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Die
Erfindung betrifft ein Richt- und Fördergerät für Kegelrollen, umfassend einen
Aufgabetrichter mit nachgeschalteter Rollenzuführeinheit sowie Richt- und Fördermittel
gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Kegelrollenlager
als eine Wälzlager-Bauart sind
besonders zur Aufnahme von kombinierten radialen und axialen Belastungen
geeignet. Einreihige Kegelrollenlager werden immer mit einem zweiten Kegelrollenlager
auf der Gegenseite eingebaut, wobei auch mehrreihige Kegelrollenlager
hergestellt werden.
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Die
Problematik bei der Herstellung von Kegelrollenlagern insbesondere
in großen
Stückzahlen ist
die kontinuierliche und definierte Zuführung der einzelnen Kegelrollen,
die im Regelfall als Schüttgut vorliegen.
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In
DD 12 905 A wird
zur Lösung
einer derartigen Problematik beispielsweise eine Zuführeinrichtung
für Kegelrollen-Sortierautomaten
offenbart, welche einen Aufgabetrichter mit nachgeschalteter Rollenzuführeinheit
in Form eines Fallrohres und ein Richt- und Fördermittel in Form eines mit
einer Scheibe zusammenwirkenden Stößels umfasst. Ausgangsseitig
des Aufgabetrichters ist eine Richtschleuse angeordnet, die in das
Fallrohr übergeht, welches
den aus einzelnen Kegelrollen bestehenden Rollenstrang seitlich
von oben auf zwei vertikal stehende, rotierende, beabstandete Richtscheiben
leitet. Der Innenabstand der Richtscheiben ist dabei um einen vorgegebenen
Betrag kleiner als der maximale Kegelrollen-Durchmesser, sodass
die Kegelrollen zwischen den Scheiben hängend in Rotationsrichtung
mitgenommen und ausgerichtet werden.
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Die
Lehre nach
US 2,991,871
A beschäftigt sich
vor allem mit dem Weitertransport einzeln ausgerichteter Schraubenmuttern.
Die darin aufgezeigte Vorrichtung weist einen Aufgabetrichter mit
nachgeschalteter Zuführeinheit
sowie Richt- und Fördermittel
auf. U. a. ist ein Rad vorgesehen, um mittels Leitvorrichtung die
gerichteten Muttern zu übernehmen und
diese einer Führungsschiene
zuzuführen.
Hierfür sind
am Pumpenrad umfangsseitig federnd gelagerte Stiftbolzen angeordnet,
sowie weiterhin im Abschnitt zwischen der Übergabe der Muttern zum Rad
und dem Ausgabebereich am Rad ein äußeres Andrücksegment in Form einer gebogenen
Schiene vorgesehen.
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In
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 38 11 394 A1 wird eine Vorrichtung zum
Verändern
von Abständen
zwischen hintereinander bewegten Gegenständen offenbart, wobei erfindungsgemäß Gegenstände von
kreisförmigem
Grundriss auf einer Förderstrecke
zwischen seitlichen Begrenzung in lückenloser Reihe herangefördert werden
und mittels der Vorrichtung an einen Rundtisch übergeben werden sollen. Zu
diesem Zweck umfasst die Vorrichtung eine Nabe, die um eine senkrechte
Drehachse angetrieben ist. Von der Nabe weg erstrecken sich in radialen
Richtungen und in gleichmäßigen Winkelabständen voneinander
zahlreiche Speichen. An einem Ende jeder Speiche ist ein Mitnehmer
angeordnet, der an einer Führung
geführt
ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Führung um einen rings um die Nabe
angeordneten Kreiszylinder mit senkrechter Achse. Die Führung dient
zum periodischen Verändern
des radialen Abstandes der Mitnehmer von der Nabe während der
Drehung.
