DE19537993B4

DE19537993B4 - Schwingrinne zum Vereinzeln von pilzförmigen Werkstücken

Info

Publication number: DE19537993B4
Application number: DE1995137993
Authority: DE
Inventors: Gilbert Saloff; Jürgen ULBRICH; Rainer Mende
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Schenck Process GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2015-10-13
Also published as: DE19537993A1

Abstract

Schwingrinne (1) zum Vereinzeln von ungeordnet zugeführten pilzförmigen Werkstücken (13), die einen länglichen Schaft und einen verbreiterten Kopf aufweisen, mit einem sich entlang der Schwingrinne (1) erstreckenden Rinnenschlitz (8), der jeweils die Schäfte der Werkstücke (13) aufnimmt, und mit beiderseits des Rinnenschlitzes (8) verlaufenden Stützflächen (9) für die Köpfe der Werkstücke (13), wobei die Schwingrinne (1) mindestens eine Gefällstrecke (15, 16) aufweist und daß die Stützflächen (9) in Querrichtung der Schwingrinne (1) jeweils zum Rinnenschlitz (8) abfallen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingrinne (1) am Beginn der Förderstrecke einen sich in Schlitzrichung erstreckenden Aufgabebereich (6) zur Aufgabe eines ungeordneten Haufwerks von Werkstücken (13) aufweist, dem eine Steigungsstrecke (14) nachfolgt, die vor der Gefällstrecke (15, 16) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwingrinne zum Vereinzeln von ungeordnet zugeführten pilzförmigen Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Lagesortierung und geordneten Zuführung von Werkstücken ist es bekannt, als Fördereinrichtungen Schwingförderer zu verwenden, bei denen die Werkstücke entlang einer Förderbahn mehrere Schikanen passieren, an denen die nicht lagerichtig geförderten Werkstücke ausgesondert werden. In großem Umfang und für zahlreiche Einsatzfälle werden hierfür gewendelte Schwingrinnen verwendet, die an der Innenwand eines topfförmigen Aufnahmebehälters angeordnet sind. Die an den eingebauten Schikanen ausgesonderten Werkstücke fallen in den Aufnahmebehälter zurück. Diese bekannten Sortier- und Vereinzelungseinrichtungen haben sich wegen ihres einfachen Aufbaus und geringen Platzbedarfs in erster Linie für Kleinteile durchgesetzt; für größere Werkstücke sind sie nicht geeignet.
Da durch die Verwendung von Schikanen zum Aussortieren von nicht lagerichtig zugeführten Werkstücken ein verhältnismäßig großer Anteil der Werkstücke nach einer anfänglich durchlaufenen Förderstrecke wieder an die Ausgangsstelle zurückfällt, geht der hierfür aufgewendete Anteil an Förderenergie ungenutzt verloren. Dieser Energieverlust wirkt sich umso mehr aus, je schwerer die Werkstücke sind.
Die Vereinzelung von Werkstücken dient häufig dazu, die Werkstücke anschließend einzeln an eine weitere Bearbeitungseinrichtung zu übergeben. Diese Übergabe könnte erschwert oder beeinträchtigt werden, wenn die Werkstücke unmittelbar aufeinanderfolgen, wobei sich verhältnismäßig flache Köpfe der Werkstücke sogar überlappen können. Störungen können auch dann auftreten, wenn die Werkstücke an ihrem Kopfumfang bereits eine Profilierung aufweisen, beispielsweise eine Zahnung. Wenn solche Profilierungen aufeinanderfolgender Werkstücke teilweise ineinandergreifen, erschwert oder behindert dies die Einzelabgabe der Werkstücke.
Es ist bekannt, Werkstücke auf einer Förderstrecke durch mechanisch zwischen die einzelnen Werkstücke eingreifende Zähne oder Finger voneinander zu trennen und im gegenseitigen Abstand zu halten. Dies erfordert jedoch einen zusätzlichen mechanischen Aufwand und stellt eine mögliche Störungsquelle dar.
Bei einer bekannten Schwingrinne der eingangs genannten Gattung ( DE 1 274 981 A ) für Schrauben oder ähnliche, mit einem verbreiterten Kopf versehene Werkstücke bilden mehrere, nebeneinander im Abstand angeordnete Rinnenschlitze einen Schwingrost. Die Werkstücke liegen mit Ihren Köpfen auf den beiderseits jedes Rinnenschlitzes verlaufenden, in einer gemeinsamen Ebene liegenden Stützflächen und werden im wesentlichen horizontal gefördert, wobei die Werkstückköpfe unmittelbar hintereinanderliegen. Da die Werkstücke am Ende des Rinnenschlitzes einzeln abgeworfen, jedoch nicht einzeln übernommen und ggf. einer Bearbeitungsmaschine zugeführt werden, sind Störungen durch die dichte Aufeinanderfolge der Werkstücke nicht zu befürchten, zumal es sich um verhältnismäßig einfache und kleine Werkstücke wie Nieten und Schrauben handelt. Für die Zufuhr von größeren Werkstücken, die einzeln von einer nachgeordneten Vorrichtung übernommen werden, ist diese bekannte Schwingrinne nicht geeignet.
