DE102016204496B4 - Haltevorrichtung für mindestens einen sphärischen Körper - Google Patents

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Abstract

Haltevorrichtung (1) zur Aufnahme und zum Transport mindestens eines sphärischen Körpers (3), umfassend ein Rahmenelement (4), an dem mindestens eine Aufnahmevorrichtung (5) zur Aufnahme des jeweiligen sphärischen Körpers (3) angeordnet ist, um die Oberfläche (2) des jeweiligen sphärischen Körpers (3) im Rahmen einer Oberflächenkontrolle visuell zu kontrollieren, wobei die mindestens eine Aufnahmevorrichtung (5) an einer dem jeweiligen sphärischen Körper (3) zugewandten Seite zumindest teilweise dergestalt konisch ausgebildet ist, dass der sphärische Körper darin drehbar gelagert aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahmevorrichtung (5) mindestens drei Haltearme (7) umfasst, wobei die mindestens drei Haltearme (7) zumindest teilweise am jeweiligen sphärischen Körper (3) zur Anlage kommen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Aufnahme und zum Transport mindestens eines sphärischen Körpers. Unter sphärischen Körpern sind insbesondere Wälzkörper jeglicher Art, vorzugsweise von Kugellagern oder Zylinderrollenlagern zu verstehen.
  • Aus der DE 102 35 964 B3 geht eine Vorrichtung und ein Verfahren zur visuellen Kontrolle von Kugeloberflächen hervor. Die Vorrichtung ist dazu vorgesehen eine Kugel auf definierten Abrollspuren abzurollen und umfasst dazu eine schräge Deckplatte über eine Abrollplatte, die auf zwei Führungen montiert ist, und auf der ein Handgriff befestigt ist, mit dessen Hilfe die Abrollplatte in der Ebene bewegt werden kann. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Kulisse an deren Innenkanten entlang der Handgriff bewegt werden kann und zwei Anlageflächen, die mittels Längsführungen an der Deckplatte befestigt sind und die in geschlossenem Zustand zwei Seiten eines Dreiecks ausbilden, in dem sich die Kugel beim Abrollvorgang befindet, wobei die schräge Anordnung der Deckplatte und damit der Abrollplatte gewährleistet, dass die Kugel in der Abrollposition verbleibt.
  • Die US 2 608 307 A beschreibt eine Vorrichtung zur Untersuchung von Metallkugeln, wobei die Kugeln in Vertiefungen positioniert werden, die einen kleinen Teil der Kugeloberfläche aufnehmen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Haltevorrichtung zur Aufnahme und zum Transport mindestens eines sphärischen Körpers weiterzuentwickeln, um insbesondere den Zeitbedarf für eine Oberflächenkontrolle des sphärischen Körpers zu reduzieren und zu gewährleisten, dass die gesamte Oberfläche des sphärischen Körpers zuverlässig kontrollierbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung zur Aufnahme und zum Transport mindestens eines sphärischen Körpers umfasst ein Rahmenelement, an dem mindestens eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des jeweiligen sphärischen Körpers angeordnet ist, um die Oberfläche des jeweiligen sphärischen Körpers im Rahmen einer Oberflächenkontrolle visuell zu kontrollieren, wobei die mindestens eine Aufnahmevorrichtung an einer dem jeweiligen sphärischen Körper zugewandten Seite zumindest teilweise konisch ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung zur Aufnahme und zum Transport von Wälzkörpern, insbesondere kugel- und tonnenförmigen Wälzkörpern vorgesehen. Die konische Ausbildung der Aufnahmevorrichtung erlaubt, insbesondere die Aufnahme von sphärischen Körpern unterschiedlichen Durchmessers. Insbesondere ist die Aufnahmevorrichtung trichterförmig ausgebildet und dazu vorgesehen, den jeweiligen sphärischen Körper drehbar zu lagern.
  • Eine visuelle Kontrolle der Oberfläche des sphärischen Körpers ist maschinell oder manuell durchführbar. Insbesondere ist die Kontrolle der Oberfläche des sphärischen Körpers automatisiert mittels einer Kamera oder manuell von einer Person, vorzugsweise mittels eines Mikroskops durchführbar.