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Die
Möglichkeit
zur Förderung
und Ausrichtung von in einem Aufgabetrichter befindlichen prismenförmigen Mikrochips
wird in der
US 6,062,423
A beschrieben. Zunächst
erfolgt die Zuführung
der einzelnen Mikrochips in eine Führungsschiene durch zwei sich
nach oben in den trichterförmigen
Teil des Lagerbunkers ragender Aufnahmeelemente. Dabei ist vorgesehen,
dass sich ein erstes Aufnahmeelement, angetrieben durch einen Hebelarm
in oszillierender Art und Weise fortlaufend auf und ab bewegt, sodass
das Aufnahme element abwechselnd tiefer in den Lagerbunker hineinragt
als das zweite Aufnahmeelement, sodass die ausgerichtete Zuführung der einzelnen
Mikrochips in eine gebogene Führungsschiene
erfolgen kann.
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Der
aufgeführte
Stand der Technik zeigt, dass sowohl Vorrichtungen zur Ausrichtung
einzelner als Schüttgut
gelagerte zylinder- oder prismenförmiger Gegenständen als
auch Vorrichtungen zum Fördern
bereits ausgerichteter Gegenstände
bekannt sind. Es existiert jedoch noch keine Vorrichtung, welche
speziell auf die Geometrie von Kegelrollen ausgerichtet ist und
gleichzeitig einen schnelle und einfach Ausrichtung und Förderung
von Kegelrollen zur Montagemaschine gewährleistet.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein weiterentwickeltes
Richt- und Fördergerät für Kegelrollen
anzugeben, das es gestattet, eine Menge von Kegelrollen lose aufzugeben,
wobei die einzelnen Kegelrollen in eine definierte Lage überführt und in
dieser Lage zum Lagerkomplettierungsort, d. h. zur Montagemaschine überführt werden
können.
Weiterhin soll in einer Ausführungsform
die Möglichkeit
geschaffen werden, fehlerhafte, außerhalb des Toleranzbereichs
liegende Kegelrollen von einer weiteren Verarbeitung auszuschließen.
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Die
Lösung
der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Richt- und Fördergerät für Kegelrollen gemäß der Merkmalskombination
nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen umfassen.
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Dem
Grundgedanken der Erfindung folgend umfaßt das Gerät einen Aufgabetrichter, der
zunächst
die Kegelrollen speichernd aufnimmt, wobei am Ausgang des Aufgabetrichters
eine Richtschleuse angeordnet ist.
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Mit
Hilfe der Richtschleuse werden die ungeordnet vorliegenden Kegelrollen
zu einem Strang aufgerichtet und über ein Zuführrohr und/oder ein Zellrad
dann der eigentlichen Richteinheit, umfassend beabstandete Richtscheiben, übergeben.
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Die
Richtschleuse umfaßt
bevorzugt zwei sich vertikal gegenläufig nach oben und unten bewegende,
mit einer Schräge
versehene Halbschalen, z. B. Rohrhalbschalen, die das gewünschte vereinzelte Aufnehmen
der Kegelrollen zur Bildung des Strangs gewährleisten.
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Der
Rollenstrang gelangt dann von oben oder seitlich von oben auf die
vorerwähnten
vertikal rotierenden, beabstandeten Richtscheiben. Der Innenabstand
der Richtscheiben ist um einen vorgegebenen Betrag kleiner als der
maximale Kegelrollen-Durchmesser, so daß die Kegelrollen zwischen den
Scheiben hängen
und schwerkraftbedingt sich ausrichten und in Rotationsrichtung
mitgenommen werden.
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Beispielsweise
ist der Innenabstand der Richtscheiben so eingestellt, daß sich die
Kegelrollen im oberen Viertel ihrer Länge zwischen den Scheiben hängend fixieren
und somit mit der konisch nach unten zulaufenden Seite radial bis
tangential längsachsenbezogen
sich innerhalb der Richtscheiben befinden.
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Den
Richtscheiben umfangsseitig benachbart ist erfindungsgemäß ein bezogen
auf die Richtscheiben gegensinnig rotierendes Pumpenrad befindlich.
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Über eine
Leitvorrichtung werden die gerichteten Kegelrollen vom Pumpenrad übernommen
und dann vom Pumpenrad form- und/oder kraftschlüssig transportiert einem Förderrohr
oder einem Förderschlauch
zugeführt.
