DE19942494B4

DE19942494B4 - Verteilervorrichtung für schüttfähige Werkstücke

Info

Publication number: DE19942494B4
Application number: DE1999142494
Authority: DE
Inventors: Oliver Rau
Original assignee: RAU MASCHB GmbH; RAU MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: RAU MASCHB GmbH; RAU MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2019-09-07
Also published as: DE19942494A1

Abstract

Verteilervorrichtung mit mehreren Falleitungen (3) zur parallelen Befüllung mehrerer Behältergruppen (8) mit schüttfähigen Werkstücken, welche taktweise in vorgegebener Anzahl von einer Produktionsmaschine an separaten Nestern etwa simultan fertiggestellt und unmittelbar oder mittels einer Greif- oder Zuführrichtung in die Falleitungen eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Nest eine gesonderte Falleitung zugeordnet ist und die Falleitungen mit ihren Eingängen (4) an Positionen angeordnet sind, die an die Lagen der Nester bzw. die Lagen der Werkstücke in bzw. an der Greif- oder Zuführvorrichtung angepaßt sind, und daß die behälterseitigen Ausgänge der Falleitungen zum Einwurf der Werkstücke in unterschiedliche Behälter einer für jedes Nest gesonderten Behältergruppe simultan beweglich bzw. automatisch simultan umsteuerbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung mit mehreren Falleitungen zur parallelen Befüllung mehrerer Behältergruppen mit schüttfähigen Werkstücken, welche taktweise in vorgegebener Anzahl von einer Produktionsmaschine an separaten Nestern etwa simultan fertiggestellt und unmittelbar oder mittels einer Greif- oder Zuführvorrichtung in die Falleitungen eingegeben werden.
Für die Verteilung schüttfähiger Werkstücke sind Verteilervorrichtungen der vorgenannten Art mit im wesentlichen starr angeordnete Falleitungen in Kombination mit Förderbändern. geeignet, auf denen die Behälter transportiert werden. Dabei bilden die Behälter auf dem Förderband der Anordnung der Mündungen der Falleitungen entsprechende Gruppen, die dann nach Befüllung einer Behältergruppe mittels des Förderbandes vorgeschoben werden, so daß die nächste Behältergruppe unter die Mündungen der Falleitungen gelangt.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden, daß jeder Behälter nur mit Werkstücken aus einem Nest befüllt wird. Sollten dann an einem Nest, beispielsweise durch Verschleiß von Werkzeugen, Fehler auftreten, können die Behälter mit Werkstücken dieses Nestes leicht aufgefunden und separiert werden, während die Behälter mit Werkstücken aus anderen Nestern ohne weiteres für den Versand bzw. Vertrieb freigegeben werden können.
Allerdings ist bei dieser Werkstückverteilung nachteilig, daß vergleichsweise viel Platz benötigt wird, weil der größte Teil der Behälter vor deren Befüllung in Bewegungsrichtung des Bandes vor der Verteilervorrichtung und nach der Befüllung hinter der Verteilervorrichtung positioniert ist, so daß das Förderband größenordnungsmäßig etwa den doppelten Platzbedarf wie die zu befüllenden Behälter hat, jedenfalls dann, wenn die Produktion der Werkstücke ohne menschliche Aufsicht erfolgen soll und alle zu befüllenden Behälter auf dem Förderband bereitstehen müssen.

Aus der DE-AS 1 456 761 ist ein Drehrohrverteiler für pneumatische Förderleitungen bekannt, über die staubförmige bzw. körnige Massengüter transportiert werden. Es wird dargestellt, wie eine Zuführleitung pneumatisch dicht mit jeweils einer von mehreren weiterführenden Leitungen verbunden werden kann.

