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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten eines länglichen Körpers mit einer an einem Ende ausgebildeten, räumlich auszurichtenden Geometrie, insbesondere einer Nadel oder Kanüle mit Schrägschliff.
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Bei der Montage von Nadeln oder Kanülen in Spritzen oder anderen Medizinprodukten müssen diese häufig so ausgerichtet werden, dass die Lage des Schrägschliffs an der Nadelspitze und somit die Lage der Nadelspitze selbst räumlich exakt definiert ist. Das Ausrichten der Nadeln oder Kanülen sowie ihre nachfolgende Fixierung dienen dazu, dass sie einer Maschine oder Vorrichtung zur weiteren Verarbeitung, in der sie dann beispielsweise mit der Spritze oder ähnlichem gekoppelt werden, gerichtet zugeführt werden können. Solche Nadeln oder Kanülen werden häufig im Rahmen von Entnahmevorrichtungen verwendet, die eine Vielzahl separater Nadeln oder Kanülen aufweisen, die nacheinander ein Septum einer eine Substanz enthaltenden Flasche durchstechen, um einen bestimmten Anteil zu entnehmen. Die exakt gleiche räumliche Ausrichtung der Nadeln oder Kanülen ist deshalb erforderlich, damit sichergestellt ist, dass die Nadeln oder Kanälen stets mit gleicher Ausrichtung und in der gleichen Position das Septum durchstechen, so dass dieses nicht durch das häufige Einstechen perforiert und Teile davon, wenngleich gegebenenfalls mikroskopisch klein, in die in der Flasche befindliche Substanz fallen und diese verschmutzen können.
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Üblicherweise werden die einzelnen Nadeln oder Kanülen in Magazinen bereitgestellt, sie sind zunächst zu vereinzeln. Anschließend erfolgt die eigentliche Ausrichtung. Dies geschieht bisher derart, dass jede Nadel oder Kanüle mit einem drehbaren, über einen Antrieb bewegten Greifersystem gegriffen und in die gewünschte Position bewegt werden, wobei die Steuerung der Bewegung und damit auch die Ausrichtung und die Endlage mit Hilfe eines Kamerasystems überwacht respektive die Kamerabilddaten die Steuerungsbasis darstellt. Diese Art des Ausrichtens ist jedoch sehr aufwendig und insbesondere aufgrund des einzusetzenden apparativen Aufbaus sehr aufwendig.
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Die Ausrichtung von Nadeln oder Kanülen ist lediglich ein Beispiel. Grundsätzlich bestehen vergleichbare Probleme überall dort, wo längliche, häufig sehr kleine Bauteile, die eine bestimmte Geometrie an einem Ende haben, welche räumlich exakt für den weiteren Verbau dieser Teile ausgerichtet sein muss, bearbeitet werden.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die ein exaktes Ausrichten bei gleichzeitig vereinfachtem Aufbau ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Ausrichten eines länglichen Körpers mit einer an einem Ende ausgebildeten, räumlich auszurichtenden Geometrie, insbesondere einer Nadel oder Kanüle mit Schrägschlifffläche, vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass eine den Körper fixierende, während des Ausrichtens ihn aber axial beweglich und um seine Längsachse drehbar aufnehmende Halterung vorgesehen ist, sowie ein Ausrichtelement mit einer Ausrichtfläche, die die auszurichtende Geometrie zumindest teilweise abbildet, wobei zum Ausrichten der Körper gegen die Ausrichtfläche axial bewegt und um seine Längsachse bis zum formschlüssigen