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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Sicherungsringen mit definierten Vorspanngrad.
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Sicherungsringe, wie sie beispielsweise für Wellen, Bolzen oder dergleichen Anwendung finden, variieren im entspannten Zustand herstellungsbedingt oftmals erheblich in ihrem Öffnungsdurchmesser. Dies führt bei der automatischen Entnahme derartiger Sicherungsringe, beispielsweise mittels eines Robotergreifers, aus einem Magazin zu erheblichen Problemen, da die Ringe oftmals nicht zuverlässig gegriffen werden können. Eine manuelle Vorbereitung der Ringe zur automatisierten Weiterverarbeitung mittels eines Roboters ist jedoch aufwendig und führt zu hohen Fertigungskosten.
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So zeigt die
DE 85 25 534 U1 eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Ringscheiben, die in einem Magazin zu einem Stapel aufgeschichtet sind, mit einem unterhalb des Magazins und quer zu diesem entgegen einer Feder aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung verschiebbar gehaltenen Schieber, der an einer Stirnseite eine offene Aussparung mit einer dem Außendurchmesser der Ringscheiben entsprechenden Öffnungsweite aufweist, wobei die Aussparung in der Arbeitsstellung des Schiebers mit dem Stapel fluchtet, so dass die jeweils unterste Ringscheibe des Stapels in die Aussparung fällt und bei Rückkehr des Schiebers in die Ruhestellung in eine Entnahmeposition verschoben wird.
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Ferner zeigt die
DE 101 54 235 A1 eine Vorrichtung zum Vereinzeln scheibenförmiger, biegsamer Materialzuschnitte von einem senkrechten Stapel mit einen Stapelhalter, auf dem der unterste Materialzuschnitt mit seinem Umfangsrand aufliegt
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche ein zuverlässiges Vereinzeln von Sicherungsringen mit definiertem Vorspanngrad und damit mit definierter Öffnungsweite erlaubt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Vereinzeln von Sicherungsringen sind die Sicherungsringe stapelbar in eine Aufnahme zwischen wenigstens einem radial inneren und wenigstens einem radial äußeren Führungselement aufnehmbar. Der jeweils unterste Sicherungsring eines solchen Stapels ist durch eine Entnahmeöffnung entnehmbar. Durch die Kombination innerer und äußere Führungselemente wird der Öffnungsgrad und Vorspanngrad der Sicherungsringe genau eingestellt, so dass der jeweils unterste Sicherungsring durch die Entnahmeöffnung zuverlässig von einem robotischen Werkzeug ergriffen werden kann. Eine manuelle Vorbearbeitung der Sicherungsringe ist damit nicht notwendig.
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Erfindungsgemäß weist die Entnahmeöffnung einen kleineren Durchmesser auf, als einem Stapel aufgenommener Sicherungsring. Die Sicherungsringe können daher nicht unkontrolliert durch die Aufnahmeöffnung aus dem Stapel fallen, sondern müssen vor der Entnahme in kontrolliertem Maße vorgespannt werden. Nach dieser Vorspannung befinden sich die Sicherungsringe in einem definierten Zustand, was den Vorspann- und Öffnungsgrad angeht, und sind daher für eine Entnahme mithilfe eines robotischen Werkzeugs geeignet.
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Diese Funktion ist zweckmäßiger Weise in die Vorrichtung selbst integriert, hierzu ist im Bereich der Entnahmeöffnung wenigstens ein radial beweglicher Zapfen vorgesehen, mittels welchem der jeweils unterste Sicherungsring durch eine radiale Bewegung spannbar ist. Der jeweils unterste Sicherungsring wird damit auf einen Durchmesser gespannt, der kleiner ist als der Durchmesser der Entnahmeöffnung, so dass der Sicherungsring von unten her entnommen werden kann. Durch die kontrollierte Bewegung des Zapfens wird auch hier ein definierter Öffnungsgrad und Vorspanngrad des Sicherungsringes erzielt.
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Soll beim Spannen des Sicherungsringes ein Durchmesser erzielt werden, der kleiner ist als derjenige im komplett geschlossenen Zustand des Sicherungsrings, so muss sichergestellt werden, dass die Endbereiche des Sicherungsrings kontrolliert übereinander gleiten. Hierzu ist vorzugsweise im Bereich der Entnahmeöffnung wenigstens ein Rampenelement vorgesehen, über welches beim Spannen des jeweils untersten Sicherungsrings ein Endbereich des Sicherungsrings über den jeweils anderen Sicherungsring axial überschiebbar ist.
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Bevorzugt ist der wenigstens eine Zapfen mittels einer Kurvenscheibe bewegbar. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Zapfen vorgesehen ist. Die Kurvenscheibe übersetzt hierbei eine rotierende Bewegung in eine radiale lineare Bewegung der mit ihr verbundenen Zapfen. Die Kurvenscheibe selbst kann dabei zweckmäßigerweise beispielsweise mit einem Pneumatikzylinder angetrieben werden. Hierdurch kann eine einzige lineare Bewegung - nämlich die des im Wesentlichen tangential zur Kurvenscheibe angeordneten Pneumatikzylinders - über die Rotationsbewegung der Kurvenscheibe in eine Mehrzahl von jeweils radial bzgl. des Sicherungsringes gerichteten Bewegungen der Zapfen übersetzt werden. Hierdurch kann mit einer Mindestzahl von beweglichen Teilen der gewünschte Bewegungsablauf realisiert werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsform anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1a bis c drei Sicherungsringe mit unterschiedlichem Öffnungszustand und Vorspanngrad;
- 2 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine detaillierte Ansicht eines Entnahmebereiches des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- 4 und 5 zwei perspektivische Detailansichten des Entnahmemechanismus mit radial beweglichen Zapfen zum Spannen der Sicherungsringe und Rampenelementen zum kontrollierten Verschränken der Sicherungsringe.