Die DE 34 35 500 A1 betrifft eine Rohrpoststation, die die Möglichkeit bietet, ein Rohrteil mit jeweils einer von verschiedenen Rohrleitungen zur Weiterleitung bzw. Zuführung einer Rohrpostbüchse zu verbinden. Es werden Maßnahmen be schrieben, die Rohrpostbüchse auch gegen die Schwerkraft pneumatisch zu bewegen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Verteilervorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß bei geringem Raumbedarf eine große Anzahl stationär aufgestellter Behältnisse mit jeweils einer Werkstückart gefüllt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Nest eine gesonderte Falleitung zugeordnet ist und die Falleitungen mit ihren Eingängen an Positionen angeordnet sind, die an die Lagen der Nester bzw. die Lagen der Werkstücke in bzw. an der Greif- oder Zuführvorrichtung angepaßt sind, und daß die behälterseitigen Ausgänge der Falleitungen zum Einwurf der Werkstücke in unterschiedliche Behälter einer für jedes Nest gesonderten Behältergruppe simultan beweglich bzw. automatisch simultan umsteuerbar sind.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die zu befüllenden Behälter stationär und die Ausgänge der Falleitungen beweglich anzuordnen, so daß mit den Falleitungen alle zur jeweiligen Befüllung aufgestellten Behälter erreichbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Eingänge der Falleitungen zwischen Positionen verstellbar sein, in denen die Eingänge bezüglich der Lagen der Nester bzw. der Lagen der Werkstücke in der Greifvorrichtung gleiche Eingangsbilder oder Lochbilder bilden. Auf diese Weise kann der Bewegungsradius der Ausgänge der Falleitungen deutlich vergrößert werden, ohne daß die Falleitungen übermäßige Form- oder Längenänderungen ausführen müssen.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Eingänge der Falleitungen einerseits und die Ausgänge der Falleitungen andererseits jeweils am Rahmen angeordnet, die relativ zueinander translatorisch und gegebenenfalls auch rotatorisch in voneinander vertikal beabstandeten Ebenen beweglich sind.

