Gerät zum Stapeln gleichartiger Gegenstände
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des im Patentanspruch des Hauptpatentes umschriebenen Gerätes zum Stapeln gleichartiger Gegenstände mit einer Fördervonrichtung zum vereinzelten Antrans ; port der Gegenstände an eine Stapelstelle und mit Transportmitteln zum Abtransport der Gegenstände bzw. des Stapels derselben quer zur Eintrittsrichtung der Gegenstände in die Stapelstelle, welches sich gemäss diesem Patentanspruch dadurch auszeichnet, dass an der Stapelstelle eine Vorrichtung vorhanden ist, die beim Eintreffen jedes Gegenstandes in seiner Endstellung in der Stapelstelle anspricht und die Mittel zum Abtransport des Gegenstandes bzw.
Stapels betätigt und die weitere Zufuhr von Gegenstän- den in die Stapelstelle verhindert.
Das im Hauptpatent beschriebene Gerät ist ins- besondere zum Stapeln von Rohsteinen zur Herstellung von Lagersteinen bestimmt, wobei das Problem besteht, die Rohsteine im erzeugten Stapel derart miteinander zu verkleben, dass transportfähige Stapel entstehen. Gemäss Hauptpatent wird der bereits gebildete Stapel durch eine Klabstoffmenge durchgeführt, in welchem Falle zwar der Klebstoff teilweise durch Kapillarwirkung zwischen die Steine eindringt, jedoch zur Hauptsache an den Seitenflächen des Stapels haftet. Es wird daher zur Erzielung eines genügend festen Stapels verhältnismässig viel Klebstoff benötigt.
Sofern der Klebstoff nicht wasserlös- lich ist, verschmiert er die Schleifscheiben, auf welchen die Rohsteine nachträglich bearbeitet werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben. Das Gerät gemäss vorliegen- der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Bahn zum Antr, ansport der Gegenstände Mittel zum Auftragen eines Klebstoffs auf die in Stapelrichtung vorne liegende Fläche der Gegenstände vorgesehen sind. Der Klebstoff wird somit vor der Bildung des Stapels aufgetragen, und zwar auf f die jenigen Flächen, die nach der Bildung des Stapels aufeinan, derliegen, so dass mit einem weit geringeren Aufwand an Klebstoff eine mechanisch festere Verbindung der Gegenstände erzielt und gleichzeitig die Gefahr eines nachträglichen Verschmierens der Schleifscheiben herabgesetzt wird.
Beim Gerät nach Hauptpatent gelangen die Ge genstände aus einem Föndervibrator direkt in die Stapelstelle. Diese sehr einfache Anordnung ist deshalb möglich, weil einerseits beim Antransport der Gegenstände in die Stapelstelle praktisch keine Wi derstände zu überwinden sind und weil anderseits die Mittel zum Abtransport der Gegenstände bzw. des Stapels durch einen sehr empfindlichen Erschüt terungsaufnehmer, beispielsweise ein Mikrophon, ge- steuert werden, sobald ein Gegenstand in die Stapel- stelle eingetreten ist.
Gerade die Verwendung eines sehr empfindlichen Fühlers hat jedoch bestimmte Nachteile und bedingt die im Hauptpatent beschrie- benen besondern Massnahmen zur Verhinderung von Störungen.'Die hohe Empfindlichkeit des Fühlers ist nur durch einen entsprechend hohen Verstärkungs- grad eines Vorverstärkers zu erzielen, was einen erheblichen Schaltungsauf wand mit sich bringt.
Um diese Schwierigkeiten zu beheben, weist die Fördervorrichtung zum Antransport der Gegenstände vorteilhaft einen Mitnehmer zur Förderung der Ge genstände auf. Es ist dabei möglich, Gegenstände mit praktisch beliebiger Kraft in die Stapelstelle zu fördern. Es steht dann ohne weiteres genügend Kraft zur Verfügung, um die Gegenstände an einer festen Klebstoffauftragsvorrichtung vorüberzuführen und ausserdem durch die eintretenden Gegenstände einen Schalter zu betätigen, welcher die Stapelbewegung auslöst.
