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"Verffahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ringförmiger
Gegenstände." Die Erfirldung befasst sich mit einem Verfahren zur Prüfung elektrisch
leitender, ringförmiger Gegenstände, beispielsweise Metallmuttern u.dgl. Außerdem
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Verschiedene
Verfahren und Maschinen sind bereits bekannt geworden, mit t denen eine zerstörungsfreie
Schadens prüfung in verschiedenen Metallgegenständen, beispielsweise Stangen, Rohren,
Magnetkernen, Lagerringen und Lagerkugeln durchführbar ist. Im allgemeinen erfordern
derartige bekannte Verfahren und Vorriciltungen, daß der Gegenstand bei der Prüfung
entweder in Längsrichtung bewegt oder gedreht wird, während er von einer Prüfsonde
abgetastet wird, oder andernfalls erfordern sie, daß die Prüfsonde rund um den Umfang
des Gegenstandes gedreht wird. Keines dieser bekannten Verfahren und keine dieser
bekannten Anordnungen eignet sich jedoch tatsächlieh für eie mi t großer Geschwindigkeit
erfolgende Prüfung ringförmiger, elektrisch leitender Gegenstände, beispielsweise
Muttern o.dgl., da aufgrung der Bewegung des Gegenstandes wahrend des Abtastens
und/oder der zu langen Zeit, die z@@ Durchführung der Prüfung des Gegenstandes erforderlich
ist,
Ungenauigkeiten auftreten können.
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Die Erfindung befasst sich mit einem neuen Verfahren und einer zugehörigen
Vorrichtung, die diese Nachteile überwinden und ein rasches und genaues zerstörungsfreies
Überprüfen von Gegenständen der oben genannten Art auf neuartige und fortschrittliche
Weise ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
werden die zu prüfenden Gegenstände intermittierend an aufeinanderfolgende Prüfstationen
gefördert, auf die jeweils eine Zurückweis - oder Aussonderungsstation folgt. Zwei
der Prüfstationen sind mit Wirbelstromabtastern versehen, die die entgegengesetzten
Stirnflächen jedes Gegenstandes abtasten. An einer anderen Prüfstation bestimmenMeßsteckersonden
die Maßgenauigkeit der in dem Gegenstand befindlichen Öffnung und das Vorhandensein
einer Schraubengewindenut in der Wandung dieser Öffnung. Jede Aussonderungs-oder
Zurückweisstation hat einen Auswerfmechanismus, der unter der Steuerung des Abtasters
oder der Sonden in der unmittelbar vorhergehendeii Prüfstation arbeitet, um einen
Gegenstand auszusondern oder auszuwerfen, dessen Schadhaftigkeit in dieser Prüfstation
festgestellt wurde. Falls in keiner der jeweiligen Prtifstationen festgestellt wird,
daß der Gegenstand mit Fehlern oder Schäden behaftet ist, wird der unmittelbar darauffolgende
Auswurfmechanismus nicht betätigt, so daß der Gegenstand dann an die nächste Prüfstation
weitergefördert wird. Der Fördermechanismus ist bei der hier beschriebenen Vorrichtung
mit den Gegenstand aufnehmenden Aussparungen versehen, die in Übereinstimmung mit
dem zwischen den folgenden Stationen vorhandenen Raum mit Abstand nebeneinanderliegen,
so daß er die einzelnen Gegenstände gleichzeitig zwischen aufeinanderfolgenden Stationen
befördert. Der Ui )C rgabemechanismus weist einen rechteckigen Heweguiigszyklus
auf, der es ermöglicht, dal3 sich Gegenstände in den verschiedenen Stationen für
mehr als die hälfte jeder Zykluszeit sich in einer stabilen Ruhelage
befinden.
Während dieser Zeit können die Prüf- und Aussonderungsvorgänge in verlässlicher
Weise durchgeführt werden, wobei die Prüf- und Auswurfmechanismen im wesentlichen
nur während eines kleinen Bruchteiles jedes Zyklus, nämlich dann, wenn die Gegenstände
gerade zu den nächsten Stationen transportiert werden, außer Betrieb sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einneuartiges und verbessertes
Verfahren zur Prüfung elektrisch leitender, ringförmiger Gegenstände durch aufeinanderfolgendes
Abtasten der entgegengesetzten Stirnflächen jedes Artikels mit Wirbelstromabtastern
zu schaffen, während sich der Gegenstand im Zustand der Ruhe befindet.
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Dabei soll der Gegenstand unmittelbar nach dem Abtasten zu einer
Aussonderungsstation befördert werden, wo er entweder angenommen oder zurückgewiesen
wird, und zwar in Abhängigkeit davon, ob bei dem vorhergehenden Abtastvorgang ein
Riss, eine Blase, ein Anriss u.dgl., also ganz allgemein ein Fehler dieser Art festgestellt
wurde.
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Desweiteren soll eine neuartige und verbesserte Vorrichtung zur Prüfung
elektrisch leitender, ringförmiger Gegenstände geschaffen werden, mit der der Gegenstand
in einer Station mit Wirbelstrom abgetastet und dann unmittelbar danach in eine
Aussonderungsstation transportiert wird, in der er entweder angenommen oder zurückgewiesen
wird, und zwar, wie oben ausgeführt, in Abhängigkeit davon, ob bei dem vorangegangenen
Ifirbelstromabtastvorgallg ein Fehler festgestellt worden ist.
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Die neuartige Vorrichtung soll es ermöglichen, daß die entgegengesetzten
Stiniflächen des Gegenstandes einzeln in entsprechenden Prüfstationen abgetastet
werden, wobei auf jede Prüfstation eine Aussondei-ingsstation folgt, in der der
Gegenstand entweder an4rciJommcii oder zurückgewiesen wird.
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Desweiteren soll die Vorrichtung eine neuartige Anordnung zur intermittierenden
Weiterbewegung der einzeln aufeinanderfolgenden Gegenstände von der einen Station
zur nächsten aufweisen, also durch die folgende Prüf- und Aussonderungsstation hindurch.
