DE102007042876B4

DE102007042876B4 - Vorrichtung zum Vereinzeln von Befestigungselementen

Info

Publication number: DE102007042876B4
Application number: DE102007042876.8A
Authority: DE
Inventors: Roman Dietrich; Thomas Klimt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-09-08
Filing date: 2007-09-08
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2027-09-09
Also published as: DE102007042876A1

Abstract

Vorrichtung zum Vereinzeln von hintereinander aufgereihten Befestigungselementen, insbesondere Schweißbolzen (4) oder -stiften, mit einem in einer Gehäusebohrung (15) linear hubbeweglich angetriebenen Schieber (2), welcher zwischen einer ein einzelnes Befestigungselement in einer Ausnehmung (6) des Schiebers (2) aufnehmenden Ladeposition und einer das Befestigungselement unter Blasluftwirkung über einen Gehäuseauslass (9) aus der Ausnehmung (6) ausfördernden Auswurfposition verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (6) im Bereich eines im Querschnitt reduzierten Schieberabschnitts (7) angeordnet und die zwischen dem reduzierten und dem im Querschnitt erweiterten Schieberabschnitt (7, 13) gebildete Ringfläche (12) in der Auswurfposition des Schiebers (2) dichtend an eine korrespondierende Gegenfläche (14) der Gehäusebohrung (15) angepresst ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Befestigungselementen und insbesondere von Bolzen oder Stiften, mit einem linear hubbeweglich angetriebenen Schieber, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bolzenvereinzelungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik, z. B. der DE 36 24 326 A1 , der DE 39 22 439 A1 oder der DE 86 07 260 U1 , in zahlreichen Ausführungsformen bekannt und enthalten einen in einer Gehäusebohrung drehbar oder linear beweglich angetriebenen Bolzenschieber, der zwischen einer Ladeposition, in welcher jeweils ein einzelner Bolzen zumeist unter Schwerkraftwirkung von einer Einlaufschiene in eine entsprechende Ausnehmung des Schiebers gelangt, und einer Auswurfposition verstellbar ist, in welcher der Bolzen blasdruckbeaufschlagt und dadurch aus der Ausnehmung über einen Gehäuseauslass und einen Förderschlauch zu einem nachgeschalteten Bolzensetzwerkzeug transportiert wird. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass es in der Auswurfposition leckagebedingt zu erheblichen Blasluftverlusten auf dem Wege zwischen Schieber und Gehäusebohrung und zu einer höchst störenden Lärmbelästigung kommt.
Aus dem Dokument DE 86 07 260 U1 ist eine Sortiervorrichtung bekannt für in axialer Richtung zugeführte, jeweils eine von einer Stirnseite axial abstrebende Zündspitze aufweisende und seitlich vorsprungslose Anschweißbolzen, wobei diese eine gestellfeste Geradführung mit einem längs begrenzt verstellbar gelagerten Schieber umfasst, im Schieber eine zu dessen Längserstreckung quer gerichtete und einem Anschweißbolzen im Querschnitt und Länge ohne Zündspitze angepasste sowie zu einer Längsseite des Schiebers hin offene Durchstecköffnung angeordnet ist, letztere in der einen Schieberendstellung mit einer ihrer Mündungen einer in der benachbarten Wand der Geradführung angeordneten Bolzenzuführungsöffnung und in des anderen Schieberendstellung einer ersten Bolzenabgabeöffnung gegenübersteht, ferner zwischen der Bolzenzuführungsöffnung und der ersten Bolzenabgabeöffnung in der der anderen Mündung der Bolzenzuführungsöffnung gegenüber befindlichen Wand der Geradführung eine zweite Bolzenabgebeöffnung angeordnet ist, zudem in beiden vorgenannten Wänden der Geradführung je eine an der Bolzenzuführungsöffnung beginnende und deren Mittelachse kreuzende Zündspitzen-Führungsnut angeordnet ist, von welchen die eine erste Führungsnut zur ersten Bolzenabgabeöffnung hingerichtet ist und deren Mittelachse kreuzt, während die andere, zweite Führungsnut von der Zuführungsöffnung aus zur ersten Führungsnut divergierend angeordnet ist und die Mittelachse der zweiten Bolzenabgabeöffnung kreuzt.