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Sicherungsringe 10 zum Sichern von Bolzen, Wellen oder dergleichen werden herstellungsbedingt mit unterschiedlichen Öffnungsgrad bzw. Vorspanngrad angeliefert. 1 a bis c zeigen drei Beispiele unterschiedlich geöffneter Sicherungsringe 10. In 1a ist der Sicherungsring 10 zu stark gespannt, die Öffnung 12 des Sicherungsrings 10 ist zu klein. 1b zeigt einen korrekt vorgespannten Sicherungsring 10, dessen Öffnung 12 das gewünschte Maß aufweist, und 1c einen zu weit geöffneten Sicherungsring 10.
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Der unterschiedliche Öffnungsgrad der Sicherungsringe 10 im Anlieferungszustand führt zu Problemen beim automatisierten Ergreifen dieser Sicherungsringe 10. Um alle Sicherungsringe 10 auf einen definierten Öffnungszustand zu bringen, ist eine im Ganzen mit 14 bezeichnete Vorrichtung vorgesehen. Die Sicherungsringe 10 sind in einer Aufnahme 16 der Vorrichtung 14 stapelbar aufnehmbar. Die Aufnahme 16 ist durch radial äußere Führungselemente 18 sowie ein radial inneres Führungselement 20 begrenzt. Die Führungselemente 18, 20 weisen jeweilige Einführschrägen 22 auf. Die Sicherungsringe 10 können im Lieferungszustand von oben her, also in Richtung des Pfeils 24 in die Aufnahme 16 eingeführt werden. Durch die Einführschrägen 22 werden die Sicherungsringe 10 in die Aufnahme geführt, die äußeren 18 und inneren Führungen 20 stellen beim Stapeln der Sicherungsringe 10 den gewünschten Öffnungsgrad ein. Von unten her können die Sicherungsringe 10 dann in Richtung des Pfeils 26 wieder entnommen werden.
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Um ein unkontrolliertes Herausfallen der Sicherungsringe 10 aus der Entnahmeöffnung 28 zu vermeiden, ist die Entnahmeöffnung 28 kleiner ausgebildet, als der Durchmesser der Sicherungsringe 10 in der Aufnahme 16. Vor den Entnehmen der Sicherungsringe 10 müssen diese daher noch gespannt und verschwenkt werden. Der hierzu vorgesehene Entnahmemechanismus ist in der Draufsicht in 3 gezeigt.
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Zum Spannen der Sicherungsringe 10 sind bzgl. der Entnahmeöffnung 28 radial bewegliche Zapfen 30 vorgesehen. Durch Vorschieben der Zapfen 30 radial nach innen werden die Sicherungsringe 10 zusammengedrückt, so dass sich ihr Öffnungsgrad reduziert. Um die Zapfen 30 radial auf möglichst einfache Weise zu bewegen, ist eine Kurvenscheibe 32 vorgesehen. Die Zapfen 30 sind mit Endbereichen 34 in Führungen 36 der Kurvenscheibe 32 aufgenommen. Diese Führungen weichen von einem kreisförmigen Verlauf ab, durch Verdrehen der Kurvenscheibe 32 wird daher eine radiale lineare Bewegung der Endbereiche 34 und damit der gesamten Zapfen 30 bewirkt. Die Bewegung der Kurvenscheibe 32 selbst kann durch einen einzigen Pneumatikzylinder 38 erfolgen. Dieser ist mit einem Endbereich 40 gelenkig an der Kurvenscheibe 32 gehalten. Durch lineares Vorschieben des Pneumatikzylinders 38 in Richtung des Pfeils 42 wird eine Drehbewegung in Richtung des Pfeils 44 der Kurvenscheibe 32 verursacht, welche durch die Führungen 36 wiederum in eine lineare, radiale Bewegung der Zapfen 30 übersetzt wird, welche schließlich den gewünschten Vorspannungs- bzw. Öffnungsgrad der Sicherungsringe 10 erzeugt.
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Die Zapfen 30 sind in den 4 und 5 gezeigt. 4 zeigt dabei die Zapfen 30 im eingefahrenen Zustand, also im Rotationszustand der Kurvenscheibe 32 gemäß 3. Durch Verdrehen der Kurvenscheibe 32 gehen die Zapfen 30 in den in 5 gezeigten Zustand über und spannen dadurch den zwischen den Führungen 18 und 20 gehaltenen jeweils untersten Sicherungsring 10 des Stapels. Damit die Endbereiche 46, 48 des Sicherungsrings 10 kontrolliert übereinander gleiten, sind zudem Rampenelemente 50, 52 vorgesehen. Der so gespannte Sicherungsring 10 kann nun von unten her mittels eines robotischen Greifers aus der Entnahmeöffnung 28 der Vorrichtung 14 entnommen werden.