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Schliesslich soll die neuartige Vorrichtung eo beschaffen sein, daß
mit ihr an verschiedenen Prüfstationen verschiedene Prüfvorgänge durchgeführt werden
können, wobei auf jede Prüfung in der folgenden Station entweder eine Annahme oder
eine Zurückweisung des Gegenstandes erfolgt und wobei ein neuartiger Transportmechanismus
vorgesehen wird, mit dem die Gegenstände durch die aufeinanderfolgenden Stationen
mit hoher Geschwindigkeit in einer Weise vorwärtsbewegt werden können, die die Zeit
auf ein Mindestmaß beschränkt, während der keine Prüfungs- und Annahme- oder Zurückweisungsvorgänge
ablaufen. Die Vorrichtung zur Prüfung ringförmiger Gegenstände soll mit Sonden arbeiten,
die Dimensionsfehler feststellen oder das Nichtvorhandensein einer Schraubengewindenut
an der Öffnung des Gegenstandes.
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Zusammenfassend werden also mit Hilfe der neuartigen Vorrichtung
Metallmuttern oder ähnliche ringförmige Gegenstände intermittierend an aufeinanderfolgende
Prüfstationen weitertransportiert, wobei auf jede Prüfstation eine Aussonderungs-oder
Zurückweisungsstation folgt. Zwei Prüfstationen sind mit Wirbelstromabtastern ausgestattet,
die die Stirnflächen des Gegenstandes abtasten. In einer weiteren Prüfstation wird
die in dem Gegenstand vorhandene Öffnung mittels Sonde überprüft um festzustellen,
ob sie die richtige Größe aufweist und mit dem richtigen Schraubengewinde versehen
ist.
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Der Rückweisungs- oder Auswurfmechanismus in jeder entsprechenden
Station wird durch den Abtaster oder die Sonden der unmittelbar vorhargehenden Station
betätigt, nachdem eine gewisse Zeit vergangen ist, in der der Gegenstand von der
Prüfstation zur Aussonderungs- oder Zurückweisstation befördert wird. Die Gegenstände
werden von toner nockenbetätigten
Transportplatte, die mit einem
zyklischen, rechteckigen Bewegungspfad arbeitet, der die Gegenstände während des
größten Teiles jedes Zyklus stationär hält, von der einen Station zur nächstfolgenden
befördert.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung,
auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch wiedergegeben. In der
Zeichnung zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht der aufeinanderfolgenden
Stationen der neuartigen Vorrichtung, Figur 2 eine Ansicht längs der Linie 2-2 in
Figur 1, die im Detail die aufeinanderfolgenden Prüf- und Aussonderungsstationen
zeigt, Figur 3 eine Ansicht der rechten Stirnseite der Vorrichtung, wobei gewisee
Teile zur Verdeutlichung weS»brochen sind, Figur 4 eine Ansicht längs der Linie
4-4 in Figur 3, und zwar gesehen von oben auf die Vorrichtung, Figur 5 eine vergrösserte
Draufsicht, aus der die Nockenscheiben und Nockenrollen in dem Gegenstandstransportmechan
nismus der Vorrichtung ersichtlich sind, Figur 6 eine perspektivische Draufsicht
des Transportmechanismus, Figur 7 eine der Figur 6 ähnliche Ansicht, wobei jedoch
bestimmte Teile weggebrochen sind, um in Figur 6 verborgene Teile sichtbar zu machen,
Figur 8 eine Ansicht des rechteckigen Bewegungszyklus der Transportplatte in dem
Transportmechanismus, Figur 9 eine Querschnittsansicht der ersten mit Wirbelstromabtastern
arbeitenden Prüfstation der Vorrichtung, Figur 10 eine vergrösserte, auseinandergezogene
Ansicht der drehbaren Wirbelstromsonde in bezug auf den von ihr in der ersten Prüfstation
abgetasteten Gegenstand, Figur ii eine Quersohnittansicht der mechanischen Sondenstation
der Vorrichtung, Figur 12 ein elektrisches Schaltschema des Steuerkreises für den
Aussonderungsmechanismus, der von dem in Figur ii gezeigten Sonden betätigt wird
und a
Figur 13 ein Zeitplan der nockenbetätigten Schalter in der
Vorrichtung.
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ALLGEMEINER BETRIEB Bei dem in Figur 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird die Mutter oder ein anderer zu prüfender, ringförmiger Gegenstand intermittierend
mit Hilfe eines weiter lunten im Detail beschriebenen Transportmechanismus durch
eine Reihe Prüfstationen befördert, wo verschiedene Prüfvorgänge automatisch ablaufen,
sowie durch entsprechende Aussonderungsstationen, von denen je eine unmittelbar
auf jede Prüfstation folgt. Falls in irgendeiner Prüfstation ein Fehler an dem Gegenstand
festgestellt wird, wird der Gegenstand an der nächsten Aussonderungsstation in eine
Aussonderungsrinne geleitet. Wenn jedoch in irgendeiner Prüfstation kein Fehler
festgestellt wird, wird der Gegenstand, wenn er zu der nächsten Aussonderungsstation
weitergeleitet wird, dort nicht ausgesondert, sondern anstelle dessen in einer Lage
gehalten, in der er zur nächsten Prüfstation weiterbewegt wird. Die Gegenstände,
die durch die aufeinanderfolgenden Prufstationen laufen und bei denen keine Fehler
festgestellt werden, werden in eine Aufnahmerinne ausgetragen, die hinter der letzten
Aussonderungsstation angeordnet ist.
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In Figur 1 sind die verschiedenen Stationen der Vorrichtung wie folgt
gekennzeichnet: mit 1 die Eintrittsstation des Gegenstandes, mit 2 die erste Wirbel8tromabtastprüistation,
mit 3 die erste Aussonderungsstation, mit 4 die mit mechanischer Sonde arbeitende
Prüfstation, mit 5 die seite Aussonderungsstation, mit 6 die zweite Wirbelstromabtastprüfstation,
mit 7 die dritte Aussonderungsstation und mit 8 die Austragsstation für den angenommenen
Gegenstand.
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In der ersten Wirbelstromabtastprüfstation 2 befindet sich ein Wirbelstromabtaster
20, der die Bodenstirnfläche des Gegenstandes abtastet, um vorhandene Brüche oder
andere Risse in dem Gegenstand an oder in der Nähe dieser bodenseitigen
Stirnfläche
festzustellen.