Aus dem Dokument US 5 143 572 A ist eine Vorrichtung bekannt zum Schie-ßen von Dübeln, die eine Dübelzuführungskomponente zum Zuführen von Dübeln einzeln aus einem Massenvorrat von Dübeln zu einem biegsamen Rohr umfasst, das mit einem Dübelschießgerät verbunden ist. Die Dübelzuführungskomponente befördert die Dübel in dem biegsamen Rohr, und in der Schießpistole ist eine Aufnahmeeinheit vorgesehen, die die Dübel einzeln aufnimmt und sie in einer Ausstoßkammer in der Schießpistole positioniert. Ein Schlagbolzen ist vorgesehen, um den Dübel bei Betätigung des Abzugs der Schießpistole aus der Kammer auszustoßen. Ein Klebstoffsystem ist ebenfalls vorgesehen, um eine geeignete Menge flüssigen Klebstoffs in den Hohlraum zu spritzen oder zu sprühen, in dem der Dübel getrieben werden soll, unmittelbar vor dem Ausstoß des Dübels aus der Kammer der Dübelpistole. Die Dübelpistole hat außerdem einen Nasenkonus mit einer sich davon erstreckenden Positionierungsnase, wobei die Positionierungsnase zum Ausrichten des Nasenkonus mit dem Hohlraum dient.
Aus dem Dokument US 2 544 165 A ist ein Mechanismus bekannt zum Zuführen und Antreiben von Befestigungselementen, umfassend einen hohlen Arbeitskopf mit einem zu diesem führenden Luftkanal zum Zuführen von Befestigungselementen, einen hohlen, in das Werkstück eingreifenden Kolben mit Befestigungselement tragenden Klemmbacken und einer mit dem Kanal in Verbindung stehenden Öffnung, wobei der Kolben relativ zum Kopf verschiebbar ist, wenn er manuell an ein Werkstück angelegt wird, und so angeordnet ist, dass er als Ventil zum Schließen des Kanals dient, und einen Antriebsmechanismus mit einem innerhalb des Kopfes und des Kolbens verschiebbar beweglichen Antrieb, der das in den Klemmbacken des Kolbens gehaltene Befestigungselement lösbar ergreift und antreibt, wenn der Kolben gegen das Werkstück gedrückt wird.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Vereinzelungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Blasluftverluste und Lärmbelastungen weitgehend reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vereinzelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird die vom Schieber begrenzte Gehäusekammer im blasdruckbeaufschlagten Zustand, also wenn sich der Schieber in der Auswurfposition befindet, an der dann mit einer korrespondierenden Gehäusefläche zusammenwirkenden, schulterförmig abgesetzten Schieberfläche dichtspaltfrei abgesperrt, so dass die Vorrichtung weitgehend ohne Leckageverluste arbeitet und dadurch eine wesentliche Druckluft- und demzufolge Energieersparnis erzielt und vor allem auch die leckagebedingte Lärmentwicklung deutlich reduziert wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Schieber durch einen pneumatischen Aktuator angetrieben, um so eine systemreine Druckluftbetätigung in gleicher Weise für den Schieberantrieb wie für die Bolzenförderung zu erreichen.
Aus Gründen einer besonders wirksamen Abdichtung der blasdruckbeaufschlagten Gehäusekammer sind die schulterförmig abgesetzte Schieberfläche und die gehäusefeste Gegenfläche vorzugsweise nach Art von in Richtung des Gehäuseauslasses konisch verjüngten Verntilsitzflächen ausgebildet, wobei es sich zum Ausgleich größerer Fertigungstoleranzen empfiehlt, zwischen der Schieberfläche und der gehäusefesten Gegenfläche einen elastischen Dichtring anzuordnen.
Die Zuführung der Befestigungselemente erfolgt auf besonders einfache und zweckmäßige Weise mit Hilfe einer Schwerkraftförderung, und zu diesem Zweck besitzen der Schieber und die Gehäusebohrung eine horizontale Achsausrichtung und die Befestigungselemente laufen in der Ladeposition des Schiebers von einer geneigten Einlaufschiene unter Schwerkraftwirkung selbsttätig in die Schieberausnehmung.
Aus Gründen einer baulichen Vereinfachung schließlich sind der Schieber und das Gehäuse vorzugsweise als Kolben-Zylindereinheit gestaltet.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:

