Speicher- und Fördergerät
Die Erfindung betrifft ein Speicher- und Fördergerät zur kontinuierlichen Zuführung von Teilen zu einer Be arbeitungsstation.
Derartige Speicher- und Fördergeräte sind besonders bei automatisierten industriellen Arbeitsvorgängen nützlich, wo es erwünscht ist, für die Durchführung einer bestimmten Operation einen konstanten Zuführstrom von einzelnen Teilen aufrecht zu erhalten. Herkömmliche Fördersysteme können bei ihrer Verwendung zur Zuführung von einzelnen Teilen bei automatisierten Maschinen oder Verfahren durch Ausfälle oder schlechte und/oder mangelhafte Bedienung den Fluss der einzelnen Teile unterbrechen und damit schwerwiegende Verluste herbeiführen. Bei einigen Fördereinrichtungen geht eine ganze Folge von Montageteilen verloren, wenn eine einzelne Komponente auf dem Zuführungsband fehlt.
Damit wird ein gesamter Operationszyklus des automatisierten Betriebsgerätes, das durch eine derartige Fördervorrichtung mit Teilen versorgt wird, jedesmal, wenn nur ein bestimmter Teil fehlt, unproduktiv, und damit werden die Einheitskosten der Produktion wesentlich erhöht. Ausserdem sind viele Maschinen so konstruiert, dass sie sich bei voller Belastung im Gleich gewichtszustand befinden und ihr Betrieb gestört wird, wenn dieser Gleichgewichtszustand durch Wegbleiben eines Teiles gestört wird.
Daher ist es wünschenswert, ein Speicher- und Fördergerät zu schaffen, das eine stets bereitstehende Reserve von Teilen zur Verfügung hält und sie der Maschine zuführt, ohne auf augenblickliche Unterbrechungen in der Zuführung vor der Reservebildung Rücksicht zu nehmen.
Gemäss der Erfindung ist ein Speicher- und Fördergerät zur kontinuierlichen Zuführung von Teilen zu einer Bearbeitungsstation dadurch gekennzeichnet, dass ein vertikale Hebemittel aufweisender Aufzug eine erste Zuführungsrinne in seinem unteren Bereich und eine Abführungsöffnung in seinem oberen Bereich hat, und dass ein Speicherbereich, auf dem die Teile gespeichert und befördert werden, mindestens eine geneigte Bahn hat, welche die Abführungsöffnung mit einer Verteilerrinne verbindet, welche eine zweite Zuführungsrinne zum Aufzug bildet, durch den ein Rückführweg auf die geneigte Bahn gebildet wird, während eine an die geneigte Bahn angeschlossene Ausgangsrinne einen Pfad zur Abführung der Teile an die Bearbeitungsstation bildet.
Vorteilhaft weist der Aufzug zwischen der ersten Zuführungsrinne und der Ausgangsrinne mehrere vertikal anhebende und rückführende Bahnen auf und besteht der Speicherbereich aus mehreren geneigten Bahnen. Dabei können mehrere Verteilerrinnen vorgesehen sein, und Aufzugsbahnen und Verteilerrinnen so miteinander verbunden sein, dass ein zu fördernder Teil sie nacheinander zwischen der ersten Zuführungsrinne und der Ausgangsrinne durchläuft.
Im folgenden ist die Erfindung g an Hand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei- spiels beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine massstabsgetreue Ansicht eines Speicherund Fördergerätes nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gerät, die die einzelnen Bahnen zeigt, denen die gespeicherten und geförderten Teile folgen;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Gerätes, die den Aufzug ohne den Speicherbereich zeigt;
Fig. 4 eine massstabsgetreue Ansicht des Aufzugsgürtels, der Längs- und Querrippen zur Aufnahme einzelner Teile während des Transportes aufweist.
Es sei zunächst auf Fig. 2 Bezug genommen. Die einzelnen Teile werden der Speichereinheit durch eine Zuführungsrinne e 2 zugeführt und dann der innersten schraubenlinienförmigen Bahn a des Speichergerätes zugeführt. Auf dieser Bahn gleitet der Teil abwärts, bis er der Aufzugsbahn A der Vorrichtung in der rechten (nach Fig. 1 und 4) Förderposition des Aufzugsgür teils 6 zugeführt wird. Die schraubenlinienförmige Bahn hat einen derartigen Querschnitt, dass der Teil in der gewünschten Stellung während der Abwärtsbewegung entlang der Rinne gehalten wird.