In der Zeichnung ist ein Ausfübrungsbeispiel des erfindungsgemässen Gerätes zdargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Gerät, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines Teils des Gerätes,
Fig. 4 zeigt eine Führung für den Stapel mit einem durch das Stapelende betätigbaren Endschal- ter in Stirnansicht,
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das in Fig. 4 dargestellte Ende der Stapelführung, und
Fig. 6 zeigt das Schaltschema eines Teils der elektrischen Ausrüstung des Gerätes.
Das Gerät weist eine Grun, dpla, te 1 auf, welche mit einer bestimmten Neigung mit einem nicht dargestellten Sockel verbunden ist. tuber eine Führung 2 werden zur Herstellung von Uhrensteinen bestimmte quaderförmige Rohsteine 3 mittels einer nicht dargestellten Fördervorrichtung, beispielsweise einem Vibrator, in Fig. 1 von links nach rechts gefördert.
An dem in Fig. 3 dargestellten Ende der Platte 1 ist auf einer Achse 4 ein Schwenkarm 5 gelagert, welcher mit einem Halter 6 aus einem Stück besteht. Auf der Achse 4 sind zwei miteinander direkt gekuppelte Riemenscheiben drehbar gelagert, über welche mittels Riemen 7 und 8 eine weitere Riemenscheibe 9 von einem in Fig. 1 nicht dargestell- ten Motor angetrieben wenden kann. Die Achse der Riemenscheibe 9 ist im Schwenkarm 5 gelagert und weist am gegenüberliegenden Ende eine Schnecke
10 auf. Die Schnecke 10 greift in ein Zahnrad 11, welches auf einer im Halter 6 gelagerten Welle 12 befestigt ist.
Mit dem über der Führung 2 für die Rohsteine 3 liegenden Ende der Welle 12 ist ein vierkantiger Körper 13 verbunden, welcher sich je nach seiner Drehlage mit einer Fläche oder aber mit einer Kante auf den Steinen 3 bzw. auf dem unter ihm liegenden Rand einer Platte 14 abstützt.
Die Dicke. der Platte 14 an der Stützstelle des Körpers 13 ist so bemessen, dass jeweils die sich auf dem Plattenrand abstützende Kante des Körpers 13 so weit in die Bahn der in die Stapelstelle eintreten- den Rohsteine 3 eingreift, da# die Kante die in n Drehrichtung des Körpers 13 vor ihr liegenden
Steine 3 erfasst und in die Stapelstelle 15 fördert.
Zwischen dem Mitnehmerkörper 13 und der Stapel stelle 15 ist ein Deckblech 16 vorgesehen, welches die Steine 3 unmittelbar vor ihrem Eintritt in die
Stapelstelle niederhält.
Im Bereich des Bleches 16 wird die untere Be grenzungswand der Eintrittsbahn für die Steine 3 durch einen Aufsatz 17 gebildet, welcher im Be- reiche der Bahn der Steine 3 eine Austrittsöffnung
18 für einen lKlebstoff aufweist. Der Aufsatz 17 bildet mit der Grundplatte 1 und zwei federbelaste- ten Führungsplatten 17'und 17"e inen oberen Teil einer Führung für den Steinstapel 19.
Die Stapelstelle 15 wird einseitig begrenzt durch die einen Anschlag für die eintretenden Steine 3 bildende Stirnfläche eines Fühlers 20. Der Fühler 20 ist mittels isoliert montierten Blattidern 21 und 22 reibungsfrei an einem auf der Platte 1 quer zur Stapelrichtung verschiebbaren Block 23 aufgehängt.
Der Block 23 ist aufeinerStange 24 geführt und kann mittels einer Spindel 25 fein eingestellt werden.