  • Nicht von einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst, ist eine Aufnahmevorrichtung mit einer Spiralfeder, wobei die Spiralfeder zumindest teilweise am jeweiligen sphärischen Körper zur Anlage kommt. Insbesondere umfasst die Aufnahmevorrichtung einen Ring, an dem die Spiralfeder vorzugsweise stirnseitig angeordnet ist. Die Spiralfeder ist trichterförmig ausgebildet und zur Aufnahme und Lagerung sphärischer Körper unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß umfasst die mindestens eine Aufnahmevorrichtung mindestens drei Haltearme, wobei die mindestens drei Haltearme zumindest teilweise am jeweiligen sphärischen Körper zur Anlage kommen. Insbesondere umfasst die Aufnahmevorrichtung einen Rahmen, an dem die mindestens drei Haltearme angeordnet sind. Die mindestens drei Haltearme sind derart an dem Rahmen angeordnet, dass sie an ihren distalen Enden einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als an den am Rahmen festgelegten Enden. Insbesondere ist denkbar, dass die Haltearme zusätzlich Halteelemente aufweisen, die an dem jeweiligen sphärischen Körper linienförmig zur Anlage kommen. Zur Aufnahme einer Kugel sind mindestens drei Haltearme vorgesehen und zur Aufnahme einer Zylindertonne sind mindestens drei, vorzugsweise vier Haltearme vorgesehen. Die sich im Wesentlichen trichterförmig verjüngenden Haltearme sind zur Aufnahme und Lagerung sphärischer Körper unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen. Vorteilhafterweise sind die mindestens zwei Haltearme elastisch ausgebildet und/oder verschwenkbar ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen rasterförmig innerhalb des Rahmenelements angeordnet. Mit anderen Worten sind mehrere Aufnahmevorrichtungen netzförmig miteinander verbunden und ermöglichen so, die Aufnahme und Lagerung mehrerer sphärischer Körper innerhalb des Rahmenelements. Dies ist als besonders vorteilhaft bei der automatisierten Kontrolle anzusehen, da beispielsweise für jeden sphärischer Körper eine Kamera vorgesehen werden kann, die den jeweiligen sphärischen Körper untersucht. Ferner ist auch eine Untersuchung von mehreren sphärischen Körpern gleichzeitig mit nur einen Kamera denkbar. Insbesondere wird dadurch eine Reduzierung der Prüfungsdauer mehrerer sphärischer Körper erzielt.
  • Vorzugsweise ist das Rahmenelement um einen Winkel zu einer Achse drehbar ausgebildet. Insbesondere ist das Rahmenelement um einen Winkel von mindestens 180° zu der Achse drehbar ausgebildet, um bei einer Drehung des Rahmenelements alle sphärischen Körper gleichzeitig aus der jeweiligen Aufnahmevorrichtung zu entnehmen.
  • Bevorzugt ragt der jeweilige sphärische Körper zumindest teilweise aus der mindestens einen Aufnahmevorrichtung heraus. Ferner bevorzugt wirkt das mindestens eine Rahmenelement zur Positionierung des jeweiligen sphärischen Körpers mit einem Tisch zusammen, wobei das Rahmenelement und der Tisch relativ zueinander verschiebbar sind, und wobei der zumindest teilweise aus der Aufnahmevorrichtung herausragende jeweilige sphärische Körper auf dem Tisch zur Anlage kommt, um an diesem abzurollen. Mit anderen Worten ist entweder nur das Rahmenelement zumindest zweidimensional verschiebbar, oder nur der Tisch zumindest zweidimensional verschiebbar oder sowohl das Rahmenelement als auch der Tisch zumindest zweidimensional verschiebbar.