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In der unmittelbar folgenden ersten Aussonderungsstation 3 ruht der
Gegenstand auf einer hin- und herbeweglichen Falltür oder einer Fallklappe 21, die
von einer aus einem Luftzylinder und Kolben bestehenden Einheit 22 betätigt wird,
welche von einem Magnetventil 23 gesteuert wird. Die Magnetspule 24 dieses Ventils
ist an eine geeignete Schaltung angeschlossen, die nach einer zeitlichen Verzögerung
auf das von dem Wirbelstromabtaster 20 in der ersten Prüfstation 2 abgegebene Ausgangssignal
anspricht, und zwar in der Weise, daß die Falltür 21 betätigt wird, um den Gegenstand
in die Aussonderungsrinne 26 fallen zu lassen, falls der Abtaster 20 einen Riss
in diesem Gegenstand in der Station 2 ermittelt hat. Falls kein derartiger Fehler
festgestellt wurde, wird die Falltür 21 nicht betätigt, und dieser Gegenstand wird
dann an die nächste Prüfstation 4 in der nächsten Zyklusbewegung des Transportmechanismus
weitergegeben.
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In der mit einer mechanischen Sonde arbeitenden Station 4 befindet
sich ein Sondenpaar 27 und 28, das so angeordnet ist, daß die Sonden in die zentrale
Öffnung in der Mutter oder einem anderen Gegenstand von unten und oben hineinfahren.
Die untere Sonde 27 ist so angeordnet, daß sie irgendeinen folgenden Fehler im Gegenstand
feststellt: a) das Nichtvorhandensein einer Gewindenut in der Öffnung wand des Gegenstandes,
d.h. das Fehlen der Eindrehung, und b) eine Übergrösse aufweisende Öffnung, wie
sie bei«telsweise dadurch verursacht sein kann, daß der Gewindegang an der Öffnung
während des Einschneidens aufgerieben oder ausgezogen wurde.
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Die obere Sonde 28 ist so angeordnet, daß sie den obigen Fehler b)
feststellt oder das Fehlen einer ausreichenden Verringerung des Gewindedurchmessers
am oberen Ende der Öffnung,
der in einer Sicherungsmutter eine Sicherungswirkung
herbeiführt.
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In der unmittelbar folgenden zweiten Aussonderungsstation 5 ruht
der Gegenstand auf einer hin- und herbeweglichen Falltür 29, die von einer einen
Luitzylinddr und Kolben aufweisenden Einheit 30 betätigt wird, welche von einem
Magnetventil 31 gesteuert. Die Magnetspule 32 dieses Ventils wird von einem in Figur
12 im einzelnen gezeigten Schaltkreis gesteuert, und zwar so, daß der Gegenstand
in die Aussonderungsrinne 33 der Station 5 ausgetragen wird, falls ein oder mehrere
Fehler in diesem Gegenstand von den Sonden 27 und 28 der unmittelbar vorhergehenden
Prüfstation 4 festgestellt werden. Falls keine derartigen Fehler ermittelt werden,
hält die Falltür 29 den Gegenstand solange in Ruhe, bis der Transportmechanismus
ihn zur nächsten Prüfstation 6 weiterbefördert.
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In der zweiten Wirbelstromabtastprüfstation 6 befindet sich ein Wirbelstromabtaster
20', der die obere Stirnfläche des Gegenstandes abtastet, um Risse oder andere Fehler
dieser Art an dieser oder in der Nähe dieser Stirnfläche des Gegenstandes zu ermitteln.
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In der unmittelbar darauffolgenden dritten Aussonderungsstation 7
liegt der Gegenstand auf einer hin- und herbeweglichen Falltür 21', die von einer
aus einem Luftzylinder und einem Kolben bestehenden Einheit 22' betätigt wird, welche
durch ein Magnetventil 23' gesteuert wird. Die Magnetspule 24' dieses Ventils ist
an eine passende Schaltung angeschlossen, die nach einer zeitlichen Verzögerung
auf das von dem Wirbeletromabtaster 20' in der Station 6 abgegebene Ausgangssignal
anspricht, un d zwar in der Weise, daß die Falltür 21' betätigt wird, um den Gegenstand
in eine Aussonderungsrinne 26 fallen zu lassen, falls der Abtaster 20t in diesem
Gegenstand einen Riss oder Bruch festgestellt hat.
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Falls keine derartigen Fehler in diesem Gegenstand in der Station
6 entdeckt wurden, verharrt die Falttür 211 in ihrer
Stellung,
in der sie den Gegenstand in seiner Lage hält, der in der nächsten Zyklusbewegung
von dem Transportmechanismus nach rechts weiterbewegt wird.
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Schliesslich werden alle die Gegenstände, die alle Prüfvorgänge unbeanstandet
durchlaufen haben, in der Station 8 in eine Aufnahmerinne 40 gestossen.
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Der Transportmechanismus 39, der die Gegenstände intermittierend
durch die aufeinanderfolgenden Stationen weiterbewegt, wird anhand der Figuren 4
bis 8 im Detail beschrieben. Kurz gesagt, weist dieser Transportmechanismus 39 eine
Transportplatte auf, die mit sieben Aufnahmetaschen für Gegenstände versehen ist,
welche gemäß dem Raum zwischen den aufeinanderfolgenden Stationen 1 bis 8 mit Abstand
nebeneinanderliegen.
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Ein nockenbetätigter Mechanismus erteilt dieser Transportplatte eine
rechteckige Zyklusbewegung, so daß sie, nachdem sie mit einem Gegenstand in Berührung
gekommen ist, diesen Gegenstand von der einen Station zur nächstfolgenden, d.h.
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also von links nach rechts, bewegt. Dann wird die Transportplatte
von den Gegenständen weggezogen, um eine Station nach links zurückgeführt und daraufhin
mit den Gegenständen in Berührung gebracht, bevor sie diese wieder von links nach
rechts befördert. Bei der Betriebsweise dieses Transportmechanismus befinden sich
die Gegenstände in der Prüf- und in der Aueaonderungsstation während jedes Zyklus
annähernd 70 , der Zeit in Ruhe, wodurch genug Zeit für die verschiedenen Prüivorgänge
zur Verfügung steht, um diese richtig auszuiührenw und zwar selbst dann, wenn die
Gegenstände durch die Prüfvorrichtung mit einer verhältnismässig großen Geschwindigkeit
intermittierend vorwärtsbewegt werden.
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TRANSPORTMECHANISMUS DER GEGENSTÄNDE.
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Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, weist die hier beechriebene Vorrichtung
eine nach unten zu schräg verlaUfende Zulieferrinne oder einen entsprechendenFührungsweg
41 auf, auf dem die zu überprüfenden Gegenstände unter der Wirkung der Schwerkraft
aus einem Vorratsbehälter 42 nach unten gleiten. In der Zeichnung sind diese Gegenstände
als Sechskantmuttern dargestellt, obgleich die neuartige Vorrichtung selbstverständlich
auch, wenn sie geringfügig abgeändert wird, in der Lage ist, Vierkantmuttern oder
andere ringförmige Gegenstände zu überprüfen. Wie aus den Figuren 1 und 4 ersichtlich
iet, sind die Muttern in der Zulieferrinne Ende an Ende angeordnet, wobei der ilache
Unterseitenrand der einen Mutter mit dem flachen Oberseitenrand, der darunterbefindlichen,
nächstfolgenden Mutter inm Berührung steht.