Anliegen seiner Geometrie an der sie abbildenden Ausrichtfläche gedreht wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vor, das Ausrichten durch ein aktives Zusammenwirken des länglichen Körpers respektive seiner auszurichtenden, räumlichen Geometrie mit einer diese Geometrie zumindest teilweise abbildenden Ausrichtfläche, die an einem Ausrichtelement vorgesehen ist, zu bewerkstelligen. Hierzu erfolgt eine Relativbewegung zwischen Körper und Ausrichtelement, d. h., der Körper wird gegen die Ausrichtfläche bewegt, was durch axiale Verschiebung des Körpers, also in Richtung seiner Längsachse, erfolgt. Gleichzeitig ist der Körper aber auch um seine Längsachse drehbar in der ihn führenden Halterung aufgenommen. Diese Drehbarkeit ermöglicht es nun, dass er sich um seine Längsachse dreht, bis seine auszurichtende Geometrie formschlüssig mit der abgebildeten Geometrie an der Ausrichtfläche zusammenwirkt, er also formschlüssig an der Ausrichtfläche anliegt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt keine in aufwendiger Weise konzipierten Greifsysteme und Kamerasysteme, um Steuerungsdaten etc. ableiten zu können. Vielmehr nutzt die Vorrichtung in einfacher Weise die in Folge der während des Ausrichtens, also nur temporär gegebene axiale und rotative Beweglichkeit des länglichen Körpers, verbunden mit einem Zusammenwirken der räumlich auszurichtenden Körpergeometrie mit einer am Ausrichtelement vorgesehenen, die Körpergeometrie abbildenden Ausrichtgeometrie. Das Zusammenwirken dieser Geometrien bis zum formschlüssigen Aneinanderliegen oder Ineinandergreifen bewirkt eine hochexakte, reproduzierbare Ausrichtung des Körpers. Nach Beendigung des Ausrichtvorgangs wird der Körper über die Halterung in seiner räumlichen Position fixiert, anschließend kann er der weiteren Verarbeitung exakt ausgerichtet zugeführt werden.
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Nach einer ersten Erfindungsalternative kann zur Erwirkung der Axialbewegung des Körpers eine Einrichtung zum Erzeugen eines mit dem Körper zusammenwirkenden Magnetfelds vorgesehen sein. Die Körper sind üblicherweise aus Metall, beispielsweise Edelstahl, besitzen also in jedem Fall magnetische Eigenschaften. Die erfindungsgemäße Einrichtung nutzt nun die Möglichkeit, dass ein solcher länglicher Körper mit einem externen Magnetfeld zusammenwirken kann, um hierüber zumindest die Axialbewegung des Körpers, also seine Bewegung in Richtung und gegen das Ausrichtelement, zu bewerkstelligen. Hierzu ist bevorzugt die Einrichtung direkt an dem Ausrichtelement vorgesehen, d. h., dass sie am Ausrichtelement unmittelbar befestigt oder in dieses integriert ist. Denkbar ist es aber auch, dass sie in Bewegungsrichtung des Körpers hinter dem Ausrichtelement als separate Vorrichtungskomponente angeordnet ist. Eine mögliche Ausführung einer solchen Magnetfelderzeugungseinrichtung kann ein Elektromagnet sein, der über eine geeignete Steuerungseinrichtung (die bevorzugt den gesamten Betrieb der Vorrichtung steuert) angesteuert wird, um das Magnetfeld in dem Moment zu erzeugen, in dem es zu Ausrichtzwecken benötigt wird. Denkbar ist aber auch die Verwendung eines Permanentmagneten als Magnetfelderzeugungseinrichtung, wobei bei dieser Ausgestaltung das Magnetfeld permanent gegeben wäre. Beide Ausführungsformen der Magnetfelderzeugungseinrichtung sind ohne Weiteres an einem Ausrichtelement integrierbar.