Aus der DE 916 277 B ist eine Zuführungsvorrichtung für Schrauben und dergleichen bekannt, die eine Schwingrinne zum Vereinzeln der Schrauben aufweist. Die Schwingrinne besteht im Grunde aus zwei gleichmäßig nach unten geneigten Gleitbahnen, durch die die ungeordnet zugeführten Schrauben und dergleichen geordnet einer Zählvorrichtung zugeführt werden. Dabei besteht die obere Gleitbahn aus einer mittleren schlitzförmigen Rinne, an die zwei geneigte V-förmig angeordnete Stützflächen herangeführt sind. Durch die Schwingbewegung und die nach unten geneigte Gleitbahn werden die Schäfte der Schrauben in den Schlitz der Rinne eingefädelt, während die Schraubenköpfe an den Kanten der Stützflächen anliegen und so weitgehend geordnet an der Gleitbahn nach unten gefördert werden. Im Anschluss dieser oberen ersten Gleitbahn folgt eine untere zweite Gleitbahn, die lediglich aus zwei die Verlängerung der schlitzförmigen Rinne bildenden Seitenflächen besteht. Dabei ist die Schlitzweite so vorgesehen, dass die Schraubenschäfte im Schlitz nach unten gleiten können, während der Schraubenkopf auf den Schlitzkanten aufliegt. Die der unteren Gleitbahn noch ungeordneten Schrauben gleiten über die abgeflachten Kanten der unteren Gleitbahn in eine Auffangrinne, die diese überschüssigen Schrauben wieder einem separaten spiralförmigen Schwingförderer zuführt. Dieser Schwingförderer fördert dann die Schrauben von seinem Aufgabebereich wieder über die spiralförmige Schwingrinne der oberen Gleitbahn dosiert zu. Da die auf der oberen Gleitbahn nicht zu ordnenden Schrauben oder dergleichen erneut wieder einer separaten Schwingfördereinrichtung zugeführt werden müssen, ist eine derartige Zuführungsvorrichtung für größere schwerere pilzkopfförmige Werkstücke wegen des erhöhten Energiebedarfs unwirtschaftlich.
Eine Vereinzelungsvorrichtung insbesondere für Schrauben ohne eine derartige Rückführrinne für überschüssige Schrauben ist aus der DE 37 40 867 A1 bekannt. Diese Vereinzelungsvorrichtung besteht im wesentlichen auch aus einem Schwingförderer, der eine dreiteilige Schwingrinne aufweist. Bei dieser Schwingrinne ist vorgesehen, die Rinnenneigung entsprechend der Förderstrecke mit Hilfe der drei Stufen zu vergrößern, um eine bessere Vereinzelung zu erzielen. Allerdings ist mit einer derartigen Schwingrinne keine geordnete Übergabe der vereinzelten Schrauben möglich, so dass diese Schwingrinne nicht zur Vereinzelung von größeren Werkstücken geeignet ist, die nachfolgend in ihrer Lage orientiert übergeben werden sollen.
Aus der DE 89 00 039 U1 ist eine weitere Schwingfördervorrichtung bekannt, die zur Vereinzelung von unregelmäßigen Werkstücken dient. Dabei ist eine in Förderrichtung nach unten geneigte Schwingförderrinne vorgesehen, die aus einzelnen unterschiedlich geneigten Gleitbahnen unterschiedlicher Länge besteht. Diese Schwingrinne besitzt in Förderrichtung eine zur Mitte hin geneigte Vertiefung, in die die ungeordnet aufgegebenen Werkstücke nacheinander einfließen. Allerdings ist mit einer derartigen Schwingrinne keine lageorientierte Übergabe von pilzkopfförmigen Werkstücken möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schwingrinne der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass damit auch verhältnismäßig große und schwere Werkstücke mit geringem Energieaufwand wirksam vereinzelt werden können, so dass eine störungsfreie Übernahme durch eine nachfolgende Einrichtung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Gefällstrecke bewirkt, dass die aufeinanderfolgenden Werkstücke einen Abstand zueinander einnehmen. Die zum Rinnenschlitz hin abfallende Anordnung der beiderseitigen Stützflächen ergibt einen im Querschnitt Y-förmigen Fördertrog, wobei die abfallende Anordnung der Stützflächen bewirkt, dass alle Werkstücke gleichmäßig an zwei einander genau gegenüberliegenden Umfangsstellen abgestützt werden. Die nach dem Mikrowurfprinzip durchgeführte Förderung erteilt allen Werkstücken durch die weitgehend gleiche Abstützung der Werkstücke auch jeweils gleiche Wurfimpulse. Dadurch wird erreicht, daß die Werkstücke, die auf der Gefällstrecke voneinander getrennt wurden, den so erzielten Abstand auch bei der weiteren Förderung beibehalten.