1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vereinzelungsvorrichtung in der Ladeposition;
2 eine der 1 entsprechende Darstellung der Vereinzelungsvorrichtung in der Auswurfposition; und
3 die Vorrichtung nach den 1 und 2 im Querschnitt beim Beladen des Schiebers.

Die in den Fign. dargestellte Vereinzelungsvorrichtung enthält als Hauptbestandteile einen in einem zylindrischen Gehäuse 1 angeordneten Schieber in Form eines Stufenkolbens 2, der durch einen doppeltwirkenden, pneumatischen Aktuator 3 zwischen einer zurückgezogenen Ladeposition (1 und 3) und einer vorgeschobenen Auswurfposition (2) hubbeweglich angetrieben wird.
Die Befestigungselemente, bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Schweißbolzen 4, werden der Vorrichtung in einer dicht aufeinanderfolgenden Reihenfolge auf einer gegenüber der horizontal ausgerichteten Kolben-Zylindereinheit 1, 2 geneigten Einlaufschiene 5 zugeführt, derart, dass in der Ladeposition des Stufenkolbens 2 jeweils ein einzelner Schweißbolzen 4 unter Schwerkraftwirkung in eine der Bolzenform entsprechende Ausnehmung 6 an dem im Querschnitt reduzierten Kolbenabschnitt 7 des Stufenkolbens 2 gelangt, woraufhin der Kolben 2 durch den Aktuator 3 in die Auswurfposition vorgeschoben wird, in welcher die Ausnehmung 6 fluchtend einerseits zu einem Drucklufteinlass 8 und andrerseits zu einem Gehäuseauslass 9 ausgerichtet ist, welcher über einen flexiblen Förderschlauch 10 zu einem - nicht gezeigten - Bolzenschweißwerkzeug verläuft. Wenn der Kolben 2 die Auswurfposition erreicht hat, wird die Druckluftzufuhr mittels eines Ventils 11 freigeschaltet, so dass der Bolzen 4 unter Blasdruckwirkung aus der Ausnehmung 6 über den Gehäuseauslass 9 in den Förderschlauch 10 und durch diesen zum nachgeordneten Bolzenschweißwerkzeug transportiert wird.
In der Auswurfposition des Kolbens 2 wird die schulterförmig abgesetzte Kolbenfläche 12 zwischen dem im Querschnitt reduzierten und dem erweiterten Kolbenabschnitt 7, 13 an eine korrespondierende Gehäusefläche 14 dichtspaltfrei angepresst und dadurch die dann blasdruckbeaufschlagte, vom Kolben 2 begrenzte Gehäusekammer 15 leckagesicher nach außen abgesperrt, mit dem Ergebnis, dass der Druckluft- und somit auch der Energieverbrauch, vor allem aber auch der Lärmpegel deutlich verringert werden.
Die ringförmige Kolbenfläche 12 und die gehäusefeste Gegenfläche 14 sind in besonders wirksamer Weise nach Art von in Richtung des Gehäuseauslasses 9 konisch verjüngten Ventilsitzflächen ausgebildet, und zwischen diesen kann zum Ausgleich größerer Fertigungstoleranzen ein in der Auswurfposition zusammengepresster, elastischer Dichtring (nicht gezeigt) angeordnet werden.

Claims

Vorrichtung zum Vereinzeln von hintereinander aufgereihten Befestigungselementen, insbesondere Schweißbolzen (4) oder -stiften, mit einem in einer Gehäusebohrung (15) linear hubbeweglich angetriebenen Schieber (2), welcher zwischen einer ein einzelnes Befestigungselement in einer Ausnehmung (6) des Schiebers (2) aufnehmenden Ladeposition und einer das Befestigungselement unter Blasluftwirkung über einen Gehäuseauslass (9) aus der Ausnehmung (6) ausfördernden Auswurfposition verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (6) im Bereich eines im Querschnitt reduzierten Schieberabschnitts (7) angeordnet und die zwischen dem reduzierten und dem im Querschnitt erweiterten Schieberabschnitt (7, 13) gebildete Ringfläche (12) in der Auswurfposition des Schiebers (2) dichtend an eine korrespondierende Gegenfläche (14) der Gehäusebohrung (15) angepresst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (2) durch einen pneumatischen Aktuator (3) angetrieben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (12) des Schiebers (2) und die gehäusefeste Gegenfläche (14) nach Art von in Richtung des Gehäuseauslasses (9) konisch verjüngten Ventilsitzflächen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (12) des Schiebers (2) in der Auswurfposition unter Zwischenlage eines Dichtrings an die gehäusefeste Gegenfläche (14) angepresst ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (2) und die Gehäusebohrung eine horizontale Achsausrichtung besitzen und die Befestigungselemente (4) in der Ladeposition des Schiebers unter Schwerkraftwirkung von einer geneigten Einlaufschiene (5) über einen Gehäuseeinlass selbsttätig in die Ausnehmung (6) des Schiebers einführbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (2) und das Gehäuse (1) als Kolben-Zylindereinheit gestaltet sind.