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Eine Alternative zur Verwendung eines Magnetfelds zur Ermöglichung der Körperbewegung sieht vor, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms einzusetzen, mittels welchem Luftstrom zumindest die Axialbewegung, gegebenenfalls aber auch die Drehbewegung erwirkt wird. Hier wird also mit einem Luftstrom aktiv auf den Körper eingewirkt, um ihn zu bewegen. Dieses aktive Einwirken kann durch Blasen oder Absaugen von Luft erfolgen, in jedem Fall ergibt sich ein auf den Körper einwirkender Luftstrom, der die gewünschte Axialbewegung, gegebenenfalls auch die hierüber bewirkte Drehbewegung ermöglicht. Auch bei dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, die Einrichtung zum Erzeugen des Luftstroms an dem Ausrichtelement anzuordnen, insbesondere, wenn der Luftstrom durch Absaugen, also durch Anlegung eines „Vakuums” erzeugt wird. Denkbar ist es aber auch, die Einrichtung an der Halterung selbst anzuordnen, was vornehmlich dann erfolgt, wenn der Luftstrom durch aktives Anblasen erzeugt wird.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Ausrichtelement, gleich wie dieses ausgebildet ist, und gegebenenfalls die separat dazu angeordnete Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfelds oder des Luftstroms, sofern eine solche als separates Bauteil vorgesehen ist, axial beweglich und/oder schwenkbeweglich bezüglich der Halterung angeordnet ist. Dies ist erforderlich, um zum einen das Ausrichtelement nach dem Ausrichten entfernen zu können, damit der an ihm ausgerichtete Körper der Halterung wieder entnommen werden kann. Zum anderen ist die Beweglichkeit, insbesondere die Schwenkbeweglichkeit, je nach Ausgestaltung des Ausrichtelements mitunter auch erforderlich, um die rotative Ausrichtung vorzunehmen. Die Axialbeweglichkeit bezieht sich auf die Längsachse des Körpers, die Schwenkbeweglichkeit erfolgt um eine Achse quer zur Längsachse der Körper, also quer zu den Haltern. Im Falle eines Schwenkens wird beispielsweise bei Ausrichtung einer Schrägschlifffläche das Ausrichtelement exakt soweit geschwenkt, bis der Winkel der Ausrichtfläche dem Winkel des Schrägschliffs entspricht, so dass es zur formschlüssigen Anlage kommen kann. Hierauf wird jedoch nachfolgend noch näher eingegangen.
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Das Ausrichtelement selbst kann in der oder angrenzend an die Ausrichtfläche eine als Anschlag dienende Stufe aufweisen, gegen die der axial über das Magnetfeld oder den Luftstrom bewegliche Körper schlägt, worüber also seine Axialbewegung begrenzt wird. Ferner kann das Ausrichtelement eine Längsführung, insbesondere in Form eines Köchers, aufweisen, in deren oder dessen Endbereich die Ausrichtfläche vorgesehen ist, und längs der oder in den der Körper über das Magnetfeld bewegt wird. Bei dieser Erfindungsausgestaltung, bei der das Ausrichtelement zweckmäßigerweise lediglich axial beweglich, nicht jedoch schwenkbeweglich ist, ist eine entsprechende Längsführung, beispielsweise eine Führungsnut, oder ein geschlossener Köcher, also eine Art Bohrung, vorgesehen, die zur Führung des Körpers dienen. Im Endbereich der Längsführung oder beispielsweise des Köchers ist die entsprechende Ausrichtfläche vorgesehen, im Falle eines Schrägschliffs also eine entsprechende Schrägfläche. Der axial und drehbeweglich in der Halterung geführte Körper wird nun im Rahmen des Ausrichtvorgangs axial zum Ausrichtelement bewegt und an diesem über die Längsführung geführt, beispielsweise also in den Köcher über das externe Magnetfeld oder einen Luftstrom eingeführt. Aufgrund seiner zusätzlich gegebenen Drehbeweglichkeit richtet sich der Körper nun automatisch im Endbereich der Längsführung bezüglich der Ausrichtfläche aus, er dreht sich also so lange, bis seine Schrägschlifffläche formschlüssig an der Ausrichtfläche anliegt. Nach erfolgtem Klemmen wird das Ausrichtelement wieder axial entfernt, also der Körper aus dem Köcher oder dergleichen herausgezogen, wonach er weitertransportiert werden kann.
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Das Ausrichtelement selbst ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zumindest im Bereich der Ausrichtfläche, gegebenenfalls auch vollständig, aus einem verschleißfesten Material, insbesondere Keramik oder Glas ausgeführt. Dies ist erforderlich, da üblicherweise wie beschrieben die auszurichtenden Körper aus Metall sind und beispielsweise bei Ausführung als Nadel oder Kanüle eine extrem spitze und scharfe Körperspitze aufweisen. Wenn diese Spitze gegen das Ausrichtelement bewegt wird, muss sichergestellt sein, dass dieses verschleißfest ist, also dass hierbei keine Kerben oder dergleichen eingebracht werden, die eine Ausrichtung des sich hierzu verdrehenden Körpers erschweren oder verhindern Dies wird beispielsweise durch Verwendung von Glas oder Keramik entweder als jeweilige Beschichtung im Bereich der Ausrichtfläche oder als Material für das Ausrichtelement selbst sichergestellt, denkbar wäre aber auch die Verwendung eines Metalls, oder auch eines Kunststoffs, wenn der Körper beispielsweise ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist.