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Die das untere Ende der Zulieferrinne 41 verlassende Mutter gelangt
auf einen geneigten, stationären Sims 43 (Figur 2), der sich in seitlicher Richtung
durch alle folgenden Maschinenstationen 1 bis 8 erstreckt wie dies in strichpunktierten
Linien in Figur 1 dargestellt ist. Die oben erwähnte Transportplatte 44 des Transportmechanismus
wird intermittierend in eine Lage bewegt, in der sie über dem Sims 43 liegt, wie
dies in Figur 1 angedeutet ist, wird dann von links nach rechts an dem Sims entlang
bewegt, um die Muttern von der einen Station zur nächsten zu fördern.
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Wie am besten aus den Figuren 6 und 7 entnommen werden kann, weist
die Transportplatte 44 sieben in Reihe liegende Einkerbungen A bis G in ihrer Stirnkante
auf, die zur Aufnahme der aufeinanderfolgenden Muttern dienen. Die ersten sechs
Einkerbungen A bis F besitzen alle einen als halbes Sechseck ausgebildeten Umriss,
der eng die untere Hälfte einer entsprechenden Sechskantmutter aufnimmt. Die letzte
Einkerbung G in der Transportplatte 44 ist gerade mit zwei Seiten
versehen,
die unter einem Winkel von 1200 zueinander angeordnet sind, wobei die Bodenkante
45 sich über die benahbarte Stirnkante 46 der Transportplatte erstreckt. Diese Einkerbungen
A bis G sind aufeinanderfolgend in dem Abstand nebeneinander angeordnet, der den
Abständen zwischen den aufeinanderfolgenden Maschinenstationen 1 bis 8 entspricht.
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Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, ist die Transportplatte 44 mit zwei
getrennten, parallelen, nach oben zu geneigten Stangen 47 und 48 starr verbunden,
die von einer waagerechten Gleitanordnung getragen werden, welche einen Gleitblock
49 aufweist. Dieser Gleitblock 49 wird zur Vereinfachung der Beschreibung mit Horinzontalgleitblock
bezeichnet, da er die Horizontalverschiebung (von Station zu Station) der Transport
platte 44 steuert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß der Gleitblock 49 sich
in Wirklichkeit unter dem gleichen Neigungswinkel zur Horizontalen erstreckt wie
der Sims 43 und die Transportplatte 44. Der Horizontalgleitblock 49 weist ganz allgemein
einen rechteckigem Umriss auf und hat vier nach oben ragende, mit ihm aus einem
Teil bestehenda Eckptosten 50, 51, 52 und 53, die die Stangen 47 und 48, welche
die Transportplatte 44 tragen, verschiebbar aufnehmen. Jeder Eckpfosten 50, 51,
52 und 53 auf dem Horizontalgleitblock 49 trägt vorzugsweise nicht dargestellte,
reibungsarme Lager, um die in Längsrichtung folgende Gleitbewegung der Stangen 47
und 48 in bezug auf den Gleitblock 49 zu erleichtern.
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Zwei vordere und hintere Horizontalführungsstangen 54 und 55, die
von dem Rahmen der Maschine feststehend getragen werden, stützen den Horizontalgleitblock
49 so ab, daß er sich in bezug auf die Maschine seitlich bewegen kann. Der Horizontalgleitblock
49 ist mit zwei in seitlicher Richtung gegetrennten, mit ihm aus einem Teil bestehenden
Vorsprüngen 56 und 57 versehen, die sich an seinem vorderen Ende befinden und zur
Aufnahme der vorderen Führungsstange 54 dienen, sowie mit zwei in seitlicher Richtung
getrennten, mit ihm aus
einem Teil bestehenden Vorsprüngen 58 und
59 an seinem hinteren Ende, die zur Aufnahme der hinteren Führungsstange 55 dienen.
Jeder dieser Vorsprünge 56 bis 59 auf dem Horizontalgleitblock 49 trägt vorzugsweise
nicht dargestellte, reibungsarme Lager, die mit den entsprechenden, festliegenden
FUhrungsstangen 54 und 55 in Berührung stehen.
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Wie am beeten aus Figur 7 ersichtlich ist, hat der Horizontalgleitblock
49 eine mittig angeordnete Öffnung 60, die einen etwa rechteckigen Umriss aufweist.
Zu beiden Seiten dieser Öffnung trägt der Horizontalgleitblock 49 ein Paar Nockenrollen
61 und 62. Diese Rollen sind auf entsprechenden Zapfen 63 und 64 gelagert, die sich
von dem Horizontalgleitblock 49 aus nach unten erstrecken.
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Die Nockenrollen 61, 62 auf dem Horizontalgleitblock 49 stehen mit
einer waagerechten Verdrängungsnockenscheibe 65 in Berührung, die auf einer rotierenden
Antriebswelle 66 befestigt ist. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird diese Antriebtelle
66 über ein Reduziergetriebe 68 von einem Elektromotor 67 angetrieben. Die Antriebswelle
66 wird von einer relbungsarmen Lageranordnung 69 drehbar getragen, die in einer
Öffnung 70 in einer nach oben zu geneigten Platte 71 fest angeordnet ist, welche
mit dem Rahmen der Maschine verbunden ist. Wenn die Drehachse der Welle 66 in dieser
Weise fest angeordnet ist, ist die Form der Horizontalverdrängungenockenscheibe
65 derart, daß die Nockenscheibe den Horizontalgleitblock 49 intermittierend nach
rechts schiebt und dann zurück nach links, und zwar einmal bei jeder Umdrehung der
Welle 66. Diese Horizontalverschiebung oder Verdrängung, die dem Gleitblock 49 durch
die Nockenscheibe 65 erteilt wird, erfolgt über eine Entfernung, die gleich dem
seitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stationen, beispieleweise
den Stationen 1 und 2 oder 2 und 3 der Maschine list.
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Die Welle 66 trägt eine Nockenscheibentrommel 117, die mit mehreren
Nockenscheiben ausgestattet ists welche in den Steuerschaltkreisen für die Aussonderungsmechanismen
an den Aussonderungsstationen 3, 5 und 7 vorhandene Schalter betätigen, wie dies
im folgenden erläutert wird.