Die durch die abfallende Anordnung der beiden Stützflächen erzielte Y-Querschnittsform des Fördertroges bewirkt zugleich, daß bei den meisten vorkommenden Werkstückformen die einzelnen Werkstücke sich selbsttätig so ausrichten, daß ihr Schaft im Rinnenschlitz hängt.
Durch die zwangsläufige Trennung von aufeinanderfolgenden Werkstücken wird auch verhindert, daß sich diese mit ihren Köpfen berühren und dadurch die Schwingförderung der einzelnen Werkstücke beeinträchtigen. Die somit vereinzelt am Ende der Schwingrinne ankommenden Werkstücke können zuverlässig einzeln übernommen und abgegeben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß im Abstand zu einer ersten Gefällstrecke mindestens eine zweite Gefällstrecke angeordnet ist. Dadurch kann auch mit verhältnismäßig kurzen Gefällstrecken eine wirksame Trennung aufeinanderfolgender Werkstücke erzielt werden.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, der Gefällstrecke bzw. den Gefällstrecken eine Steigungsstrecke vorzuschalten. Diese Steigungsstrecke bewirkt in gewissem Umfang einen Stau der aufeinanderfolgenden Werkstücke, wodurch erreicht wird, daß die Werkstücke in gleichmäßiger Folge auf die Gefällstrecke gelangen, so daß dort im wesentlichen gleiche Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Werkstücken hergestellt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Schwingrinne zum Vereinzeln von pilzförmigen Werkstücken,
2 eine Draufsicht auf die Schwingrinne nach 1 und
3 eine Vorderansicht der Schwingrinne nach 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Schwingrinne 1 weist einen Rinnenrahmen 2 auf, der über Federn 3 an einem Gestell 4 schwingfähig gelagert ist. Am Rinnenrahmen 2 angebrachte Richtschwingeinrichtungen 5 erzeugen eine nach vorn und aufwärts gerichtete Schwingung der Schwingrinne 1, so daß darin aufgenommene Werkstücke in bekannter Weise Mikrowurfbewegungen ausführen, durch die eine Förderung von einem Aufgabebereich 6 (rechts in 1) zu einem Abgabeende 7 (links in 1) erfolgt.
Entlang der Schwingrinne 1 erstreckt sich ein Rinnenschlitz 8 aus dem Aufgabebereich 6 bis zum Abgabeende 7. Beiderseits des Rinnenschlitzes sind Stützflächen 9 angeordnet, die in Querrichtung der Schwingrinne 1 jeweils zum Rinnenschlitz 8 hin abfallen, vorzugsweise etwa 30° bis 45°. Der Rinnenschlitz 8 und die beiderseitigen Stützflächen 9 bilden somit im Querschnitt einen angenähert V-förmigen Fördertrog 10, wie in 3 dargestellt ist.
Am Ende des Aufgabebereichs 6 sind beiderseits des Rinnenschlitzes 8 verstellbare Leitbleche 11 angeordnet, die die im Aufgabebereich 6 als ungeordnetes Haufwerk aufgegebenen Werkstücke zum Rinnenschlitz 8 hin drängen.
Durch die Querschnittsform des Fördertroges 10 wird erreicht, daß die pilzförmigen, d. h. mit einem länglichen Schaft und einem verbreiterten Kopf versehenen Werkstücke am Ausgang 12 des Aufgabebereichs so ausgerichtet sind, daß die Schäfte der Werkstücke im Rinnenschlitz 8 hängen und die Stützflächen 9 an gegenüberliegenden Umfangsstellen der Köpfe der Werkstücke 13 angreifen, wie in 3 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.
Anschließend durchlaufen die Werkstücke 13 eine Steigungsstrecke 14, in der die Schwingrinne mit einer Steigung von 1° bis 5° verläuft. Die Länge der Steigungsstrecke 14 beträgt mindestens das Doppelte des Werkstück-Kopfdurchmessers. Die Steigungsstrecke 14 ist einer ersten Gefällstrecke 15 vorgeschaltet, die ein Gefälle von 15° bis 30° aufweist. Vorzugsweise beträgt die Länge der Gefällstrecke 15 mindestens das Doppelte des Werkstück-Kopfdurchmessers.
Im Abstand zu der ersten Gefällstrecke 15 ist eine zweite Gefällstrecke 16 angeordnet, deren Abmessungen ebenso wie bei der ersten Gefällstrecke 15 gewählt sein können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Bereich dieser zweiten Gefällstrecke 16 verstellbare seitliche Einheiten 17 angeordnet.
Die in den Gefällstrecken 15 und 16 auf gegenseitigen Abstand gebrachten und somit vereinzelten Werkstücke können am Abgabeende 7 von einer (nicht dargestellten) nachfolgenden Einrichtung einzeln übernommen werden.
Zur Anpassung an unterschiedliche Werkstückabmessungen sind die Breite des Rinnenschlitzes 8 und der gegenseitige Abstand der beiderseitigen Stützfläche 9 verstellbar.