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Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das Ausrichtelement leistenförmig auszuführen und ihm mehrere Halterungen zuzuordnen, so dass mehrere Körper gleichzeitig ausrichtbar sind. Beispielsweise kann die Vorrichtung sechs, acht, zehn oder mehr Halterungen aufweisen, die jeweils einen Körper aufnehmen. Allen Halterungen ist ein gemeinsames leistenförmiges Ausrichtelement zugeordnet, so dass letztlich gleichzeitig die entsprechende Anzahl an Körpern mit ein und demselben Ausrichtelement ausgerichtet werden können. Dieses ist entweder als längliche Stufenleiste ausgeführt, wobei die einzelnen Körper gegen die Stufe schlagen, an welche Stufe sich letztlich die Ausrichtfläche anschließt. Alternativ ist auch die Ausführung als Leisten mit mehreren Längsführungen, insbesondere in Form von Köchern, möglich, d. h., es sind beispielsweise eine der Halterungsanzahlen entsprechende Anzahl an separaten Köchern vorgesehen, so dass jeweils ein Körper in einen eigenen Köcher eingebracht und ausgerichtet werden kann.
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Wie beschrieben erfolgt die Freigabe eines Körpers an einer Halterung nur temporär, nämlich dann, wenn der zum Ausrichten axial und rotativ zu bewegen ist. Während der übrigen Zeit ist er an der Halterung fixiert. Hierzu ist zweckmäßigerweise ein mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch ansteuerbares Klemmmittel an der Halterung vorgesehen, über das der Rotationskörper fixiert werden kann. Dieses kann beispielsweise als Klemmbacken oder Klemmleiste oder Ähnliches ausgeführt sein, das über ein entsprechendes Stellmittel, das mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt wird, bewegt wird.
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Schließlich können, wenn mehrere Halterungen vorgesehen sind, diese an einer Längs- oder Drehfördereinrichtung wie beispielsweise einer Längstransfer- oder einer Rundtelleranlage oder einzelnen Lineartischen oder dergleichen angeordnet sein, d. h., sie sind selber beweglich. Dies ermöglicht es, die Halterungen an einer ersten Position mit jeweils einem Körper zu bestücken, sie anschließend in die Position relativ zum Ausrichtelement zu transportieren und sie nach erfolgter Ausrichtung abzutransportieren zu einer weiteren Position, an der die Übergabe des ausgerichteten Körpers an einer nachgeschalteten Verarbeitungsvorrichtung erfolgt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Seitenansicht einer Halterung im Zeitpunkt der Beladung mit einem Körper,
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3 eine Vorderseitenansicht der Halterung aus 2,
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4 eine Schnittansicht in Richtung der Linie IV-IV gemäß 2,
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5 eine Ansicht entsprechend 2 mit den Körperklemmen der Halterung,
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6 eine Schnittansicht durch die Halterungen in Richtung der Linie VI-VI aus 5,
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7 die benachbart zum Ausrichtelement bewegte Halterung,
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8 die Ansicht gemäß 7 mit geöffneter Halterung und positioniertem Ausrichtelement, teilweise im Schnitt,
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9–13 verschiedene vergrößerte Prinzipansichten zur Darstellung des Ausrichtvorgangs durch Verschwenken des Ausrichtelements umfassend eine Magnetfelderzeugungseinrichtung,
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14 die erfindungsgemäße Vorrichtung am Ende des Ausrichtvorgangs,
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15 die Vorrichtung aus 14 mit zurückgezogenem Ausrichtelement, und
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16 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, umfassend mehrere Halterungen 2 (im gezeigten Beispiel vier Halterungen), die an einem Träger 3 lagefest angeordnet sind. Am Träger 3 oder einer benachbarten Säule 4 ist vorzugsweise eine gemeinsame Betätigungseinrichtung 5 vorgesehen, die an der Säule 4 vertikal bewegbar geführt ist und einen oberen Betätigungsbacken 6 aufweist, der mit einem federgelagerten Klemmkolben 7 einer jeden Halterung 2 zusammenwirkt, worauf nachfolgend bezüglich der 2–6 noch eingegangen wird. Hierüber kann das Klemmen und Lösen der in der Halterung aufgenommenen Körper gesteuert respektive bewerkstelligt werden.