Mit dem in Fig. 1 rechts liegenden Rand der Platte 1 ist eine senkrechte Montageplatte 26 verbunden, in welcher die Führungsstange 24 befestigt und die Spindel 25 zdrehbar gelagert ist. Der Block 23 kann in der erreichten Stellung mittels einer Schraube 27 'festgesetzt werden. Die Blattfeder 22 ist über den Fühler 20 hinaus verlängert und trama ein Kontakt- stück 28, welches mit dem Kontaktstück 29 eines Gegenkontakts 30 zusammenarbeitet. Der Gegenkontakt 30 kann mittels einer Schraube 31 fein eingestellt werden. Das freie Ende der Feder 22 liegt an einem Anschlag 32, welcher die Ruhelage der Feder 22 und damit des Fühlers 20 bestimmt.
Die Stapelvorrichtung weist einen Stössel 33 auf, dessen der Stapelstelle 15 benachbartes Ende unter einem Fortsatz 34 des Blocks 23 geführt ist und dessen anderes Ende isoliert in einem auf der Platte 1 isoliert angeordneten Aufsatz 35 geführt ist. Im Aufsatz 35 und in einem mit der Platte 1 verbundenen Winkel 36 sind einstellbare Anschlagschrauben 37 und 38 vorgesehen, welche die Arbeitsstellung bzw. die in Fig. 1 dargestellte Ruhestellung des Ankers 39 eines nur in Fig. 6 schematisch dargestellten, unter der Platte 1 angeordneten Elektromagneten 40 bestimmen. Bei seiner Arbeitsbewegung stösst der Anker 39 gegen das ihm vorgelagerte Ende des Stössels 33 und verschiebt denselben aus der in Fig. 1 dargestellten Lage nach unten.
Der Stössel 33 wird normalerweise ; durch eine, Feder 41 in der. in Fig. 1 dargestellten Ruhelage gehalten. Die Feder 41, deren Zug am Stössel 33 etwas schief angreift, bewirkt ein stetiges gutes Anliegen des unteren Stösselendes gegen den Führungsforbsatz 34, so dass die Lage des Stössels stets eindeutig bestimmt ist. Der mit dem Stössel 33 verbundene Block 42, an welchem die Feder 41 angreift, arbeitet mit einem Anschlagstift 43 zur Begrenzung des Arbeitshubs Ides Stössels 33 zusammen.
Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, steht die Austritts öffnung 18'für den Klebstoff über eine Bohrung 44 mit einem Ventil 45 in Verbindung, auf dessen Sitz der Konus einer Ventilstange 46 aufliegt. Die Ven- tilstange 46 ist in Bohrungen der Platten 1 und 26 längsverschiebbar gelagert. Die Bohrungen stehen mit einer zu einem nicht dargestellten Klebstoff-Reservoir führenden Zuleitung 47 in Verbinidung.
Die Ventilstange 46 ist mit dem Anker 48 eines Elektromagneten verbunden, dessen Wicklung mit
49 bezeichnet ist. Die Ventilsbange 46 mit dem An ker 48 wird normalerweise durch eine Druckfeder
50 in der in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Lage gehalten und wird bei Erregung der Ventilspule 49 in eine durch eine einstellbare Anschlagschraube 51 bestimmte Offenlage gezogen. Unter der Platte 1 ist im Bereiche der soeben beschriebenen, der Klebstoffzufuhr dienenden Teile ein Halter 52 für einen nicht näher dargestellten Heizkörper vorgesehen, welcher zur Erhitzung des Klebstoffs auf eine geeignete Temperatur dient.
An die durch die Platte 1 und die Aufsätze 17 und 17'gebildete Stapelführung schliesst eine weitere Stapelführung an, in welcher der Stapel von Steinen 3 in einer Ausnehmung 53 eines Zylinders 54 geführt ist. Der Zylinder 54 weist seitlich vorstehende Stifte 55 auf, auf welche ein Blech 56 lose aufgelegt werden kann.