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Zum
sicheren Transport weist das Pumpenrad eine umfangsseitige Nut auf
und es sind in der Nut federnd gelagerte, radial orientierte Mitnehmerstifte
angeordnet.
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Im
Abschnitt zwischen der Übergabe
der Rollen zum Pumpenrad und dem Ausgabebereich am Pumpenrad sind äußere, bezogen
auf den Abstand zum Pumpenrad beweglich gelagerte Andrücksegmente
vorgesehen.
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Die
vorerwähnten
Mitnehmerstifte legen sich an die Umfangsfläche der Kegelrolle an und übertragen
das Drehmoment des Pumpenrads. Die sich dem Rollendurchmesser anpassenden
vorerwähnten Andrücksegmente
ermöglichen ein
Fördern
von Rollen mit verschiedenen Durchmessern, ohne daß ständig Einstellarbeiten
vorzunehmen sind.
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Die
Richtschleuse, die ausgangsseitig des Aufgabetrichters vorgesehen
ist, besitzt erfindungsgemäß einen
kreisrunden Kanal, wobei im Kanal mindestens zwei, jeweils zur Kanalmitte
gerichtete Einlaufschräge
besitzende, vertikal bewegliche Stempel vorgesehen sind, deren lichter,
engster Abstand auf den größten Durchmesser
der Kegelrollen so abgestimmt ist, daß die aufgerichteten Rollen
die Richtschleuse passieren können.
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Die
Stempel führen,
wie eingangs erwähnt, eine
gegenläufige
vertikale Bewegung zum Zweck des Rollenaufstellens aus und es ist
am unteren Kanalende das Zuführrohr
zum Weiterleiten des erhaltenen Rollenstrangs angeschlossen.
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Bei
einer Ausgestaltung der Erfindung ist am Ausgang des Kanals oder
des Zuführrohrs
ein rotierendes Zellrad befindlich, welches radial verlaufende Zellen
oder Kammern zur zeitweisen Aufnahme von Kegelrollen besitzt. Abgabeseitig
gelangen die von den Kammern des Zellrads freigegebenen Kegelrollen
dann auf bzw. zwischen die Richtscheiben. Ein Niederhalter, z. B.
auch in Bürstenform,
sorgt dafür, daß keine
Rollen übereinander
rutschen und dadurch die Richtwirkung stören oder in sonstiger Weise
den Betrieb der Vorrichtung negativ beeinflussen.
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Der
Richtscheibenabstand ist über
eine Links/Rechts-Gewindekombination entlang der Richtscheibenachse
verstellbar.
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Im
Innenrandbereich der Richtscheiben ist eine umlaufende Nut oder
eine Aussparung eingearbeitet, die zur Aufnahme eines Rollenhafteinsatzes ausgebildet
ist. Dieser Einsatz besitzt bei einer Ausführungsform eine Härte, die
in vorgegebenem Maße kleiner
als die Oberflächenhärte der
Kegelrollen ist, so daß einerseits
ein sicheres Richten durch Kraftschluß gegeben ist, andererseits
aber auch Oberflächenbeschädigungen
auf den Kegelrollen ausgeschlossen werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
weist der Rollenhafteinsatz eine Kreisring- oder eine Kreisringsegmentform auf.
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Oberhalb
der Richtscheiben kann eine Meßvorrichtung
zur Prüfung
der Maßhaltigkeit
der aufgenommenen gerichteten Kegelrollen, insbesondere zur Prüfung des
maximalen Durchmessers vorgesehen sein.
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In
dem Fall, wenn signifikante Durchmesser-Abweichungen festgestellt
werden, wird eine Vorrichtung zum Entfernen dieser, als fehlerhaft
definierten Kegelrolle aktiviert. Diese Vorrichtung kann eine Saugkappe
umfassen, um außerhalb
der Toleranzmaße
liegende Kegelrollen zu entfernen, ohne daß der kontinuierliche Betrieb
des Richt- und Fördergeräts unterbrochen
wird.