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Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, ist der Transportmechanismus auch
mit einer Vertikalgleitanordnung ausgestattet, die zwei obere und untere, parallele,
sich in seitlicher Richtung erstreckende Verbindungsstangen 72 und 73 enthält, welche
über Verbindungsstücke 74, 75, 76 und 77 starr an den Stangen 47 und 48 befestigt
sind, die die Transportplatte 44 tragen. Ein sich über und parallel zu dem Horizontalgleitblock
49 erstreckender Gleitblock 78 ist auf den seitlichen Verbindungsstangen 72 und
73 durch geeignete, nicht dargestellte, reibungsarme Lager verschiebbar gelagert.
Dieser Gleitblock 78 wird im folgenden Vertikalgleitblock genannt, da er die Aufwärts-
und Abwärtsverschiebungen der Transportplatte 44 in Richtung auf die Maschinenstationen
hin und von diesen weg bestimmt.
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Auf entsprechenden Zapfen 81 und 82, die sich von dem Vertikalgleitblock
78 nach unten erstrecken, sindzwei Nockenrollen 79 und 80 gelagert. Diese Nockenrollen
berühren die entgegengesetzten Seiten einer Vertikalverschiebungsnockenscheibe 83
die an der sich drehenden Antriebswelle 66 angebracht ist.
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Bei dieser Anordnung verschiebt die Nockenscheibe 83, wenn sich ihre
Antriebswelle 66 dreht, den Vertikalgleitblock 78 intermittierend in Richtung auf
die Maschinenstationen und von diesen weg. Diese Bewegung wird über die seitlichen
Verbindungsstangen 72 und 73 auf die Stangen 47 und 48 übertragen, die die Transportplatte
44 tragen.
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Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, ist die Vertikalverschiebungsnockenscheibe
83 erheblich kleiner als die
Horizontalverschiebungsnockenscheibe
65, so daß die senkrechten Verschiebungen der Transportplatte 44 in Richtung auf
die Maschinenstationen und von diesen weg wesentlich kürzer sind als ihre waagerechten
Verschiebungen zwischen den aufeinanderfolgenden Maschinenstationen. Das Verhältnis
der waagerechten zu den senkrechten Verschiebungsweiten beträgt etwa 3 t 1, wie
dies in der Figur 8 angezeigt ist, die die Bewegungsstrecke der Transportplatte
44 darstellt.
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Ausgehend von einer zurückgezogenen Lage 84 bewegt sich die Transportplatte
direkt in Richtung auf die Maschinenstationen in die Lage 85, in der die Aussparungen
A-G in der Stirnseite der Transportplatte die Muttern berühren, woraufhin sich die
Transportplatte in waagerechtes Richtung von links nach rechts in die Lage 86 bewegt,
und zwar über eine Entfernung, die gleich dem seitlichen Abstand zwischen den benachbarten
Maschinenstationen ist, so daß die Muttern zu den nächsten Maschinenstationen getragen
werden, und dann wird die Transportplatte von den Maschinenstationen unmittelbar
in die Lage 87 zurückgezogen, in der sie mit den Muttern außer Berührung steht,
um schliesslich in seitlicher Richtung von rechts nach links in die Lage 84 zurückbewegt
zu werden.
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Diese Bewegung der Transportplatte entlang eines rechteckigen Pfades
eriolgt zyklisch, wobei eine ständige Wiederholung stattfindet. Während jedes Zyklus
der rechteckigen Bewegung der Transportplatte befinden sich die Muttern nur während
der seitlichen Bewegung der Transportplatte von links nach rechts, und zwar vom
Punkt 85 zu Punkt 86, in Bewegung.
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Während im wesentlichen des ganzen übrigen Zyklus steht die Transportplatte
nicht mit den Muttern in Berührung, und die Muttern befinden sich in den Prüfstationen
2,4 und 6 im Zustand der Ruhe, wie dies die Prüfvorgänge verlangen.
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Aus Figur 5 ist ersichtlich, daß der maximale Radiusabschnitt der
Horizontalverdrängungsnockenscheibe 65, der auf ihrem Umfang zwischen den Punkten
65a und 65b liegt, die rechte
Rolle 62 über einen Drehwinkel der
Welle 66 von 900 berührt und 90° später mit der linken Rolle 61 über einen weiteren
Drehwinkel der Welle von 90° in Berührung steht, Zwischen diesen beiden Vierteldrehungen
der Welle 66 berührt der maximale Radiusabschnitt der Vertikalverdrängungsnockenscheibe
83, der zwischen den Punkten 85a und 83b auf dem Umfang der Nockenscheibe liegt,
die untere Rolle 80 über einen Drehwinkel der Welle 66 von 90° und 90° später die
obere Rolle 79 über einen weiteren Wellendrehwinkel von 90°.
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Demzufolge werden die Muttern nur während eines Viertels jedes Zyklus
des Transportmechanismus von der einen Station zur nächsten bewegt. Auch wenn noch
wenige Grad zusätzlich am BeginllY1m Ende jeder seitlichen Bewegung der Transportplatte
44 von links nach rechts zugestanden werden, während der die Transportplatte nicht
vollständig außer Berührung mit den Muttern steht und die Muttern keine vollständige
Ruhelage einnehmen, bleibt dennoch mehr als 70 der Zeit übrig, während der die Muttern
in Ruhelage gehalten werden. Dies iet deshalb vorteilhaft, weil in den Stationen
2, 4 und 6 die Prüfvorgänge 70 % der zur Verfügung stehenden Zeit einnehmen, während
der Mutterntransport zwischen den Stationen weniger als 30 % der Zeit beansprucht.
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WIRBELSTROMABTAST- UND AUSSONDERUNQSSTATIONEN.
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In den Figuren 1, 2 und 9 weist die erste Prüfstation (9ition 2)
einen Wirbelstromabtaster 20 bekannter Bauart auf, der mit einer motorbetriebenen
Sonde 90 ausgestattet ist, welche durch eine Flanschbüchse 21, die durch den feststehenden
Sims 43 getragen wird, nach oben ragt. Diese Büchse trägt ein dünnes, flaches, dielektrisches
Fenster 92, dessen Oberseite koplanar mit der Oberfläche des Simes 43 verläuft.