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An einer weiteren Säule 8 befindet sich die eigentliche Ausrichteinrichtung 9, die über eine nicht im Detail gezeigte horizontale Linearführung 30 horizontal relativ zu den Halterungen 2 an der Säule 8 geführt ist. Die Ausrichteinrichtung 9 umfasst ein Ausrichtelement 10, hier in Form einer länglichen, gestuften Leiste mit integrierter Magnetfelderzeugungseinrichtung, welches Ausrichtelement 10 um eine horizontale Achse 11, die senkrecht relativ zu den Längsachsen der Aufnahmen der Halterungen 2 verläuft, vierschwenkbar ist. Hierzu ist ein Stellmotor 12 vorgesehen, der über einen Riemen 13 mit einer Antriebsrolle 14 gekoppelt ist. Vorzugsweise kommt eine Zahnriemenkopplung zum Einsatz, um den Schwenkwinkel genau einstellen zu können.
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Anhand der 2–6 wird zunächst der Beladevorgang einer Halterung 2 näher beschrieben. Die Halterung 2 wird zunächst geöffnet, wozu die Betätigungseinrichtung 5 an der Säule 4 vertikal nach oben fährt, bis der Betätigungsbacken 6 von unten her gegen den Klemmkolben 7 fährt und bei weiterer Vertikalbewegung diesen gegen die Rückstellkraft der hier nicht näher gezeigten Feder nach oben drückt, siehe 4. Hierüber wird die längliche Aufnahme 15 der Halterung 2 geöffnet, in die eine Nadel oder Kanüle mit mit Schrägschliff angeschliffener Spitze eingebracht wird. Hierzu dient eine Greifereinrichtung 16, wobei eine gemeinsame Greifereinrichtung 16, die simultan alle Halterungen 2 bedient, vorgesehen ist. Die Greifereinrichtung ist zwischen einem Magazin, in dem sie neue Nadeln aufnimmt, und der Halterungen verfahrbar. Die Greifereinrichtung 16 umfasst folglich im gezeigten Beispiel vier separate Greifbackenpaare 17 (siehe 3), die eine Nadel oder Kanüle 18 am vorderen und hinteren Ende klemmen. Die Greifereinrichtung 16 respektive die Greiferbackenpaare 17 werden von oben kommend auf die geöffneten Halterungen 2 abgesenkt, bis die Nadeln 18 in der jeweiligen Aufnahme 15 aufgenommen sind, wie in den 2–4 gezeigt.
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Zum Fixieren der Nadeln 18 in den Halterungen 2 fährt nun die Betätigungseinrichtung 5 wieder nach unten, d. h. dass der Betätigungsbacken 6 den jeweiligen Betätigungskolben 7 wieder freigibt und dieser durch die Rückstellkraft der zuvor komprimierten, nicht näher gezeigten Feder wieder nach unten aus der Halterung 2 bewegt wird. Hierüber kommt der jeweilige Klemmabschnitt 19 in klemmende Anlage an die jeweilige Nadel 18 und fixiert diese in der Halterung 2. Sodann öffnen sich die Greiferbackenpaare 17 der Greifereinrichtung 16, wonach diese aus der Beladeposition entfernt wird. Sie wird erst wieder herangefahren, wenn die Nadeln ausgerichtet sind, um sie zu übernehmen und einer weiteren Verarbeitungsstation zuzuführen.
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7 zeigt die Relativposition der Halterungen 2 (gezeigt ist in der Seitenansicht die eine Halterung) und der hier nur teilweise gezeigten Ausrichteinrichtung 9 zueinander. Die Ausrichteinrichtung 9 befindet sich noch in einer Position entfernt zu den Halterungen 2, wird jedoch nachfolgend über die Linearführung 30 und einen geeigneten Linearantrieb, beispielsweise einen Kugelgewindetrieb, horizontal in Richtung der Halterungen 2 verfahren. Die Endposition dieser Verfahrbewegung zeigt 8, ersichtlich befindet sich die Ausrichteinrichtung 9 wesentlich näher an den Halterungen 2 als in 7 gezeigt.
