DE19644541C2 - Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungsele­ menten, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Befestigungselementen ist beispiels­ weise durch die DE 44 23 165 A1 bekannt geworden. Diese Patentanmel­ dung befaßt sich insbesondere mit dem Problem, Niete lagegerecht einer Eintreibmaschine zuzuführen, wobei die Niet-Schaftlänge gleich oder kleiner dem Kopfdurchmesser ist, so daß die Niete dazu neigen, Ihre erforderliche Orientierung zu verlieren, wenn nicht besondere Führungseinrichtungen längs der Wegstrecke vorgesehen sind. Wesentliche Bauteile des im Stande der Technik beschriebenen Übergabemechanismus sind ein massiver Block mit darin aufgenommener zweiteiliger Welle, die um einen vorgegebenen Winkel drehbar ist. Ein an der Welle angesetzter Schwenkarm dient der Übergabe der Niete. Für eine der Niet-Übergabe des weiteren dienenden Hubbewegung sowie für die Schwenkbewegung sind separate Kolben-Zylin­ dereinheiten mit entsprechenden Übertragungsmechanismen erforderlich, die den gesamten Übergabemechanismus konstruktiv aufwendig und damit auch störanfällig gestalten. Durch die Vielzahl der einzelnen Niet-Transport­ schritte arbeitet die Vorrichtung relativ langsam, d. h. es können nur recht wenig Niete pro Zeiteinheit verarbeitet werden.

Durch die DE 39 22 439 C2 ist eine gattungsbildende Vorrichtung zur Einzel­ zuführung von hintereinander zwischen Führungsschienen angeordneten Bolzen und/oder Stiften zu mindestens einem mit Blasluft beaufschlagten, zu einem Bolzenschweißgerät führenden Bolzenauslass bekannt geworden. Diese weist einen zwischen den Führungsschienen und mindestens zwei zu mindestens einem Bolzenschweißgerät führenden Bolzenauslässen an­ geordneten, in wechselnden Richtungen drehenden Rotor mit mindestens zwei Aufnahmeschlitzen für jeweils einen Bolzen auf, wobei die Aufnahme­ schlitze am Außenumfang des Rotors so angeordnet sind, dass am Ende jeder Drehbewegung einer den Führungsschienen und einer einem der Bol­ zenauslässe gegenüber steht. Zwar ist mit dieser Vorrichtung eine relativ hohe Taktfrequenz bei der Zufuhr der Bolzen möglich, eine optimale, störungsunanfällige Orientierung der Bolzen bzw. Stifte über ihren gesamten Förderweg ist aber nicht sichergestellt.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung soweit zu verbessern, daß im Zuge eines konstruktiv einfachen, kompakten Aufbaues eine hohe Taktfre­ quenz bei der Befestigungselement-Übergabe möglich ist, wobei die Befesti­ gungselemente stets ihre richtige Orientierung beibehalten.

Die erfindungsgemäße Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 zu sehen. Dadurch, daß ein in einem Gehäuse einge­ schlossener Drehteller im wesentlichen das einzig bewegte Teil des Überga­ bemechanismus ist, ist eine hohe Taktfrequenz möglich. Dadurch, daß des weiteren der jedem Befestigungselement innerhalb eines den Drehteller auf­ nehmenden Gehäuseblockes und in Aussparungen des Drehtellers zur Ver­ fügung gestellte Raum im wesentlichen auf die Abmessungen des Befesti­ gungselementes zugeschnitten ist, so daß dieses darin praktisch spielfrei Platz findet, ist gewährleistet, daß das Befestigungselement stets seine rich­ tige Orientierung beibehält. Die optimal aufeinander abgestimmten Bauteile des Gehäuseblockes ermöglichen darüber hinaus eine kompakte Bauweise.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend beschrieben und in der zugehörigen Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Einzelteile des Überga­ bemechanismus.

Das nachstehend im einzelnen erläuterte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen von Stanznieten 4 zu einer Eintreibma­ schine mittels der Kraftfahrzeug-Karosserieelemente miteinander verbunden werden. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Handhabung dieser Art von Befestigungselementen oder auf diesen Verwendungszweck beschränkt, angeschlossenen Bauteile auch anderweitig einsetzbar. Anstatt Niete können beispielsweise auch Nägel oder dergleichen Befestigungselemente verarbeitet werden.