Die Mutter N, die in dieser Station geprüft werden soll, liegt unmittelbar oben
auf diesem dielektrischen Fenster 92. Ein unter Federspannung stehender Stift 93
(Figur 9) drückt nach unten gegen die Oberseite
dieser Mutter,
und zwar mit einer Kraft, die gerade ausreicht, um die Mutter dicht an dem dielektrischen
Fenster 92 zu halten.
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Die Wirbelstromsonde 90 (Figur 10) des Abtasters weist zwei mit Abstand
getrennte, parallele, sich nach oben erstreckende, magnetisierbare Stäbe 94 und
95 auf, die radial um die gleiche Entfernung von der Drehachse der Sonde versetzt
sind, und auf diesen Stäben befinden sich entsprechende Windungen 96 und 97. Die
äußeren Enden dieser Stäbe drehen sich aufeinanderfolgend entlang eines kreisförmigen
Weges, der sich mit sehr geringem Abstand unterhalb des dielektrischen Fensters
92 und unmittelbar der auf der bodenseitigen Stirnfläche der Mutter N in Figur 10
gezeigten gestrichelten Linie 98 gegenüber befindet. Die Sondenspulen 96 und 97
sind an entsprechende Sekundärwicklungen 99 und 100 zweier Drehtransformatoren 101
und 102 angeschlossen. Diese Sekundärwicklungen sind auf derselben rotierenden Welle
103 gelagert wie die Sonde 90, so daß sie sich gleichsinnig und gleichzeitig mit
der Sonde drehen. Die Drehtransformatoren sind mit entsprechenden stationären Primärwicklungen
104 und 105 ausgestattet, die mit den Sekundärwicklungen induktiv gekoppelt sind.
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Die Primärwicklungen sind miteinander in Reihe an einen geeigneten
Oszillator angeschlossen, der nicht gezeigt ist.
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Der Oszillator erregt die Spulen 96 und 97 der Sonde durch die entsprechenden
Drehtransformatoren 101 und 102, und jede Spule erzeugt ein sich zeitlich änderndes,
lokales Magnetfeld, das neben dem äußeren Ende des entsprechenden Stabes 94 oder
95 liegt, wenn diese Stäbe aufeinanderfolgend entlang dem kreisförmigen Pfad rotieren,
der durch die gestrichelte Linie 98 auf der Mutter N angedeutet ist, die gerade
abgetastet wird.
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Diese Magnetfelder induzieren lokale Wirbelströme, die in geschlossenen
Pfaden in der Mutter N zirkulieren, die dann auf dem dielektrischen Fenster 92 in
der Lage ruht, in der sie abgetastet wird. Die örtlichen Zonen oder Flecke, in denen
diese
Wirbelströme in der Mutter auftreten, sind in Figur 10 durch die schraffierten Flächen
X und Y gekennzeichnet, die den entsprechenden Stäben 94 und 95 auf der Sonde 90
unmittelbar gegenüberliegen. Jeder dieser örtlichen Wirbelstromzonen dreht sich
entlang der ringförmigen Ausdehnung der Bodenfläche der Mutter N, wenn sich die
Sonde 90 dreht.
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Die Sonde ermittelt die in der gerade abgetasteten Mutter vorhandenen
Wirbelströme auf die folgende Weise: Eine in der Mutter N auftretende Diskoninuität,
beispielsweise ein Riss oder ein anderer Fehler in oder in der Nähe der bodenseitigen
Stirnfläche, die auf dem dielektrischen Fenster 92 unmittelbar über der Sonde ruht,
ändert die Wege der von der Sondenspule 92 oder 97, die sich dann direkt gegenüber
dieser Diskontinuität befindet, induzierten Wirbelströme. Die Diskontinuität bildet
einen hohen Barrierewiderstand, aufgrund dessen die Wirbelströme von der Diskontinuität
weggelenkt werden. Wenn dies geschieht, wird eine Veränderung in der Impedanz der
Sondenspule 96 oder 97 hervorgerufen, die sich dann unmittelbar gegenüber der Diskontinuität
befindet.
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Demzufolge wird ein Fehler in der Mutter augenblicklich die Impedanz
derjenigen Sondenspule verändern, die sich zuerst an der Fehlerstelle vorbeidreht,
und wird dann momentan die Impedanz der nächsten Sondenspule 97 beeinflussen, wenn
diese sich an der Fehlerstelle vorbeidreht. Diese momentanenr zeitlich verschobenen
Impedanzveränderungen in den Sondenspulen 96 und 97 werden durch einen Steuerkreis
i06 (Figur i) im Abtaster festgestellt, wodurch ein differentielles Sondensignal
erzeugt wird, das das von einer Katodenstrahlröhre erzeugte Bild steuert und audi
einen Fehlerermittlungs8chaltkreis betätigt, und zwar zu einem Zweck, der im folgenden
erläutert wird. Die Einzelheiten dieses Schaltkreies sind so weit weggelassen, wie
sie zum Verständnis der hier beschriebenen Vorrichtung nicht unbedingt erforderlich
sind.
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Obgleich sich die Sonde 90 kontinuierlich dreht, wird sie automatisch
daran gehindert, während des Teiles Jedes Zyklus,
in dem der Transportmechanismus
die Gegenstände von der einen Station zur nächsten transportiert, den Fehlerermittlungsschaltkreis
zu betätigen. Zu diesem Zweck ist die Antriebswelle 66 des Transportmechanismus
mit einem Nocken C-9 (Figur 3) auf der Nockentrommel 117 versehen, der einen Schalter
S-9 bedient. Der Schalter S-9 befindet sich in der Drehstellung der Welle 66 von
2350 bis 1000 in seiner normalerweise offenen Stellung um zu verhindern, daß das
Ausgangssignal der Sonde zu dieser Zeit eine Wirkung verursacht. Von 1000 bis 2350
hält der Nocken C-9 den Schalter S-9 geschlossen, um der Sonde zu ermöglichen, den
Fehlerermittlungsschaltkreis zu betätigen.