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Mit Erreichen der Bewegungsendstellung der Ausrichteinrichtung 9 fährt gleichzeitig die Betätigungseinrichtung 5 mit ihrem Betätigungsbacken 6 erneut nach oben, so dass der jeweilige Klemmkolben 7 erneut betätigt wird, der in 8 noch in der Klemmstellung gezeigt ist. Die jeweilige Nadel 18 liegt noch nicht an dem Ausrichtelement 10 an, sie ist nur ein kurzes Stück, beispielsweise wenige Millimeter, von der Ausrichtfläche 20 des Ausrichtelements 10 beabstandet.
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Im Ausrichtelement 10, das hier leistenförmig ausgeführt ist und sich längs aller Halterungen 2 erstreckt, befindet sich eine Einrichtung 21 zur Erzeugung eines Magnetfelds, beispielsweise ein Elektromagnet, der bei Bedarf bestromt wird und ein Magnetfeld aufbaut. Selbstverständlich ist es auch denkbar, vier separate Elektromagneten vorzusehen, so dass jeder Halterung 2 ein separater Elektromagnet zugeordnet ist, der ein separates Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld wechselwirkt mit den metallischen, also aus einem ferromagnetischen Material bestehenden Nadeln 18. Dies führt dazu, dass die Nadeln 18 unmittelbar mit dem Öffnen der Klemmung, wenn also der Klemmkolben 7 nach oben bewegt wird, und folglich die Nadeln 18 axial beweglich und auch um ihre Längsachse drehbeweglich sind, gegen das Ausrichtelement 10 bewegt werden, d. h., dass das erzeugte Magnetfeld die Nadeln 18 anzieht. Sie liegen folglich mit ihrer Spitze 22, die die auszurichtende Geometrie 23, nämlich eine Schrägschlifffläche 24 aufweist, folglich an der Ausrichtfläche 20 an, wie dies in 8 und 9 gezeigt ist.
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Sodann erfolgt der eigentliche Ausrichtvorgang, während welchem die Nadeln 18 kontinuierlich ungeklemmt verbleiben, mithin also beweglich in der Halterung 2 aufgenommen sind. Der Ausrichtvorgang ist in den 9–13 näher dargestellt. 9 zeigt die Situation, in der die Nadelklemmungen geöffnet sind, mithin also die Nadeln 18 über das über den oder die Elektromagneten 21 erzeugte Magnetfeld in Anlage an die Ausrichtfläche 20 gezogen wurden.
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Im nächsten Schritt wird über den Motor 12 das leistenförmige Ausrichtelement 10 um die Schwenkachse 11 über den Riementrieb geschwenkt, wie die 10–12 zeigen, wobei 12 die Endposition zeigt, in der der Ausrichtvorgang abgeschlossen ist. Die Ausrichtfläche 20 weist eine Stufe 31 auf, die sich an die Ausrichtfläche 20 anschließt und als Anschlag für die Spitze 25 der Nadel dient. Die Nadel 18 dreht sich während der Schwenkbewegung um ihre Längsachse, was infolge ihrer beweglichen Aufnahme in der Halterung 2 möglich ist. Spätestens mit Erreichen der Endstellung, wie in 12 und vergrößert in 13 gezeigt ist, liegt die auszurichtende Geometrie, nämlich die Schrägschlifffläche 24, formschlüssig an der Ausrichtfläche 20 an, die die Geometrie der Schrägschlifffläche 24 abbildet, also ebenfalls ebenflächig ist. Der Winkel α, den die Ausrichtfläche 20 zur Längsachse der Nadel 18 einnimmt, entspricht exakt dem Winkel α', den die Schrägschlifffläche 24 relativ zur Längsachse der Nadel 18 besitzt. Durch das schwenkbedingte langsame Einfahren in die Endstellung kann sich die Nadel 18 ohne Weiteres drehen und sich die Schrägschlifffläche 24 formschlüssig auf die Ausrichtfläche 20 legen. In der Endstellung, siehe 13, liegt die Nadelspitze 25 an der Stufe 31 als Anschlag an, sie befindet sich genau in der Ecke der Stufe.