Wie sich aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt, ist einem Übergabemechanismus 1 ein etwa L-förmig gebogener Kanal 3 vorgelagert, der aus zwei zusammensteckbaren Kanalhälften 3.1, 3.2 besteht. Der Kanalquerschnitt ist der Form darin geführter Niete 4 so angepaßt, daß diese nicht verkanten oder verklemmen können, sondern vielmehr während des Transports ihre Orientierung beibehalten.

Das untere Ende des Kanales 3 ist als Flansch (Flanschteile 5.1, 5.2) ausgebildet und in eine Aussparung 6 eines Halters 7 eingesetzt. Der Kanal 3 ragt dabei aus einem Durchbruch 8 im Halter 7 heraus. Über diesen Halter 7 ist der Kanal 3 an einen Gehäuseblock 9 des Übergabemechanismus 1 angeschraubt (Bohrungen 10 für Befestigungsschrauben).

Der Gehäuseblock 9 besteht im wesentlichen aus einer Anzahl übereinanderliegender, scheibenförmiger und mittels Durchgangsschrauben 12 zusammengehaltener Elemente. Diese sind - von oben nach unten - eine Kopfplatte 13, eine Distanzplatte 14, ein Deckelteil 15, ein Drehteller 16, ein mittig geteilter Distanzring 17 (Ringteile 17.1, 17.2) und eine Bodenplatte 18. Sämtliche der genannten Teile, mit Ausnahme des Drehtellers 16, sind mit Aussparungen 19 bis 23 versehen, um die aus der Aussparung 6 des Halters 7 etwas herausragenden Flanschteile 5.1, 5.2 aufzunehmen.

Die Kopfplatte 13 ist mit zwei Druckluftanschlüssen 25, 26 versehen, über die jeweils Druckluft durch entsprechende Bohrungen 27, 28 bzw. 29, 30 in der Kopfplatte 13 bzw. in der Distanzplatte 14 zu linken und rechten, in die Oberseite des Deckelteiles 15 eingefräste Nuten 32, 33 gelangen kann. Die L-förmig gewinkelten Nuten 32, 33 münden in einen ebenfalls in die Oberseite des Deckelteiles 15 eingearbeiteten halbkreisförmigen Hohlraum 34.

Durch einen zentrischen Durchbruch 35 im Hohlraum 34 ragt ein Drehzapfen 36, der desweiteren in der darüberliegenden Distanzplatte 14 in einer Lagerbohrung 37 aufgenommen ist und dessen unterer Abschnitt schließlich abgeflachte Seitenflächen 38, 39 aufweist, mit denen er in eine entsprechend konturierte Aufnahmeöffnung 40 im Drehteller 16 eingreift und mit diesem somit in drehfester Mitnahmeverbindung steht. Ein den unteren Abschluß bildender Zapfenteil 41 des Drehzapfens 36 ist in einer geeigneten Lagerbohrung 51 in der Bodenplatte 18 aufgenommen. Vom Drehzapfen 36 ragt radial ein Finger 42 weg, dessen Höhe etwa der Tiefe des halbkreisförmigen Hohlraumes 34 entspricht und dessen radiale Erstreckung so gewählt ist, daß er bis zur Wandung des halbkreisförmigen Hohlraumes 34 reicht.

Der Drehteller 16 weist diametral gegenüberliegende Aussparungen 43, 44 auf, wobei die Höhe des Drehtellers 16 sowie die übrige Form einer jeden Aussparung 43, 44 so bemessen sind, daß darin ein Niet 4 nahezu spielfrei Platz findet. Im Bereich einer jeden Aussparung 43, 44 ist der Drehteller 16 mit einem kleinen Magneten 11 bestückt, der das zugeführte Niet 4 sicher in der Aussparung 43, 44 hält. In orthogonaler Ausrichtung zu diesen beiden Aussparungen 43, 44 ist der Drehteller 16 mit weiteren, größer bemessenen und auch der Gewichtseinsparung dienenden Aussparungen 45, 46 ausgestattet.

Die Ringteile 17.1, 17.2 des Distanzringes 17 umschließen den Drehteller 16. Sie sind um ein geringfügiges Maß höher als der Drehteller 16 und sorgen so für die ausreichende Beabstandung von Deckelteil 15 und Bodenplatte 18.

Eine kleine Entlüftungsbohrung 31 in der Bodenplatte 18 sorgt dafür, daß der beim Zuführen des Nietes 4 entstehende Überdruck abgebaut wird.