  • Insbesondere ist die Oberfläche des jeweiligen sphärischen Körpers mittels eines Farbeindringverfahrens visuell kontrollierbar. Mit anderen Worten erfolgt das Aufbringen von Farbmittel auf die Oberfläche des sphärischen Körpers durch Einweichen in einem Farbbad oder Aufsprühen. Um eine vollständig gründliche Benetzung der Oberfläche des sphärischen Körpers zu gewährleisten wird die Haltevorrichtung mehrmals im Farbbad zumindest auf und ab bewegt. Die Farbe dringt durch Kapillarkräfte von Rissen und Poren in der Oberfläche des sphärischen Körpers ein. Danach wird die Oberfläche gereinigt und ein Entwickler zum Aufsaugen des in den Rissen und Poren vorhandenen Farbmittels wird auf die Oberfläche des sphärischen Körpers aufgebracht. Die Eindringprüfung ist nur eine von vielen möglichen Verfahren eine Oberflächenkontrolle des sphärischen Körpers durchzuführen. Weitere diesbezügliche Verfahren sind ebenfalls denkbar.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der sechs Figuren näher dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen
    • 1 eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, umfassend mehrere Aufnahmevorrichtungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine schematische Seitenansicht einer Aufnahmevorrichtung gemäß 1,
    • 3 eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, umfassend mehrere Aufnahmevorrichtungen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 4 eine schematische Seitenansicht einer Aufnahmevorrichtung gemäß 3,
    • 5 eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, umfassend mehrere Aufnahmevorrichtungen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und
    • 6 eine schematische Seitenansicht einer Aufnahmevorrichtung gemäß 5.
  • Gemäß 1 umfasst eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 zur Aufnahme und zum Transport von sphärischen Körpern 3 ein Rahmenelement 4, an dem eine Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen 5 rasterförmig über jeweilige Stege 11 innerhalb des Rahmenelements 4 angeordnet sind. Die Haltevorrichtung 1 ist im Wesentlichen dazu vorgesehen im Rahmen einer Oberflächenkontrolle des sphärischen Körpers 3, den sphärischen Körper 3 aufzunehmen und zu transportieren, um die Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3 visuell zu kontrollieren. Die jeweilige Aufnahmevorrichtung 5 umfasst eine Spiralfeder 6, wobei die Spiralfeder 6 mit einer Innenumfangsfläche teilweise am jeweiligen sphärischen Körper 3 zur Anlage kommt. Mithin ist der jeweilige sphärische Körper 3 innerhalb der jeweiligen Spiralfeder 6 im Wesentlichen drehbar angeordnet.
  • In der nicht erfindungsgemäßen Darstellung nach 2 ist die Aufnahmevorrichtung 5, insbesondere die Spiralfeder 6 konisch ausgebildet. Der sphärische Körper 3 ist als Wälzkörper eines Kugellagers ausgebildet und ragt zumindest teilweise aus der Aufnahmevorrichtung 5 in Richtung eines darunter befindlichen Tisches 8 heraus. Das Rahmenelement 4, insbesondere die hier dargestellte Aufnahmevorrichtung 5 wirkt zur Positionierung des sphärischen Körpers 3 mit dem Tisch 8 zusammen, wobei das Rahmenelement 4 und der Tisch 8 relativ zueinander verschiebbar sind. Insbesondere kommt der jeweilige sphärische Körper 3 auf dem Tisch 8 zur Anlage und rollt bei einer Relativbewegung zwischen dem Rahmenelement 4 und dem Tisch 8 ab. Durch das Abrollen des sphärischen Körpers 3 am Tisch 8 ist die gesamte Oberfläche des sphärischen Körpers 3, insbesondere mittels Farbeindringverfahren visuell kontrollierbar.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1. Die Haltevorrichtung 1 umfasst mehrere Aufnahmevorrichtungen 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die jeweilige Aufnahmevorrichtung 5 weist drei Haltearme 7 auf, die an einem jeweiligen Ring 9 angeordnet sind und im Wesentlichen konisch zusammenlaufen. Insbesondere sind die drei Haltearme 7 trichterförmig ausgebildet und nähern sich mit zunehmendem Abstand vom Ring 9 einander an. Ferner kommen die drei Haltearme 7 teilweise am jeweiligen sphärischen Körper 3 zur Anlage und ermöglichen eine drehbare Lagerung des jeweiligen sphärischen Körpers 3.