Hierbei kann in konstruktiv einfacher Ausgestaltung vorgesehen sein, daß beide Rahmen bezüglich einer vertikalen Schwenkachse, welche einen Mittelbereich des Rahmens der Eingänge durchsetzt und außerhalb des Rahmens der Ausgänge positioniert ist, drehbar sind, wobei der Rahmen der Ausgänge zusätzlich eine horizontale translatorische Bewegung relativ zum Rahmen der Eingänge ausführen kann.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Varianten der Erfindung näher beschrieben werden.
Dabei zeigt
1 eine schematisierte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verteilervorrichtung,
2 eine Draufsicht der Verteilervorrichtung,
3 ein Schnittbild der Verteilervorrichtung entsprechend der Schnittebene III-III in 1,
4 eine Draufsicht der Verteilervorrichtung in einer möglichen Ruhestellung,
5 eine abgewandelte Ausführungsform und
6 eine schematisierte Darstellung eines Adapters zwischen den Werkstückeingängen der Verteilervorrichtung und einer die Werkstücke zuführenden Greifervorrichtung.
Die in den 1 bis 4 dargestellte Verteilervorrichtung besitzt einen turmartigen Ständer 1 mit einem stationären Sockel 1' und einem relativ zum Sockel 1' um seine vertikale Hochachse motorisch drehbaren Oberteil 1'', wobei der Drehantrieb prinzipiell beliebig ausgebildet und beispielsweise pneumatisch oder elektrisch arbeiten kann.
Dabei kann in der Regel vorgesehen sein, daß lediglich zwei Drehstellungen einstellbar sind, die sich voneinander um einen Drehhub von 180° unterscheiden. Diese Drehstellungen können als Endlagen ausgebildet sein.
Am oberen Ende des Oberteiles 1'' ist eine mit dem Oberteil 1'' drehfest verbundene erste Tragplatte 2 angeordnet, welche die oberen Enden von Fallrohren 3 haltert, wobei in der Tragplatte 2 Öffnungen 4 angeordnet sind, durch die die an der Tragplatte 2 gehalterten Fallrohre 3 zugänglich sind. Die Fallrohre 3 können als biegsame und längenveränderbare Metallschläuche ausgebildet sein.
Die unteren Enden der Fallrohre 3 sind an einer unteren Tragplatte 5 gehaltert, welche ebenfalls im Bereich der Anschlüsse der Fallrohre 3 mit entsprechenden Öffnungen versehen ist.
Die untere Tragplatte 5 ist am unteren Bereich des Oberteiles 1'' mittels zweier Doppellenker 6 gehaltert, welche mit Traversen 7, die fest am Oberteil 1'' des Ständers 1 angeordnet sind, sowie mit der unteren Tragplatte 5 jeweils gelenkig, mit Schwenkbarkeit um vertikale Hochachsen, verbunden sind. In Draufsicht bilden also die Tragplatte 5 sowie die Doppellenker 6 und die Traversen 7 einen parallelogrammartigen gelenkigen Verbund, wobei die untere Tragplatte 5 zwischen zwei durch den Schwenkbereich der Doppellenker 6 vorgegebenen Endlagen verstellbar ist. Neben den beiden Endlagen können gegebenenfalls auch Zwischenlagen einstellbar sein.
Die Verstellung erfolgt motorisch durch nicht dargestellten Antrieb, wobei wiederum beispielsweise eine pneumatische oder elektrische Verstellung vorgesehen sein kann.
Die Verteilervorrichtung der 1 bis 4 wird wie folgt eingesetzt:
Innerhalb des Bewegungsbereiches der unteren Tragplatte 5 werden nach oben offene Behälter 8 aufgestellt, im dargestellten Beispiel derart, daß vier Gruppen G₁ bis s G₄ gebil det werden. In der in den 1 bis 3 mit durchgezogenen Linien dargestellten Stellung befindet sich die Tragplatte 5 oberhalb der Gruppe G₂, wobei die Tragplatte 5 so bemessen und die unteren Enden der Fallrohre 3 so angeordnet sind, daß jedes der vier Fallrohre 3 in einen gesonderten Behälter 8 der Gruppe G₂ mündet.
Durch Schwenkung der Doppellenker 6 läßt sich die Tragplatte 5 in eine entsprechende Lage oberhalb der Behälter 8 der Gruppe G₁ bringen.
Wenn nunmehr das Oberteil 1'' des Ständers 1 um 180° geschwenkt wird, wird die zuvor oberhalb der Behältergruppe G₁ oder G₂ gehalterte Tragplatte 5 in eine Lage oberhalb der Behälter 8 der Behältergruppen G₃ oder G₄ eingestellt. Durch nachfolgende Verschwenkung der Doppellenker 6 kann dann eine Umstellung zwischen den Gruppen G₃ und G₄ vorgenommen werden.
Eine nicht dargestellte Produktionsmaschine möge nun Spritzgußteile od.dgl. Werkstücke taktweise herstellen, wobei im vorliegenden Beispiel jeweils vier Werkstücke gleichzeitig in sogenannten Nestern einer Werkstückbestückung der Produktionsmaschine erzeugt werden mögen. Mittels einer an die Lage der Nester angepaßten Greifvorrichtung, die beispielsweise die Werkstücke mit Saugnäpfen od.dgl. erfaßt, werden nunmehr die Werkstücke in eine Lage oberhalb der Öffnungen 4 der oberen Tragplatte 2 gebracht. Das Lochmuster der Öffnungen 4 in der Tragplatte 2 entspricht zumindest unngefähr der Lage der Werkstücke in der Greifvorrichtung oberhalb der Tragplatte, so daß die Greifvorrichtung die Werkstücke oberhalb der Tragplatte 2 loslassen und damit in die Öffnungen 4 bzw. die daran angeschlossenen Fallrohre 3 einwerfen kann. Gegebenenfalls können über den Öffnungen 4 Trichter angeordnet sein, um das Einwerfen der Werkstücke in die Öffnungen 4 zu erleichtern. Damit gelangen die Werkstücke im Ergebnis nestweise getrennt in separate Behälter 8.
Die Steuerung der Produktionsmaschine ist zweckmäßigerweise mit einem Zählwerk versehen. Sobald eine der Aufnahmefähigkeit der Behälter 8 entsprechende Anzahl von Werkstücken erzeugt worden ist, wird die Verteilervorrichtung durch Schwenkung der Doppellenker 6 und/oder durch Drehung des Oberteiles 1'' des Ständers 1 umgestellt, so daß eine andere Gruppe der Behältergruppen G₁ bis G₄ befüllt wird.
Bei Nichtgebrauch kann die Verteilervorrichtung beispielsweise eine der in den 1 bis 3 mit dargestellten Positionen einnehmen.
Statt dessen ist auch eine Position entsprechend der 4 möglich oder eine sonstige innerhalb der Beweglichkeit der Doppellenker 6 und/oder der Drehbarkeit des Oberteiles 1'' liegende Stellung.