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Im Übergangsbereich
zwischen den Richtscheiben und dem Pumpenrad ist ein tangential
verlaufendes Rollenleitblech angeordnet, insbesondere zu dem Zweck,
die sich auspendelnde Bewegungsrichtung des unteren Kegelrollenendes
in Richtung Pumpenrad zu verändern,
so daß die
Kegelrolle sicher erfaßt
und weiter transportiert werden kann.
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Um
die Andrücksegmente
des Pumpenrads zu halten, ist am Pumpenrad in Rotationsrichtung
teilaußenumfangsseitig,
dieses umgebend, eine Tragplatte für die Andrücksegmente vorgesehen. Diese Tragplatte
besitzt eine Nut für
die Andrücksegmente sowie
mindestens je eine zentrale Feder, um die gewünschte Anpassung an unterschiedliche
Rollendurchmesser zu erreichen. Konkret sind hierfür die Andrücksegmente
in radialer Richtung verschieblich, wobei der Maximalbetrag dieser
Verschiebbarkeit einstellbar sein kann.
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Grundsätzlich ist
dafür Sorge
getragen, daß die
mit den Kegelrollen in Berührung
kommenden Materialien über
solche Eigenschaften verfügen,
die eine Beschädigung
der Rollen ausschließen.
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Zum
Abheben der Kegelrollen ist am Pumpenrad ein geschlitztes Rohr vorhanden,
das in einen Förderschlauch
zum weiteren Transport des gerichteten Kegelrollenstrangs übergeht.
Dieses geschlitzte Rohr kämmt
die Rollen aus dem Pumpenrad und übergibt diese in den Förderschlauch.
Dabei taucht das geschlitzte Rohr tangential gerichtet in den Bewegungsweg
der Kegelrollen, und zwar am Ende des Bereichs der Andrücksegmente
ein.
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Dem
geschlitzten Rohr zum Herauskämmen der
Kegelrollen kann eine Entmagnetisierungsspule nachgeordnet werden.
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Antriebsseitig
sind die Richtscheiben und das Pumpenrad so verbunden, daß ein gemeinsamer,
z. B. Elektromotor für
die gewünschte
gegenläufige
Rotation sorgt.
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Sollte
es wider Erwarten im Betrieb zu einem Klemmen der Rollen kommen,
ist eine Rutschkupplung oder eine anders geartete Drehmomentbegrenzung
bezüglich
des Antriebs für
die Richtscheiben und das Pumpenrad vorhanden.
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Bezüglich der
Stempel innerhalb der Richtschleuse des Aufgabetrichter, die beispielsweise
aus Rohrhalbschalen bestehen, sei darauf aufmerksam gemacht, daß diese
von einem Exzenterantrieb in die gewünschte gegenläufige Vertikalbewegung
versetzt werden können.
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Ausführungsseitig
ist bei dem erfindungsgemäßen Richt-
und Fördergerät für Kegelrollen
der Aufgabetrichter mit Richtschleuse oberhalb der Richtscheiben
und dem Pumpenrad befindlich, wobei der Förderschlauch flexibel ausgebildet
ist, um dann in Verbindung mit maschinenspezifischen Adaptern der
jeweiligen Bearbeitungs- oder Montageeinrichtung die Rollenabgabe
sicherzustellen.
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Bei
der erläuterten
Ausführungsform
der Erfindung wurde zunächst
davon ausgegangen, daß der
Aufgabetrichter mit Richtschleuse ein Element der gesamten Vorrichtung
darstellt. Es liegt aber ebenso im Sinne der Erfindung, beispielsweise
durch eine Rütteleinrichtung,
den Richtscheiben einen Kegelrollenstrang oder einzelne Kegelrollen
zuzuführen,
die dann aufgestellt und mittels der Pumpenradausbildung weiter
transportiert werden.
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Die
Rollenpumpe, umfassend Pumpenrad, Mitnehmerstift und Andrücksegmente,
kann nicht nur für
Kegelrollen, sondern auch für
Zylinderrollen Verwendung finden.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter
Zuhilfenahme von Figuren näher
erläutert
werden.