  • Nach 4 wird ersichtlich, dass der sphärische Körper 3 aus 3 als Wälzkörper eines Kugellagers ausgebildet ist und zumindest teilweise aus der Aufnahmevorrichtung 5 in Richtung eines darunter befindlichen Tisches 8 herausragt, um an dem Tisch 8 abzurollen. Durch das Abrollen des sphärischen Körpers 3 am Tisch 8 ist die gesamte Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3, insbesondere mittels Farbeindringverfahren visuell kontrollierbar.
  • 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1. Die Haltevorrichtung 1 umfasst mehrere Aufnahmevorrichtungen 5 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die jeweilige Aufnahmevorrichtung 5 weist sechs Haltearme 7 auf, die an einem jeweiligen Rahmen 10 angeordnet sind und im Wesentlichen konisch zusammenlaufen. Insbesondere sind die sechs Haltearme 7 trichterförmig ausgebildet und nähern sich mit zunehmendem Abstand vom Rahmen 10 einander an. Ferner kommen die drei Haltearme 7 teilweise am jeweiligen sphärischen Körper 3 zur Anlage und ermöglichen eine drehbare Lagerung des jeweiligen sphärischen Körpers 3.
  • Nach 6 wird ersichtlich, dass der sphärische Körper 3 aus 5 als Wälzkörper eines Zylinderrollenlagers ausgebildet ist und zumindest teilweise aus der Aufnahmevorrichtung 5 in Richtung eines darunter befindlichen Tisches 8 herausragt, um an dem Tisch 8 abzurollen. Durch das Abrollen des sphärischen Körpers 3 am Tisch 8 ist die gesamte Oberfläche 2 des sphärischen Körpers 3, insbesondere mittels Farbeindringverfahren visuell kontrollierbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Haltevorrichtung
    2
    Oberfläche
    3
    sphärischer Körper
    4
    Rahmenelement
    5
    Aufnahmevorrichtung
    6
    Spiralfeder
    7
    Haltearm
    8
    Tisch
    9
    Ring
    10
    Rahmen
    11
    Steg

Claims (7)

  1. Haltevorrichtung (1) zur Aufnahme und zum Transport mindestens eines sphärischen Körpers (3), umfassend ein Rahmenelement (4), an dem mindestens eine Aufnahmevorrichtung (5) zur Aufnahme des jeweiligen sphärischen Körpers (3) angeordnet ist, um die Oberfläche (2) des jeweiligen sphärischen Körpers (3) im Rahmen einer Oberflächenkontrolle visuell zu kontrollieren, wobei die mindestens eine Aufnahmevorrichtung (5) an einer dem jeweiligen sphärischen Körper (3) zugewandten Seite zumindest teilweise dergestalt konisch ausgebildet ist, dass der sphärische Körper darin drehbar gelagert aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahmevorrichtung (5) mindestens drei Haltearme (7) umfasst, wobei die mindestens drei Haltearme (7) zumindest teilweise am jeweiligen sphärischen Körper (3) zur Anlage kommen.
  2. Haltevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen (5) rasterförmig innerhalb des Rahmenelements (4) angeordnet sind.
  3. Haltevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige sphärische Körper (3) zumindest teilweise aus der mindestens einen Aufnahmevorrichtung (5) herausragt.
  4. Haltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (4) zur Positionierung des jeweiligen sphärischen Körpers (3) mit einem Tisch (8) zusammenwirkt, wobei das Rahmenelement (4) und der Tisch (8) relativ zueinander verschiebbar sind, und wobei der zumindest teilweise aus der Aufnahmevorrichtung (5) herausragende jeweilige sphärische Körper (3) auf dem Tisch (8) zur Anlage kommt.
  5. Haltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (2) des jeweiligen sphärischen Körpers (3) mittels Farbeindringverfahren visuell kontrollierbar ist.
  6. Haltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (4) um einen Winkel zu einer Achse (9) drehbar ausgebildet ist.
  7. Verwendung einer Haltevorrichtung (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Aufnahme und zum Transport von Wälzkörpern.
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