An die dem Kanal 3 gegenüberliegende Seite des Gehäuseblockes 9 ist ein Ladeschacht 47 angesetzt. In eine bezüglich seiner Höhe etwa mittige Aussparung 48 ragen die dem Ladeschacht 47 zugewandten Abschnitte von Distanzplatte 14, Deckelteil 15, Drehteller 16 und Bodenplatte 18 hinein, während die der Aussparung 48 benachbarten oberen und unteren Fortsätze 49, 50 von entsprechend konturierten Ausnehmungen 52, 53, 54 der Kopfplatte 13, des Distanzringes 17 und der Bodenplatte 18 umschlossen sind. Hier sind auch Aufnahmebohrungen 55, 56, 57, 58 für Befestigungsschrauben 59 zur Verbindung des Ladeschachtes 47 mit dem Gehäuseblock 9 untergebracht.

Innerhalb einer zentrischen Bohrung 60 des Ladeschachtes 47 sitzt eine Spannzange 62, deren Funktion es ist, das vom Übergabemechanismus 1, das heißt vom Drehteller 16 herangeführte Niet 4 in einer mittigen Durchtrittsbohrung 63 aufzunehmen, zentriert zu hatten und lagerichtig nach unten gelangen und aus dem Ladeschacht 47 heraustreten zu lassen.

Oberhalb des Ladeschachtes 47 und konzentrisch zu diesem angeordnet befindet sich ein Aufnahmerohr 64 für einen Stößel 2 (hier nicht im Detail gezeigt) einer Eintreibmaschine, über die das lagerichtig positionierte Niet 4 in die zu verbindenden Bleche eingetrieben werden kann. Einzelheiten zur Eintreibmaschine sind hier nicht gezeigt, da nicht zur Erfindung gehörig. Solche Eintreibmaschinen sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsvarianten hinlänglich bekannt.

Das Zuführen (Pfeil 65) bereits vereinzelter Niete 4 zum Kanal 3 bzw. die Vereinzelung der Niete 4 selbst könnte beispielsweise entsprechend der eingangs in Bezug genommenen Patentanmeldung DE 44 23 165 A1 erfolgen (vgl. dortige Fig. 5).

In unmittelbarer Nähe zu den Druckluftanschlüssen 25, 26 ragen Sensoren 66, 67 durch entsprechend bemaßte Bohrungen 68, 69 bzw. 70, 71 bzw. 72, 73 in der Kopfplatte 13 bzw. in der Distanzplatte 14 bzw. im Deckelteil 15 hindurch und dienen der Positionserfassung (Drehstellung) des Drehtellers 16. Die Sensoren 66, 67 sind über entsprechende Leitungen 74, 75 mit einem Steuergerät verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Ein vereinzeltes und in richtiger Orientierung durch den Kanal 3 geführtes Niet 4 gelangt von dort unmittelbar in die Aussparung 44 im Drehteller 16. Daraufhin wird über Anlegen von Druckluft am Druckluftanschluß 25 der Finger 42 des Drehzapfens 36 beaufschlagt und um 180° im Uhrzeigersinn bewegt. Aufgrund der Mitnahmeverbindung mit dem Drehteller 16 führt dieser eine entsprechende Bewegung aus, wodurch das Niet 4 in die Aussparung 48 im Ladeschacht 47 gelangt. Die Längsachse des Nietes 4 fluchtet in dieser Position mit der durch die Längsachse 61 markierten Bewegungsbahn des Stößels 2 der Eintreibmaschine. Aufgrund der engen maßlichen Toleranzen der das Niet umgebenden und führenden Werkzeugteile (Deckelteil 15, Drehteller 16, Distanzring 17, Bodenplatte 18, Kanal 3) ist dafür Sorge getragen, daß das Niet 4 auch noch innerhalb des Ladeschachtes 47 lagerichtig positioniert ist. Nachdem über die Sensoren 66, 67 der korrekte Bewegungsablauf des Drehtellers 16 detektiert worden ist, kann der Stößel 2 der Eintreibmaschine entsprechend angesteuert werden, um den Eintreibvorgang vorzunehmen.