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Hierbei
zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
eines Richt- und Fördergeräts für Kegelrollen
mit einem biegsamen Zuführschlauch
zwischen Richtschleuse und Richtscheiben;
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2 eine
zweite Ausführungsform
eines Richt- und Fördergeräts für Kegelrollen
mit einem Zellrad;
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3 eine
Seitenansicht der Anordnung aus Richtscheiben und Pumpenrad und
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4 eine
Draufsicht, umfassend Richtscheiben und Pumpenrad mit Teilen des
Antriebs.
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Die
Richt- und Fördergeräte gemäß Ausführungsbeispiel
dienen der exakten definierten Zuführung eines Strangs von Kegelrollen,
welche als ungeordnetes Schüttgut
zur Verfügung
stehen, um in effektiver Weise Kegelrollenlager herstellen zu können.
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Ein
Grundgestell 1 besteht aus Aluminium-Leichtbau-Konstruktionsprofilen
oder ähnlichen Materialien
und nimmt die einzelnen Komponenten des Geräts auf.
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Kegelrollen 15 werden
in einen Aufgabe- oder Speichertrichter 2 lose geschüttet. Zwei
durch Exzenter 4 gegenläufig
sich bewegende Rohrhalbschalen 3 oder entsprechende Stempel
stellen die Kegelrollen 15 auf, so daß ein Kegelrollenstrang resultiert.
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Dieser
Strang, in dem die Kegelrollen 15 noch nicht einheitlich
ausgerichtet sind, wird gemäß 1 über einen
Zuführschlauch 5 zu
den Richtscheiben 7 geleitet.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 2 ist anstelle eines Zuführschlauchs 5 ein
Zellrad 14 eingesetzt.
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Dieses
Zellrad 14 besitzt radial verlaufende Kammern oder Zellen
und rotiert gemäß der Pfeildarstellung.
Das Zellrad 14 nimmt ausgangsseitig der Richtschleuse in
der jeweiligen Kammer eine einzelne Kegelrolle auf und übergibt
diese der Richtscheibenanordnung 7. Mit dem Bezugszeichen 5 gemäß 2 ist
ein starres Zuführrohr
gekennzeichnet.
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Der
Abstand der Richtscheiben 7 ist zueinander so eingestellt,
daß bedingt
durch die Kegelform der Mantelfläche
die Rollen sich im oberen Viertel ihrer Länge zwischen die Scheiben pendelnd
einhängen
und auf diese Weise ausgerichtet werden.
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Ein
Niederhalter 6 verhindert ein Übereinanderrutschen der Kegelrollen.
Durch eine formschlüssige
gegenläufige
Bewegung der beiden Richtscheiben 7 mit dem Pumpenrad 8 werden
die einzelnen Kegelrollen mit Hilfe eines Leitblechs 9 an
das Pumpenrad 8 übergeben.
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Das
Pumpenrad 8 besitzt gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete,
radial orientierte und nachgiebig versenkbare Mitnehmerstifte 10.
Die Mitnehmerstifte 10 sind hierfür über eine Feder in radialer
Richtung abgestützt
(siehe 3).
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Die
Mitnehmerstifte 10 legen sich an die jeweilige Mantelfläche der
jeweiligen Kegelrollen an und gestatten somit ein Übertragen
des Drehmoments des Pumpenrads 8.
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Weiterhin
sind sich dem Rollendurchmesser anpassende Andrücksegmente 11 vorhanden,
die ein Fördern
von Rollen mit unterschiedlichen Abmessungen gestatten, ohne daß Einstellarbeiten
vorgenommen werden müssen.
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Abgabeseitig
ist ein geschlitztes Rohr 12 vorgesehen, welches die Rollen
aus dem Pumpenrad 8 kämmt
und diese in einen Förderschlauch 13 leitet. Der
Förderschlauch 13 stellt
den gerichteten Rollenstrang in Verbindung mit maschinenspezifischen
Adaptern der jeweiligen Bearbeitungs- oder Montagemaschine bereit.