Auf dem Zylinder 54 ist ein ebenfalls zylindrischer Deckel 57 mit einer Lücke schwenkbar gelagert und wird durch eine Zugfeder 58 normalerweise in der in Fig. 4 dargestellten Ruhelage gehalben, in welcher die die Stapelführung bildende Ausnehmung 53 verschlossen ist und in welcher das Blech 56 durch die Auflage der Kante 59 des Deckels 57 in tder Idargestellten Lage gesi- chert ist. Das Blech 56 ist so bemessen, dass der Stapel von Steinen 3 gemäss Fig. 4 auf den Innenrand des Bleches 56 aufgeschoben wird. Mit dem Deckel ist ein Handgriff 60 verbunden, mittels welchem der Deckel im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt werden kann, um die Steinführung 53 freizulegen.
An dem in Fig. 1 nicht sichtbaren untern Ende des Zylinders 54 greift ein Haken 61 einer Stange 62 in die Steinführung 53. Die Stange 62 steht unter der Wirkung einer Blattfeder 63, welche den Haken 61 in Eingriff mit dem untern Ende der Führung 53 hält, und einer Druckfeder 64, welche e die Stange 62 nach links zu verschieben trachtet.
Das linke Ende der Stange 62 wirkt auf den Hebel 65 eines Schalters 66, welcher gemäss Fig. 6 zwei Kontakte 65a und 65b aufweist. Bei der in Fig. 4 dargestellten Bereitschaftsstellung der Stange 62 sind die beiden Kontakte 65a und 65b des Schalters 66 geschlossen.
Der Schalterkontakt 65a liegt im Stromkreis des in den Fig. 1 bis 5 nicht dargestellten Antriebsmotors 67, welcher über die Riemen 7 und 8 und das Schneckengetriebe 10, 11 den Mitnehmer 13 antreibt. Der Kontakt 65b des Endschalters 64 liegt im Stromkreis des Elektromagneten 40 und der dazu parallel geschalteten Ventilspule 49. Die Spulen 40 und 49 liegen im Kollektorkreis eines Leistungs- transistors 68, welcher seinerseits durch einen Ver stärkungstransistor 69 gesteuert wird.
Der die Kontaktstücke 28 und 29 aufweisende Tastschalter liegt im Steuerstromkreis eines zwei Transistoren 70 und 71 aufweisenden Triggers, dessen Ausgang den Transistor 69 steuert. Der Ausgang des Triggers bzw. der Steuerstromkreis des Transistors 69 sind ferner über einen verHältnismässig niederohmigen Widerstand 72 mit einem durch den Elektromagneten 40 betätigten Schalter 73, dessen Kontakte durch den Anker 39 und die Anschlag- schraube 37 gebildet sind, verbunden, welcher am Ende des Arbeitshubs des Elektromagneten 40 bzw. des Stössels 3, 3geschlossen wird.
Der Trigger mit , den Transistoren 70 und 71 ist so bemessen, dass fier durch kurzzeitiges Schliessen der Kontakte 28 und 29 aus einem iRuhezustand in den entgegen- gesetzten Zustand umkippt und mit einer angemessenen Verzögerung in den (Ruhezustand zurüekkippt.
Unterhalb des Halters 6 ist an der Platte 1 mittels eines Stiftes 74 ein Auswerfer 75 schwenkbar gelagert. Eine Zugfeder 76 hält den Auswerfer 75 an einen Anschlagstift 77 des Halters 6.
Das dargestellte Gerät arbeitet wie folgt :
Zur Vorbereitung des Gerätes wird vorerst der nicht dargestellte Heizkörper zur Aufheizung der einen thermoplastischen Klebstoff führenden Gefässe eingeschaltet. Hierauf wird der Deckel 57 der Steinführung 53 so weit aufgeklappt, dass ein Blech 56 eingeführt werden kann, worauf das Blech durch Schliessen des Deckels 57 in der dargestellten Lage festgeklemmt wird. Ist ; der Klebstoff genügend erhitzt, so werden auch die übrigen Stromkreise ein- geschaltet, unter anderem der Vibrator zur Anfor derung der Steine 3.