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Es sind verschiedenartige Wirbelstromvorrichtung zur Fehlerermittlung
erhältlich, beispielsweise der dynamische Fehlstellenmesser der Reihe DD-60, der
durch Automation Forster, eine Niederlassung der Automation Industries, Inch, Ann
Arbor, Michigan, verkauft wird. Der im einzelnen in Figur 10 schematisch aufgezeichnete
Fehlerdetektor ist hier nur als Beispiel eines Types zu verstehen, der sich in Verbindung
mit der hier beschriebenen Vorrichtung verwenden lässt.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist der zu dem Abtaster gehörende
Steuerkreis 106 ein nicht gezeigtes Relais auf, das einen Satz normalerweise offener
Kontakte 107 besitzt, die als Folge der Ermittlung eines Fehlers in der gerade in
der Station 2 abgetasteten Mutter N geschlossen werden. Wenn deshalb in der Station
2 in der Mutter N während eines Betriebsein .Fehler - - -zyklus de e des Transportmechanismus/festgestellt
wird, schliessen sich die Kontakte 107, um dadurch den Betrieb eines Steuerkreises
einzuschalten, aufgrund dessen die fehlerbehaftete Mutter ausgesondert wird, nachdem
sie mit Hilfe des Transportmechanismus in dem nächsten Betriebszyklus zur Station
3 weitertransportiert worden ist.
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Die Kontakte 107 bleiben, wenn sie auf diese Weise geschlossen werden,
geschlossen, während ein Schalter S-12 von einem Nocken C-12 auf der Nockentrommel
117 (Figur 3) geschlossen wird. Der Nockenschalter S-12 und die Relaiskontakte 107
sind mit der Relaisspule 108 über zwei Stromzufuhrleitungen Li und L2 in Reihe geschaltet.
Der Schalter S-12 ist bei jeder Drehung der Welle 66 von 2950 bis 3300 geschlossen,
wie dies durch den in Figur 13 dargestellten Zeitplan verdeutlicht wird, wobei dieser
Winkelbereich groß genug ist, um erstmalig die Relaisspule 108 zu erregen, die daraufhin
die normalerweise offenen Haltekontakte 109 schliesst. Daraufhin werden die Relaiskontakte
107 und der Nockenschalter S-12 in ihre normalerweise offene Stellung zurückgeführt.
Der Steuerkreis 106 des Abtasters wird in seinen Normalzustand zurückversetzt, indem
der Schalter 107 wieder geöffnet wird, sobald ein normalerweise offener Schalter
S-8 durch einen Nocken C-8 auf der Nockentrommel von 3350 bis 3600 geschlossen wird,
wie dies in dem Zeitplan der Figur 13 gezeigt ist.
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Die Haltekontakte 109 sind mit der Relaisspule 108 über die Stromzuführungsleitungen
durch einen normalerweise geschlossenen, nockenbetätigten Schalter S-13 in Reihe
geschaltet. Dieser Schalter S-13 ist so angeordnet, daß er von seinem Nocken C-13
auf der Nockentrommel 117 (Figur 3) bei der 270°-Drehstellung der Welle 66 geöffnet
und bei 310° wieder geschlossen wird, wie dies aus dem Zeitplan von Figur 13 entnommen
werden kann.
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Die Relaisspule 108 schliesst auch, sobald sie erregt wird, einen
zweiten Satz Relaiskontakte 114, die über den Stromlieferleitungen Li und L2 mit
einem normalerweise offenen, nockenbetätigten Schalter S-7 und der Spule 24 des
Magnetventils 23 in der ersten Aussonderungsstation 3 in Reihe geschaltet sind.
Ein Nocken C-7 auf der von der Welle 66 getragenen Nockentrommel 117 schliesst den
Schalter S-7 bei 95°, kurz nachdem die Transportplatte 44 in ihrem Bewegungs zyklus
den Punkt 86 passiert hat (Figur 8). Der Schalter S-7
öffnet sich
dann wieder bei 265°, wie dies aus dem Zeitplan von Figur 13 entn@mmen werden kann.
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Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, sind die Nocken C-7 und C-13 auf
der auf/der Welle 66 angebrachten Nockentrommel 117 unter dem Transportmechanismus
gelagert. Die nockenbetätigten Schalter S-7 und S-13 sind auf einem nach oben zu
geneigten, vorderen Brett oder Sims 118 des Maschinenrahmens fest angeordnet, und
zwar in einer Lage, in der sie von den entsprechenden Nocken C-7 und C-13 in der
beschriebenen Weise berührt werden können.
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Befindet sich der Schaltkreis in Betrieb, so bleiben, falls in der
abge@asteten Mutter in der Station 2 kein Fehler festgestellt worden ist, die Kontakte
107 während dieses Zyklus des Transportmechanismus geöffnet. Demzufolge wird die
Relaisspule 108 nicht erreat und deshalb wird auch das Magnetventil 24 während des
nächsten Zyklus des Transportmechanismus, wenn diese Mutter sich in station 3 befindet,
nicht erregt.
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Falls jedoch der Wirbelstromabtaster 20 in Station 2 in der Mutter
einen @ehler festgestellt bat, werden die Kontakte 107 geschlossen, um die Relaisspule
108 unter Spannung zu setzen. Die Relaisspule 108 schliesst dann die Haltekontakte
109 und die Kontakte 114. Die Haltekontakte 109 bauen über dem nunmehr @eschlossenen,
no@lenbetätigten Schalter S-13 einen Relaishalte@reis auf. Bevor der Schalter S-13
durch/seinen Nocken C-13 @@öfinet wird, um diesen Haltekreis während des nächsten
Bet@iebszyklus zu unterbrechen, hat der Nocken C-7 seinen Schalter S-7 geschlossen,
um das Magnetventil 24 über die nunmehr geschlossenen Relaiskontakte 114 zu erregen.
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In der Zwischenzeit haben sich die @ontakte 107 wieder geöffnet, so
daß die Relaisspule 108, wenn der Nocken C-13 nunmehr den Scha@ter S-13 öffnet,
ausseschaltet wird, wobei sich die @ontakte 114 öffne@, um den Erregerkreis für
das Magnetventil 24 zu unterbrechen.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist das Magnetventil 23 eine Eintrittsöffnung
120 auf, die an eiiie Druckluftleitung 121 angeschlossen ist, sowie eine Austrittsöffnung
122, die zur Atmosphäre ffihrt, und eiiic Öffnung 123, die an das vordere Ende des
Zylinders 124 der Zylinder-Kolben-Einheit 22 angeschlossen ist. Der Kolben L25 iii
diesem Zylinder besitzt eine Kolbenstange 126, die sich durch das vordere Ende des
Zylinders hindurcherstreckt und an die hin- und herbewegliche Falltür 21 angekuppelt
ist. Eine Schraubenfeder 127 im rückwärtigen Ende des Zylinders drückt normalerweise
den Kolben 125 nach vorne in die iii Figur 1 gezeigte Lage, in der die Falltür 21
die Mutter trägt. Dieser Zustand dauert solange an, wie das Magnetventil 24 nicht
erregt wird, wobei die Lufteintrittsöffnung 120 verschlossen und die Öffnung 123
mit tler Öffnung 122 in Verbindung steht, so daß das vordere Eiide des Zylinders
124 zur Atmosphäre hin belüftet wird.