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3 macht
deutlich, wie die zugeführten Kegelrollen
im oberen Teil klemmend von den beiden Richtscheiben gehalten werden
und durch die Rotationsbewegung der Richtscheiben hin zum eigentlichen
Pumpenrad 8 gelangen. Das Leitblech 9 sorgt hier
für eine
sichere Übergabe
der Kegelrollen 15 in den Aufnahmebereich des Pumpenrads 8,
der die Mitnehmerstifte 10 und die Andrücksegmente 11 umfaßt.
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Die
Andrücksegmente 11 befinden
sich in einer Tragplatte 16, die entsprechende Ausnehmungen
für die
Andrücksegmente 11 besitzt.
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Über Federn 17 (in 3 ist
nur beispielhaft eine der Federn gezeigt) werden die Andrücksegmente 11 in
einer Ausgangsposition gehalten und zurückbewegt und es ergibt sich
die gewünschte,
den Transport der Kegelrollen 15 sichernde Klemmung.
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Oberhalb
des geschlitzten Rohres 12 ist eine Entmagnetisierungsspule 18 anordenbar.
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Ebenso
besteht die Möglichkeit,
oberhalb der Richtscheiben 7 (in der Figur nicht gezeigt)
eine Meßeinrichtung
zur Toleranzkontrolle der Kegelrollen 15 anzuordnen, wobei,
z. B. über
eine Saugkappe, als fehlerhaft erkannte Rollen entfernt werden,
ohne daß eine
Arbeitsunterbrechung notwendig wird.
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Bei
der Draufsicht nach 4 wird deutlich, daß die beiden
Richtscheiben 7 bezüglich
ihres Innenabstands veränderbar
sind, was bevorzugt über eine
Kombination Links/Rechtsgewinde auf der Achslagerung erfolgt. Die
notwendige Spannung zwischen den Richtscheiben wird über mehrere
verteilt angeordnete Schraubenfedern 19 gewährleistet.
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Im
Innenrandbereich der Richtscheiben 7 ist eine umlaufende
Nut oder Aussparung zur Aufnahme eines austauschbaren Rollenhafteinsatzes 20 ausgebildet.
Dieser Rollenhafteinsatz weist eine geringere Härte als diejenige der Kegelrollen
auf und verhindert eine Beschädigung
dieser beim Richten und Rollentransport.
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Eine
nicht gezeigte elektromotorische Antriebseinheit stellt die für die Rotationsbewegung
der Richtscheiben 7 und des Pumpenrads 8 notwendige Energie
bereit. Die formschlüssige
gegenläufige
Bewegung der beiden Richtscheiben 7 mit dem Pumpenrad 8 ist
beispielsweise durch eine Zahnradanordnung 21 realisierbar.
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Insgesamt
ermöglicht
die Erfindung, wie anhand des beschriebenen Ausführungsbeispiels dargelegt,
ein sehr effektives Richten und Fördern von insbesondere Kegelrollen
zum Zweck der Montage und Herstellung von Kegelrollenlagern. Über eine einfache Änderung
des Abstands vorgesehener Richtscheiben können Kegelrollen unterschiedlicher Durchmesser
sicher verarbeitet und vom nachfolgenden Pumpenrad aufgenommen und
weitertransportiert werden. Erfindungsgemäß ist die Anordnung aus Richtscheiben
und Pumpenrad auch losgelöst
von der im Ausführungsbeispiel
beschriebenen Variante des Aufgabetrichters mit Richtschleuse einsetzbar.
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- 1
- Grundgestell
- 2
- Aufgabetrichter
- 3
- Rohrhalbschale
- 4
- Exzenter
- 5
- Zuführschlauch/Zuführrohr
- 6
- Niederhalter
- 7
- Richtscheibe
- 8
- Pumpenrad
- 9
- Leitblech
- 10
- Mitnehmerstift
- 11
- Andrücksegment
- 12
- geschlitztes
Rohr
- 13
- Förderschlauch
- 14
- Zellrad
- 15
- Kegelrolle
- 16
- Tragplatte
- 17
- Feder
- 18
- Entmagnetisierungsspule
- 19
- Schraubenfeder
- 20
- Rollenhafteinsatz
- 21
- Zahnradanordnung