Claims

Schwingrinne (1) zum Vereinzeln von ungeordnet zugeführten pilzförmigen Werkstücken (13), die einen länglichen Schaft und einen verbreiterten Kopf aufweisen, mit einem sich entlang der Schwingrinne (1) erstreckenden Rinnenschlitz (8), der jeweils die Schäfte der Werkstücke (13) aufnimmt, und mit beiderseits des Rinnenschlitzes (8) verlaufenden Stützflächen (9) für die Köpfe der Werkstücke (13), wobei die Schwingrinne (1) mindestens eine Gefällstrecke (15, 16) aufweist und daß die Stützflächen (9) in Querrichtung der Schwingrinne (1) jeweils zum Rinnenschlitz (8) abfallen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingrinne (1) am Beginn der Förderstrecke einen sich in Schlitzrichung erstreckenden Aufgabebereich (6) zur Aufgabe eines ungeordneten Haufwerks von Werkstücken (13) aufweist, dem eine Steigungsstrecke (14) nachfolgt, die vor der Gefällstrecke (15, 16) angeordnet ist.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zu einer ersten Gefällstrecke (15) mindestens eine zweite Gefällstrecke (16) angeordnet ist.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefällstrecke (15, 16) ein Gefälle von 15° bis 30° aufweist.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Gefällstrecke (15, 16) mindestens das Doppelte des Werkstück-Kopfdurchmessers beträgt.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigungsstrecke (14) eine Steigung von 1° bis 5° aufweist.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Steigungsstrecke (14) mindestens das Doppelte des Werkstück-Kopfdurchmessers beträgt.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (9) in Querrichtung ein Gefälle von etwa 30° bis 45° aufweisen.
Schwingrinne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Rinnenschlitzes (8) und der gegenseitige Abstand der beiderseitigen Stützflächen (9) verstellbar sind.