Da die Kontakte 65a und 65b des Endschalters. 66 geschlossen sind, ist auch der Vorschubmotor 67 eingeschaltet und treibt den Mit nehmerkörper 13 derart an, dass seine Kanten in Fig. 1 von links nach rechts über die Eintrittsbahn der Steine 3 geführt werden. Dabei greifen diese Kanten zwischen die Steine und fördern dieselben formschlüssig gegen die Stapelstelle 15. Der Mit nshmer 13 wird durch das Gewicht des Halters 6 gegen die Bintrittslbahn der Steine bzw. die Auflage 14 gedrückt.
Während jeder Viertelsdrehung des Mitnehmers 13 wird der Halter 6 um eine Schwenkachse 4 angehoben und gesenkt, wobei über den Stift 77 auch der Auswerfer 75 in entsprechende Schwenkbewegung um seinen Schwenkstift 74 versetzt wird. Dabei gelangt der Auswerfer 75 in seiner untersten Endlage unter die Eintrittsbahn für die Steine 3 und hebt bei der nächsten Aufwärtsbewe- 'gung quer gerichtete Steine aus der Bahn und hindert sie am Eintritt unter den Mitnehmer 13 und in die Stapelstelle.
Unmittelbar vor Erreichen der Stapelstelle wird die der Austrittsöffnung 18 zugekehrte Fläche jedes Steins 3 mit Klebstoff versehen.
Jeder in die Stapelstelle eintretende Stein stösst den Fühler 20 in Fig. 1 nach rechts, so dass nach einem bestimmten Weg des Fühlers 20 der Kontakt 28 auf den Kontakt 29 auftrifft. Solange die Kontakte 28 und 29 geöffnet sind, ist die Basis des Transistors 70 stark negativ, so dass dieser Transistor leitend ist und die übrigen Transistoren gesperrt sind. Werden jedoch die Kontakte 28 und 29 geschlossen, so wird der Transistor 70 gesperrt, wodurch der Transistor 71 sowie die Transistoren 69 und 68 leitend werden.
Damit erhalten die Spulen 40 und 49 Strom, wodurch einerseits der Anker 39 des Elektromagneten 40 den Stössel 33 in Fig. 1 nach unten bewegt und den in die Stapelstelle 15 eingetretenen Stein und damit den ganzen vor dem- selben liegenden Steinstapel nach unten fördert, wo- bei der Stein durch den an seiner unteren Fläche erfolgten Klebstoffauftnag mit dem nächstunteren Stein des Stapels verklebt wird. Sobald der Stössel 33 den vor ihm liegenden Stein aus der Stapelste31e ausgestossen hat, kann der Fühler 20 zurückkehren, so dass die Kontakte 28 und 29 getrennt werden.
Der die Transistoren 70 und 7d aufweisende. Trigger kippt jedoch nicht sogleich in seinen Ausgangszu- stand zurück, sondern dieses Rückkippen erfolgt mit einer Verzögerung, welche so bemessen ist, dass auf alle Fälle der Elektromagnet 40 genügend lang gespiesen wird, um die Stapelbewegung des Stö#els 33 zu vollenden.
Um jedoch diese Verzögerung nicht unnötigerweise bei jeder Stapelbewegung des Stö- ssels 33 voll wirksam werden zu lassen, bewirkt das Schliessen des Arbeitskontaktes 73 am Ende der Stö- sselbewegung über den Widerstand 72 ein sofortiges Rückkippen der Transistoren 69 und d 68. in den nichtleitenden Zustand und ein rascheres Rückkip- pen des Trigger, in seinen Ruhezustand. Die Schaltung wird somit am Ende der Stösselbewegung ohne Verzögerung in den Bcieitschaftszustand zurückver- setzt, so dass der Stössel so rasch als möglich wieder zurückgezogen wird und einen weiteren Stein in die Stapelstelle treten lässt.
Während der soeben beschriebenen Erregung des Elektromagneten 40 wird ebenfalls die Spule 49 des Elektroventils erregt, so dass der Anker 48 und somit die Ventilstange 46 in Fig. 2 nach rechts gezogen werden. Damit wird die Ventilstange 46 entsprechend der Einstellung der Anschlagschraube 51 von ihrem Ventilsitz abgehoben und es kann etwas Klebstoff durch das Ventil und die Bohrung 44 zur Austrittsöffnung 18 gelangen. Beim Rückkehren der Ventilstange 46 in ihre Schliesslage wird ausserdem eine gewisse Pumpwirkung erzielt.