Insgesamt besteht also bei Nichtgebrauch der Verteilervorrichtung nur ein geringer Platzbedarf. Gegebenenfalls kann der Ständer 1 auch auf nicht dargestellten Rollen angeordnet sein, so daß sich die Verteilervorrichtung in schwer nutzbare Eckbereiche von Produktionsräumen schieben läßt.
Abweichend von der dargestellten Anordnung können an den Tragplatten 2 und 5 auch mehr oder weniger Fallrohre 3 angeordnet sein. Beispielsweise können sechs oder acht Fallrohre 3 vorgesehen sein, wobei die zum Anschluß der Fallrohre 3 dienenden Öffnungen 4 in der oberen Tragplatte 2 zwei parallele Lochreihen bilden können, wenn die Nester der Produktionsmaschine entsprechend angeordnet bzw. die Greifvorrichtung entsprechend ausgebildet ist.
Die Anordnung der Fallrohre 3 an der unteren Tragplatte 5 kann dabei ebenfalls in zwei parallelen Reihen vorgesehen sein, wenn die Behälter 8 entsprechend aufgestellt werden. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, daß die Anschlüsse der Fallrohre 3 an der unteren Tragplatte 5 eine andere Konfiguration als an der oberen Tragplatte 2 bilden.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß aufgrund der Beweglichkeit der unteren Tragplatte 5 relativ zur oberen Tragplatte 2 bzw. aufgrund der Verstellbarkeit der unteren Enden der Fallrohre 3 relativ zu deren oberen Enden im Vergleich zu den möglichen Stellungen der oberen Tragplatte 2 bzw. der möglichen Konfigurationen der oberen Enden der Fallrohre 3 eine deutlich vergrößerte Anzahl von Behältergruppen G₁ usw. befüllbar ist. Die oberen Öffnungen 4 der Fallrohre 3 bzw. der Tragplatte 2 müssen immer ein Lochbild ergeben, welches den Lagen der Werkstücke in den Nestern bzw. in der Greifvorrichtung angepaßt ist, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Lage der Nester fest vorgegeben ist und die Greifvorrichtung in der Regel nur eine Entladeposition aufweist.
Abweichend von der vorangehend beschriebenen Betriebsweise sind auch Stellungen der Verteilervorrichtung entsprechend der 4 zur Verteilung der Werkstücke auf Behälter 8 geeignet. Beispielsweise kann die Verteilervorrichtung unter Beibehaltung der relativen Lagen der Fallrohre 3 bzw. der Tragplatten 2 und 5 relativ zueinander aus der in 4 dargestellten Lage schrittweise um Winkel von 90° verstellt werden, so daß gegenüber der dargestellten Lage um 90°, 180° bzw. 270° verdrehte Lagen eingenommen werden. Auf diese Weise läßt sich an den vorgenannten Positionen jeweils eine der Anzahl der Fallrohre 3 entsprechende Anzahl von Behältern 8 befüllen.
Bei allen vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Vorteil geboten, daß die Behälter 8 jeweils in Gruppen G₁ bis G₄ nacheinander befüllt werden, so daß nach Befüllung einer Gruppe die befüllten Behälter 8 dieser Gruppe entfernt und noch während der Befüllung der Behälter 8 einer anderen Gruppe durch leere Behälter 8 ersetzt werden können. Auf diese Weise kann eine fortlaufende Produktion bzw. Behälterbefüllung erreicht werden, ohne daß Pausen für den Abtransport befüllter Behälter 8 bzw. die Zuführung leerer Behälter 8 eingeplant werden müßten.
Bei der Ausführungsform der 5 sind die Fallrohre 3 bei der Befüllung der Behälter 8 relativ zur Tragplatte 2 bzw. relativ zum Bereich ihrer Eingänge strahlenförmig angeordnet, wobei jedes Fallrohr 3 die zugeleiteten Werkstücke einem Behälter 8 einer anderen Behältergruppe G₁ bis G₄ zuleitet. Sobald der jeweilige Behälter befüllt ist, wird die Verteilervorrichtung mit den Fallrohren 3 um 90° gedreht, so daß über jedes Fallrohr ein Behälter 8 der jeweils in Drehrichtung folgenden, Behältergruppe befüllt wird. Die Fallrohre 3 sind so angeordnet, daß jedes Fallrohr 3 jeweils einem anderen Behälter 8 einer Gruppe zugeordnet ist. Beispielsweise befüllt das Fallrohr 3.1 jeweils die Behälter 8.1 jeder Behältergruppe.
Wenn berücksichtigt wird, daß die die Werkstücke aus der Produktionsmaschine entnehmende und in die Eingänge der Falleitungen 3 einwerfende Greifvorrichtung unabhängig von der jeweiligen Drehstellung der Verteilervorrichtung nur eine einzige vorgegebene Lage zur Abgabe der Werkstücke anfahren kann, folgt für die Ausführungsform der 5, daß jede Gruppe G₁ bis G₄ der Behälter 8 jeweils mit Werkstücken nur eines Nestes der Produktionsmaschine beliefert wird.
Im übrigen werden die Behältergruppen simultan befüllt, so daß die Befüllung sämtlicher Behältergruppen gleichzeitig abgeschlossen wird.
Die 6 zeigt beispielhaft, daß die Positionen, aus denen eine Greifvorrichtung oder eine Produktionsmaschine fertige Werkstücke in die Fallrohre 3 der Verteilervorrichtung abwirft, von den Positionen der Eingänge der Fallrohre 3 abweichen können, wenn zwischen den Abwurfpositionen und den Eingängen der Fallrohre 3 ein entsprechender Adapter angeordnet ist, welcher beispielsweise aus nach oben trichterartig erweiterten Führungsrohren aufgebaut sein kann.
Im Beispiel der 6 möge eine Greifvorrichtung jeweils sechs Werkstücke aus den entsprechenden Nestern eines Werkzeuges einer Produktionsmaschine entnehmen und zu Abwurfpositionen 9.1 bis 9.6 transportieren können, welche im dargestellten Beispiel zwei parallele Reihen mit jeweils drei Positionen bilden.
Die Eingänge 3 der Fallrohre, die in einer der Anzahl der Abwurfpositionen entsprechenden Anzahl angeordnet sind, bilden im dargestellten Beispiel ein regelmäßiges Sechseck. Wenn nun beispielsweise ein Adapter angeordnet ist, dessen Führungsrohre die Werkstücke von Abwurfpositionen 9.1 bis 9.6 entsprechend den Pfeilen zu den Eingängen der Fallrohre 3 führen, kann die Verteilervorrichtung gegenüber einer Ausgangsstellung jeweils um 60° bzw. ein Vielfaches von 60° im Bereich der Fallrohreingänge verdreht werden. In allen diesen Drehstellungen ist eine Belieferung der Verteilervorrichtung mit Werkstücken aus der Greifvorrichtung möglich, ohne daß die Greifvorrichtung mehr als eine einzige vorgegebene Abwurfposition anfahren muß.