Ist die Aufzugsbahn A voll, so wird das beförderte Teil lediglich durch die sich bereits in aufeinanderfolgenden Positionen in der Bahn A befindlichen Teile zurückgehalten und liegt in der Bahn A, in der lediglich Schwerkraft auf es einwirkt, bis ein leerer Raum im Aufzug A vorbeikommt, um es aufzunehmen. Bis zu diesem Zeitpunkt drückt das Teil gegen die gefüllte Aufzugsbahn und wird normalerweise durch die vorbeigleitenden Teile in dieser in seiner Lage gestört, d. h. laufend angestossen. Dieses Anstossen ist vorteilhaft, da es den durch die Schwerkraft bewirkten Fördervorgang unterstützt, indem die mechanische Vibration entlang der die Teile speichernden Bahn weitergeleitet wird, und damit der durch die Schwerkraft bewirkte Fluss der Teile angeregt und ein Anhalten verhindert wird.
Taucht ein leerer Raum in der Aufzugsbahn A auf, dann gleitet der Teil in diesen hinein und wird bis zur Oberseite des Aufzuges mitgenommen, wo es in die nächste schraubenlinienförmige Bahn b des Speichers hineinfällt.
Wiederum rollt oder gleitet Ider Teil auf der schrau benlinienförmigen Bahn nach unten und gelangt in eine der Abteilungen 36 des Aufzuges durch eine Verteilerrinne 5 (vgl. Fig. 1), nun aber zu der Bahn B. Wieder muss das Teil warten, bis eine Leerstelle auf dem Auf zugsgürtel erscheint. Dann wird d es wieder nach oben bewegt und in die nächste schraubenlinienförmige Bahn c abgesetzt.
Im normalen Betrieb wird immer dann in den Bahnen des Aufzuges eine Leerstelle erscheinen, wenn die Maschine, zu der die Teile zugeführt werden, aus der Auslassrinne 12 einen solchen empfangen hat. Damit wird bewirkt, dass sich die Teile in der äusseren schraubenlinienförmigen Bahn nach vorwärts bewegen und somit Platz schaffen, damit ein weiterer Teil von einer Bahn des Aufzuges an der Stelle f in die schraubenli nienförinige Bahn hineingelangen kann. Diese Position wird nach einer genügenden Weiterbewegung der Bahn des Aufzuges von der Stelle 5e her wieder gefüllt werden, wodurch die Teile in der nächst inneren schraubenlinienförmigen Rinne zur Fortbewegung gebracht werden.
Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis durch die Rinne 5a und zu dieser durch die Zuführrinne 2 ein neuer Teil zugeführt wird. Damit wird deutlich, dass die Aufzugsbahnen und die schraubenlinienförmigen Bahnen hintereinander in Reihe geschaltet sind und abwechselnd von einem Teil durchlaufen werden, wodurch ein Mechanismus geschaffen wird, bei dem die einzelnen Teile auf den schraubenlinienförmigen Bahnen gespeichert werden, bis eine Leerstelle in den in Serie folgenden Bahnen des Aufzuges auftritt. Dann wird ein Teil auf die nächste schraubenlinienförmige Bahn gebracht, usw., wobei die letzte schraubenlinienförmige Bahn in der Auslassrinne 12 endet, von der hier die Teile einer Maschine zugeführt werden können.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die einzelnen Teile in ihrer Stellung im Aufzugs gürtel 6 durch Querrippen 20 und Längsrippen 22 gehalten werden.
Der Aufzugsgürtel 6 ist in einem Gehäuse 4 und dreht sich um die Trommeln 28, von denen eine beispielsweise durch einen elektrischen Motor 30 angetrie benwird.
Die Quer- und Längsrippen 20 und 22 auf dem Aufzugsgürtel 6 sind so angeordnet, dass der Raum zwischen ihnen Abteile 36 bildet, die einen der gewünschten Teile aufnehmen kann. Die Abteile 36 sind klein genug im Verhältnis zum zu befördernden Teil und im Verhältnis zur Grösse der schraubenlinienförmigen Bahnen, um eine Ausrichtung des Teiles mit der schraubenlinienförmigen Bahn zu erreichen. Die Querrippen 20 sind etwas geneigt, so dass sie die Teile in den Abteilen halten, während diese auf der Rückseite des Gürtels bewegt werden, und um andererseits ein Abrollen oder Abgleiten in die Rinnen a, b, c usw. zu erleichtern, wenn sie während des Vorbeilaufens mit diesen Rinnen ausgerichtet sind.