Währenddessen wurde über den Kanal 3 ein weiteres Niet 4 bereitgestellt und über den Kanalausgang am Kanalflansch in die unmittelbar sich daran anschließende Aussparung 43 des Drehtellers 16 gefördert. Durch Beaufschlagung des Druckluftanschlusses 26 kann dann die über die Nut 33 auf den Finger 42 des Drehzapfens 36 wirkende Druckluft ein Verschwenken des Drehtellers 16 um 180° im Gegenuhrzeigersinn bewirken. Danach steht also innerhalb kurzer Zeit erneut ein Niet 4 im Ladeschacht 47 bereit um verarbeitet zu werden. Es versteht sich, daß zuvor der Stößel 2 der Eintreibmaschine wieder in seine Ausgangsstellung zurückgefahren ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen, beispielsweise Niete, zu einer Verarbeitungsmaschine, beispielsweise einer Eintreibma­ schine, mit einem ein Schwenkteil aufweisenden Übergabemechanismus, der jeweils ein Befestigungselement nach dem Separieren aus einem Vor­ rat in einer verarbeitungsgerecht positionierten Lage der Verarbeitungs­ maschine zuführt, wobei der Übergabemechanismus einen in einem Gehäuseblock eingeschlossenen Drehteller mit mindestens einer umfangseitigen Aussparung zur Aufnahme eines Befestigungselementes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (43, 44) sowie weitere, das Befestigungselement (4) umgebende und führende Teile (3, 15, 17, 18) so aufeinander abgestimmt sind, daß es dort nahezu spielfrei Platz findet, und daß der Gehäuseblock (9) aus einer Anzahl übereinanderliegender, scheibenförmiger Elemente, nämlich einer Kopfplatte (13), einer Distanzplatte (14), einem Deckelteil (15), dem Drehteller (16), einem mittig geteilten Distanzring (17) und einer Bodenplatte (18) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Förder­ richtung des Befestigungselementes (4) dem Gehäuseblock (9) ein der Befestigungselementen-Zufuhr dienender Kanal (3) vorgeschaltet und ein dem Anschluß einer Eintreibmaschine dienender Ladeschacht (47) nach­ geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) aus zwei zusammensteckbaren Kanalhälften (3.1, 3.2) besteht, daß der Kanalquerschnitt der Form des darin geführten Befestigungselemen­ tes (4) angepaßt ist, und daß ein flanschartiges Kanalende in eine Aus­ sparung (6) eines Halters (7) eingesetzt ist, über den der Kanal (3) mit dem Gehäuseblock (9) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das De­ ckelteil (15) auf seiner Oberseite mit einem etwa halbkreisförmigen Hohl­ raum (34) ausgestattet ist, wobei durch einen zentrischen Durchbruch (35) im Hohlraum (34) ein Drehzapfen (36) ragt, der in der Distanzplatte (14) und der Bodenplatte (18) in Lagerbohrungen (37, 51) aufgenommen ist und dessen unterer Abschnitt abgeflachte Seitenflächen (38, 39) auf­ weist, mit denen er in eine entsprechend konturierte Aufnahmeöffnung (40) im Drehteller (16) eingreift, und daß schließlich vom Drehzapfen (36) ein Finger (42) radial wegragt, der von Druckluft beaufschlagbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl­ raum (34) des Deckelteiles (15) in seitliche Nuten (32, 33) ausläuft, die über Bohrungen (29, 30 bzw. 27, 28) in der Distanzplatte (14) und in der Kopfplatte (13) in dortige Druckluftanschlüsse (25, 36) münden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreh­ teller (16) von dem mittig geteilten Distanzring (17) umgeben ist und zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Aussparungen (43, 44) zur je­ weiligen Aufnahme eines Befestigungselementes (4) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aus­ sparung (43, 44) mit einem Magneten (11) bestückt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh­ stellung des Drehtellers (16) mittels auf der Kopfplatte (13) aufgesetzter und durch die Distanzplatte (14) und das Deckelteil (15) ragender Senso­ ren (66, 67) detektiert wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer zentrischen Bohrung (60) des Ladeschachtes (47) eine Spann­ zange (62) eingesetzt ist, in deren mittiger Durchtrittsbohrung (63) ein vom Gehäuseblock (9) herangeführtes Befestigungselement (4) aufge­ nommen, zentriert, gehalten und lagerichtig nach unten aus dem Lade­ schacht (47) herausbefördert werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine be­ züglich seiner Höhe etwa mittige Aussparung (48) des Ladeschachtes (47) die ihm zugewandten Abschnitte von Distanzplatte (14), Deckelteil (15), Drehteller (16) und Bodenplatte (18) hineinragen, während der Aus­ sparung (48) benachbarte obere und untere Fortsätze (49, 50) von ent­ sprechend konturierten Ausnehmungen (52, 53, 54) der Kopfplatte (13), des Distanzringes (17) und der Bodenplatte (18) umschlossen sind.