Da also bei jeder Förderung eines Steins an den Stapel das Klebstoffventil geöffnet wird, um eine bestimmte einstellbare Klebstoffmenge zuzuführen, ist die Klebstoffzufuhr abhängig von der Zahl dem Stapel zugeführ- ter Steine, so dass stets ein von der Stapelgeschwindig- keit weitgehend unabhängiger, gleichmässiger Kleb staffauftrag erfolgt.
Erreicht der gebildete Stapel das untere Ende der Führung 53, so stösst er gegsn den Haken 61 der Stange 62 und löst diesen Haken, so dass die Stange 62 durch die Feder 64 nach links verschoben wird und den Schalterhebel 63 umlegt, womit die Kontakte 65a und 65b dieses Schalters geöffnet werden. Der Vorschubmotor 67, welcher vorzugsweise als Stoppmotor ausgebildet ist, wird damit augen blicklich stillgesetzt, so dass die Förderung von Stei- nen in die Stapelstelle aussetzt.
Ferner wird'durch den Schalter 66 sofort der Stromkreis des Elektro- magneten 40 und der Ventilspule 49 unterbrochen, so dass selbst dann keine weitere Förderung des Stapels stattfinden wiirde, wenn noch ein weiterer Stein in die Stapelstelle gefördert und damit die Kontakte 28 und 29 geschlossen würden. D"zer auf das Blech 56 aufgeschobene Teil des Stapels kann nach Verschwenkung des Deckels 57 im Gegenuhr- zeigersinn mit dem Blech 56 ausgehoben werden.
Hierauf wind ein neues Blech eingesetzt, der Deckel 57 wird in seine in Fig. 4 dargestellte Schliesslage zurückgebracht und der Schalterhebel 63 wird von Hand umgelegt, womit die Stange 62 automatisch in der dargestellten Bereitschaftslage verklinkt wird.
D^abei werden die Kontakte 65a und 65b geschlos- sen, so dass das Gerät wieder zu arbeiten beginnt und einen neuen Steinstapel auf das Blech 56 schiebt.
Das Gerät kann ohne wesentliche Veränderung für verschiedene Steingrössen benützt werden. Zur genauen Anpassung der Arbeitsbedingungen kann dabei der ganze Block 23 mit dem Fühler 20 quer zur Stapelrichtung fein eingestellt werden, wobei infolge der mit dem Block 23 verbundenen Führung 34 auch der Stössel 33 mitbewegt wird. Das Niederhalte- blech 16 und der Auswerfer 75 können gegebenen- falls ausgewechselt werden, um das Gerät für ver schiedene Stemgrössen verwendbar zu machen.
Die Ventilstange 46 könnte gegebenenfalls durch denselben Elektromagneten betätigt werden wie der Stössel 33, um einen besonderen Ventilmagneten ein- zusparen. Der Mitnehmer 13 kann anstatt ! durch Schwerkraft, durch Federkraft in Eingriff mit den eintretenden Gegenständen gehalten werden. Es ist wesentlich, die Antriebskraft des Mitnehmers 13 zu begrenzen, um ein störungsfreies Stapeln der Gegenstände zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann der Mitnehmer 13 von der Welle 12 über eine Frik tionskupplung angetrieben werden oder aber es kann ein direkter Antrieb für diesen Körper vorgesehen sein, welcher nur ein begrenztes Drehmoment erzeugt. Anstelle des dargestellten Mitnehmerkörpers
13 können andere geeignete Fördermittel vorgesehen werden. Die Gegenstände, z.
B. die Steine 3, könnten zwischen Förderbänder oder Förderwalzen gebracht werden, wobei solche Fördermittel zugleich dem Auftragen des Klebstoffes dienen können, in : dem der Klebstoff auf ein Förderorgan aufgetragen wird.