Claims

Verteilervorrichtung mit mehreren Falleitungen (3) zur parallelen Befüllung mehrerer Behältergruppen (8) mit schüttfähigen Werkstücken, welche taktweise in vorgegebener Anzahl von einer Produktionsmaschine an separaten Nestern etwa simultan fertiggestellt und unmittelbar oder mittels einer Greif- oder Zuführrichtung in die Falleitungen eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Nest eine gesonderte Falleitung zugeordnet ist und die Falleitungen mit ihren Eingängen (4) an Positionen angeordnet sind, die an die Lagen der Nester bzw. die Lagen der Werkstücke in bzw. an der Greif- oder Zuführvorrichtung angepaßt sind, und daß die behälterseitigen Ausgänge der Falleitungen zum Einwurf der Werkstücke in unterschiedliche Behälter einer für jedes Nest gesonderten Behältergruppe simultan beweglich bzw. automatisch simultan umsteuerbar sind.
Verteilervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge (4) bei bzw. für Bewegungen der Ausgänge der Falleitungen (3) zwischen Positionen verstellbar sind, in denen die Eingänge (4) bezüglich den Lagen der Nester bzw. den Lagen der Werkstücke in bzw. an der Greif- oder Zuführvorrichtung gleiche Eingangs- oder Lochbilder bilden.
Verteilervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge und die Ausgänge der Falleitungen (3) jeweils an gesonderten Rahmen (2,5) angeordnet sind, die relativ zueinander translatorisch und gegebenenfalls auch rotatorisch in voneinander vertikal beabstandeten Ebenen beweglich sind.
Verteilervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rahmen (2,5) bezüglich einer vertikalen Schwenkachse, welche einen Mittelbereich des den Eingängen (4) zugeordneten Rahmens (2) durchsetzt und außerhalb des anderen Rahmens (5) positioniert ist, drehbar sind, wobei der Rahmen (5) der Ausgänge der Falleitungen (3) zusätzlich zumindest eine horizontale translatorische Bewegung relativ zum Rahmen (2) der Eingänge ausführen kann.