Endschalter K12, der das Schütz S2 des Messhubes einschaltet. Dabei reversien der Motor M3 wieder und der Schieber 2 bewegt sich wieder in Richtung des Messtaktes.
In dieser Phase der Bewegung gibt die schiefe Fläche 31 fortschreitend die Endschalter K5 und dann K21 frei, wodurch der Stromkreis des Röhrenrelais ER geschlossen wird, welches nun auf den Elektromagneten S3 einwirken kann. Falls der Ring KC die gewünschten Eigenschaften besitzt, stellt der Elektromagnet S3 den Sortierhebel 10 in die Lage um, in der die Rolle 24 über die Ebene der Sortierplatte vorsteht und die Rolle 23 unter diese Ebene sinkt. In diesem Falle bleibt der Elektromagnet S3 eingeschaltet und die Lage des Sortierhebels ändert sich nicht mehr bis zum Abschluss des folgenden Arbeitshubes, wo der Endschalter K21 den Stromkreis des Elektromagneten unterbricht. Die Wirkung des Röhrenrelais ist durch den Endschalter K6 zeitlich beschränkt.
Dieser Endschalter K6 unterbricht den Stromkreis des Röhrenrelais in dem Augenblick, in dem die schiefe Fläche 32 des Schiebers 2 auf den Stössel dieses Endschalters drückt. Der Ring KC fällt aus der Spule J4 heraus und gleitet durch seine eigene Schwere an der Sortierplatte des Gehäuses 13 hinab, bis er auf einen Vorsprung der beiden Rollen 23 bzw. 24 des Sortierhebels 10 der gerade zu diesem Zeitpunkt über die Sortierplatte vorragt, aufstösst. Vom Vorsprung der entsprechenden Rolle wird der Ring zur Seite abgestossen, und entweder auf das Sammelrohr 11 für die guter oder auf das Sammelrohr 12.. für die schlechten Ringe aufgesetzt. Das Röhrenrelais ER signalisiert bloss die guten Ringe. Falls die Funktion des Röhrenrelais gestört ist, fallen alle Ringe auf das Rohr 12 für die schlechten Ringe.
Die Arbeits- und Messtakte folgen automatisch und regelmässig aufeinander, solange der Schalter V nicht ausgeschaltet ist.
Die beschriebene Einrichtung ist nicht nur auf die Sortierung von Kolbenringen beschränkt, sondern
<Desc/Clms Page number 4>
kann mit entsprechenden Anpassungen auch zur Sortierung verschiedener anderer Gegenstände verwendet werden, bei denen die Sortierung auf Grund einer Änderung der magnetischen und elektrischen Eigenschaften des zu sortierenden Gegenstandes erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Prüfen und Sortieren von Kleinteilen nach ihren magnetischen bzw. elektrischen
Eigenschaften, insbesondere von Kolbenringen, nach dem Ferritgehalt, mit einer Arbeitsspule und einer Mess- oder Vergleichsspule für den induktiven Vergleich der Materialeigenschaften des aus einem Magazin zugeführten und während der Messung in Ruhe bleibenden Prüfstückes, einem zum Festhalten bzw., zur Freigabe desselben vorgesehenen Hebelanschlag, einer Abstoss-bzw. Trennvorrichtung für die selbsttätige Sortierung der geprüften Stücke mit einem Sortierrelais für Gut und Ausschuss, sowie einem Antrieb und Betätigungseinrichtungen für die einzelnen Arbeitsgänge, wobei die Arbeitsstellen vom Magazin bis zur Abstoss-bzw.
Trennvorrichtung vorzugsweise in hintereinandergereihter Anordnung eine Führungsbahn für den zu prüfenden Gegenstand bilden, welche zumindest von der Arbeitsspule bis zur Abstossvorrichtung für eine selbsttätige Bewegung des Prüfstückes geneigt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein an einem Ende eines die Messspule (J8) und das Sortierrelais (ER) enthaltenden Trägergehäuse (14) ausschwenkbar im Lager (25) geneigt und vorzugsweise verstellbar angelenktes Sortiergehäuse (13) an seiner Oberfläche eine an sich bekannte Arbeitsspule (J4) und eine Abstoss- und Trennvorrichtung besitzt, welche in an sich bekannter Weise mit dem Magazin (1), dem Schieber (2) und seinem Antrieb (15) in Hintereinanderordnung eine Führungsbahn für die zu prüfenden Ringe bildet,
wobei sämtliche zum Steuern des Antriebes und der Messdauer in an sich bekannter Weise dienenden Endschalter (K5, K6, K12, K21, K34 und K43) in vorbestimmter Reihenfolge durch den den Prüfling aus dem Magazin (1) in die Arbeitsspule (34) bewegenden Schieber (2) betätigbar sind.