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Mit Erreichen der Schwenkendstellung und damit der erfolgten Ausrichtung der Nadel 18 (siehe 13) fährt die Betätigungseinrichtung 5 nebst Betätigungsbacken 6 wieder nach unten, so dass der jeweilige Klemmkolben 7 freigegeben wird und die Nadel 18 in ihrer Ausrichtposition verklemmt. Hierbei befindet sich die Nadel 18 noch in formschlüssiger Anlage an der Ausrichtfläche 20 am Ausrichtelement 10. Dies ist in 14 gezeigt. Im Anschluss verfährt die Ausrichteinrichtung 9 wieder in die bereits in 7 gezeigte entfernte Position relativ zu den Halterungen 2, wonach zum einen das Ausrichtelement 10 wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt wird, zum anderen kann nachfolgen die Greifereinrichtung 16 wieder herangefahren werden, um die Nadeln 18 erneut zu greifen, die dann durch erneutes Anheben der Betätigungseinrichtung 5 nebst Betätigungsbacken 6 zur Entnahme freigegeben werden.
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16 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 einer zweiten Ausführungsform. Auch dort sind mehrere, den Halterungen aus den vorherigen Figuren entsprechende Halterungen 2 vorgesehen, wobei aus Gründen der Einfachheit nur eine Halterung 2 gezeigt ist. Ihr zugeordnet ist wiederum ein Ausrichtelement 10, das an einer geeigneten Ausrichteinrichtung 9 angeordnet ist, welche Ausrichteinrichtung 9 erneut horizontal beweglich ist. Die jeweiligen Säulen oder Träger sind nicht näher gezeigt.
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Die Ausrichteinrichtung 10 umfasst im gezeigten Beispiel mehrere Längsführungen 26 in Form von Köchern 27, also entsprechend den Bohrungen, die an ihrem Ende die auszurichtende Geometrie 23 abbilden, mithin also exakt der Form der Nadelspitze entsprechen. Die entsprechende Formgebung im Köcherinneren kann beispielsweise durch gezieltes Ätzen oder dergleichen erfolgen, oder indem das Ausrichtelement 10 zweiteilig ausgeführt ist, mithin also aus einem Oberteil und einem Unterteil besteht, die jeweils eine Köcherhälfte abbilden.
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Zum Ausrichten wird nun zum einen das Ausrichtelement 10 relativ zu den Halterungen 2 positioniert, wonach die Nadeln 18 in die jeweiligen Köcher 27 eingeführt werden. Wiederum sind die Nadeln 18 nicht länger in der jeweiligen Halterung 2 verklemmt, sie sind also axial beweglich und können sich um ihre Längsachse drehen. Zum axialen Bewegen könnte wiederum eine Magnetfelderzeugungseinrichtung vorgesehen sein, die im Bereich des Ausrichtelements 10 angeordnet sein kann. Im gezeigten Beispiel ist hier jedoch eine Einrichtung 28 zur Erzeugung eines Luftstroms vorgesehen, umfassend beispielsweise eine zentrale Pumpe 29, die Druckluft zuführt. Diese Druckluft wird in den Bereich der Halterung 2 zugeführt. Mittels der Druckluft, also eines Luftstroms, wird die jeweilige Nadel axial bewegt und in den jeweiligen Köcher 27 eingefördert, also eingeblasen. Die ausrichtende Drehbewegung, an deren Ende die Schrägschlifffläche 24 formschlüssig an der abzubildenden Geometrie 23 der Ausrichtfläche 20 am Köcherboden anliegt, erfolgt während des Einlaufens der Spitze in das Köcherende.
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Sind alle Nadeln 18 „eingeblasen” und ausgerichtet, werden die jeweiligen Klemmkolben 7 der einzelnen Halterungen, die in 16 nicht näher gezeigt sind, wieder geschlossen und folglich die Nadeln 18 in ihrer Ausrichtposition fixiert. Sodann wird das Ausrichtelement 10 wieder zurückgezogen und die ausgerichteten Nadeln freigegeben, die nachfolgend wiederum nach Öffnen ihrer Verklemmung über die nicht näher gezeigte Greifereinrichtung, die auch zum Beladen dient, entnommen werden können.
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Grundsätzlich wäre es auch denkbar, eine solche Einrichtung 28 zur Erzeugung eines fördernden Luftstroms bei der aus den 1–15 bekannten Vorrichtung 1 vorzusehen, die die Schwenkleiste als Ausrichtelement 10 aufweist. Dieses Ausrichtelement 10 würde dann nur dem Ausrichten dienen, nicht aber der Nadelbewegung, d. h., dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung 21 dann entfallen kann.