Beim Speichern von Teilen, die nicht zylindrisch sind, hat die begrenzte Grösse der Teile noch den weiteren Vorteil, dass sich ihre Orientierung, in der sie wünr schenswerterweise gehalten werden, nicht verändert. Sie werden auf diese Weise in der Lage gehalten, in der es für sie am leichtesten ist, sich abwärts entlang den schraubenlinienförmigen Bahnen zu bewegen.
In ähnlicher Weise dient das Gehäuse 4 dazu, Begrenzung für die geförderten Teile zu bieten, und sie innerhalb ihrer Abteile 36 in ihrer Stellung zu halten.
Diese Funktion des Gehäuses 4 wird durch das zusätzliche Vorsehen eines unteren Begrenzungsteiles 40 unter stützt, Ider dazu benützt wird, die Teile während d der 1 800-Wendung auf der Unterseite des Gürtels 6 in ihrer Lage zu halten. In einigen Fällen wird natürlich eine derartige Begrenzung der Aufzugsteile nicht notwendig werden. Dann kann der Begrenzungsteil 40 allein benützt werden, um die Teile während der 1 80 -Wendung an der Unterseite des Gürtels in ihrer Stellung zu halten.
Die schraubenlinienförmigen Bahnen sind vorteilhafterweise um etwa 6" gegenüber der Waagerechten geneigt, wenn, wie bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform, die Vorrichtung glatte Teile befördern soll, die rollen können.
Da die Anzahl der dem Speicher zugeführten Teile normalerweise grösser ist als die Anzahl der Teile, die die Maschine, die diese Teile von der Speichereinheit enthält, in einer Zeiteinheit aus dieser entnehmen wird, wird unter normalen Betriebsbedingungen die Speichermaschine voll oder fast voll mit Teilen sein und es wird lediglich eine solche Bewegung der einzelnen Teile stattfinden, wie sie notwendig ist, um die in die Maschine durch die Auslassrinne 12 geförderten Teile zu ersetzen und um hintereinander diese Teile in den Leerstellen in der Förderleitung ebenfalls zu ersetzen. Zusammen mit der Auslassrinne 12 kann ein Regelungsmechanismus verwendet werden. Seine Zweckmässigkeit ergibt sich aus dem bisher Gesagten von selbst. Seine Verwendung ist jedoch nicht wesentlich.
Auch kann die Anzahl der schraubenlinienförmigen Bahnen geringer oder grösser sein als die sechs gezeigten. Entsprechend muss dann die Anzahl der vertikalen Bahnen auf dem Aufzugsgürtei geändert werden.
Die Neigung der Schraubenlinien muss gegenüber der Waagerechten nicht genau 6" betragen. Dieser Winkel hat sich lediglich beim Transport von Lagerschalen und anderen frei rollenden Teilen als am besten geeignet herausgestellt. Die Neigung hängt hauptsächlich von dem Widerstand der Teile beim Herabrollen oder Her. abgleiten ab und d kann demnach verändert werden.
Ausserdem können Rollen und Vibrationsvorrichtungen an den Rinnen vorgesehen werden, um eine glatte Bewegung der Teile sicherzustellen, wenn diese selbst nur eine geringe Neigung zum Rollen bei der gegebenen Neigung der schraubenlinienförmigen Bahnen aufweisen.
Die Zuführungsrinne 2 kann auch um ihre Längsrichtung verdreht sein, so dass sie die einzelnen Teile in einer Stellung in die Speicher- und Zuführungseinrich tung einführt, in der sie gegenüber ihrer ursprünglichen Stellung in der Zuführrinne 2 gekippt sind, um so eventuell der Tatsache Rechnung zu tragen, dass diese ursprüngliche Stellung für einen Transport in der Spei cher- und Zuführvorrichtung ungünstig ist. So kann beispielsweise ein Zylinder, der in einer Stellung aufgenommen wird, in der seine Achse vertikal ist, leicht in so eine Stellung gebracht werden, dass er leicht die schraubenlinienförmige Bahn hinunterrollt, d. h., dass seine Achse normal zur Schwerkraft verläuft.
Dort, wo staubige Betriebsbedingungen vorherrschen, kann die schraubenlinienförmige Bahn umschlossen werden. Dazu kann transparentes oder nicht transparentes Material verwendet werden.
Die senkrechten Rippen, die den Aufzugsgürtel 6 in vertikale Abteilungen unterteilen, können durch andere passende Teilmittel ersetzt werden. Auch eine vertikale Rippenanordnung innerhalb des Aufzugsgehäuses 4 sorgt für passende Unterteilung, wenn die Rippen sich bis nahe genug an den Gürtel heran erstrecken, so dass der Gürtel eine horizontale Bewegung der Teile auf den Querrippen 20 verhindert.