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Sobald das Magnetventil 24 erregt wird, betätigt es das Ventil 2@
und bringt es damit in eine Stellung, in der seine Austrittsöffnung 122 verschlossen
und seine Lufteintrittsöffnung 120 an die Öffnung 123 angeschlossen wird, die zum
Vorderende des Zylinders fiihrt. Wenn dies geschieht, fiihrt die in das Vorderende
des Zylinders eingeleitete Druckluft den Kolben 125 zurück, wodurch die Falltür
21 ebenfalls zurückgezogen wird, so daß die Mutter nach unten in die Aussonderungsrinne
26 @ällt.
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Wie bereits angedentet wurde, wird das Magnetventil 24 auf diese
weise zur Aussonderung der Mutter in station 3 nur dann erregt, wenn die Matter
von dem Wirbelstromabtaster 20 in der unmittelbar vorhergehenden Prüfstation (Station
2) als fehlerhaft ermitte@@ worden ist.
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Der Wirbelstromabtaster in Station 6 und der zugehörige Aussonderungsme@hanismus
in Station 7 sind mit den s@ben beschriebenen Anordnungen in den Station 2 und 3
im wesentlichen identisch mit Ausnahme der @atsache, daß in Station 6
die
senkrechte Lage der Teile umgekehrt ist, so daß der Abtaster 20 die Oberseite der
Mutter abtastet. Die entsprechenden Elemente in den Stationen 6 und 7 sind mit denselben
Bezugszeichen versehen, die für die Elemente in den Stationen 2 und 3 benutzt wuiden,
sie tragen jedoch einen Strich, Die Beschreibung dieser Elemente im einzelnen wird
deshalb nicht wiederholt. Die Sonde dieses Abtasters wid durch denselben nockenbetätigten
Schalter S-9 außer Betrieb gesetzt, während die Gegenstände von der einen Station
zur nächsten transportiert werden.
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Der Steuerkreis für die Aussonderungsmagnetspule 24' in der Station
7 enthält dieselben nockenbetätigten Schalter S-13 und S-7 wie der Steuerkreis für
die Aussonderungsmagnetspule 24 in Station 3.
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MECHANISCHE SONDEN- UND AUSSONDERUNGSSTATIONEN..
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Die Sondenanordnung in Station 4 ist im einzelnen in Figur 11 dargestellt,
während der S Steuerkreis für den Aussonderungsmechanismus in Station 5, der von
der Sondenanordnung in Station 4 gesteuert wird, in Figur 12 zu sehen ist.
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Die in Figur 11 dargestellte spezielle Sondenanordnung eignet sich
zur Auffindung von Fehlern in eiiier Sicherungsmutter N bekannter Art, die 111 der
Reihe ihrer Kroneiifläche, also der oberen Stirnfläche in Figur 11, einen kleineren
Gewindedurchmesser hat als in der Nähe der Unterlagefläche, also an der unteren
Stirnfläche iii Figur 11. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Sondenanordnung
selbstverständlich auch abgeändert wordeii kann, so dgl sie sich zur Prüfung anderer
Arten ringförmiger Körper eignet.
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Wie aus Figur 11 ersichtlich ist, ist die obere Sonde 28 lii station
4 ein zylindrischer Meßstecker mit einer obgeschrägten, ringförmigen Randkante 130
an seinem unteren Ende
Der zyliiidrische Durchmesser dieses Meßsteckers
ist größer als der kleinere Durchmesser des oberen Endes einer richtig ausgebildeten
Gewindeöffnung 131 in der Mutter N, so daß er, wenn er in diese Öffnung hineingesenkt
wird, nicht über den erste Gewindegang am oberen Ende dieser Öffnung hinaus abwärtsführbar
ist. Das Gewinde am oberen Ende der eingeschnittenen Öffnung ist im Durchmesser
kleiner gemacht als das Gewinde der übrigen Öffnung, um der Mutter die gewünschte
Verriegelungseig@nschaft zu geben.
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Der obere Meßstecker 28 wird von einer Feder 132 nach unten gedrückt,
die zwisclieii seiiiem oberen Ende und einem festliegenden Teil 133 des Maschinenrahmens
wirkt. Der obere Meßstecker 28 wird normalerweise gegen die Spannung dieser Feder
durch einen nicht gezeigten, drehbaren Nocken in seiner oberen, zurückgezogenen
Lage gehalten. Dieser Nocken wirkt auf eine Nockenrolle, die an dem Halter 134 des
Meßsteckers angebracht ist. Dieser Nocken wird von der oben benannten Antriebswelle
66 für den Transportmechanismus so angetrichen, daß er sich einmal in jedem Bewegungszy@lus
des Transportmechanismus, nämlich in der 100°-Stellung, w@@n die Muttern sich in
ihrer neuen Lage in Ruhe belinden, von dem oberen Meßstecker 28 löst, um von der
Feder 132 in das obere Ende der Öffnung 131 der Mutter hineinbewegt zu werden, wie
dies in Figur 11 gezeigt ist. Der Meßstecker 28 ist bei 210° ganz eingeführt und
verharrt in dieser Stellung bis 250°. Das Zurückziehen des Meßsteckers beginnt bei
250° und ist bei 355° beendet, bevor der Transportmechanismus mit den Muttern in
Berührung kommt und sie von links nach rechts, d.h. also von Punkt 85 zu Punkt 86
in Figur 8, von der einen Station zur nächsten bewegt, Dieses Arückz@chen geschi@h@
mit Hille des Nockens, der den oberen Meßstecker 28 nach oben gegen den Druck der
Feder 132 in eine Lage zurückbewe@t, in der der Meßstecker mit der Mutter vollstandig
außer Berührung Si@ht.
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Der Nocken hält den Meßstecker 28 in dieser nach oben zurückgezogenen
Lage bis zur nächsten 100° - Stellung und @@mit bis zu einem Zeitpunkt, an dem die
nächste Mutter/in die Station 4
gefördert worden ist und von dem
Transportmechanismus freigegeben wurde.
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Ein normalerweise offener, eine Schnappwirkung aufweisender Endschalter
135 ist in der Weise fest angeordnet, daß er von einer Schranbe 136 betätigt werden
kann, die in dem Halter 134 mit Hilfe einer Mutter 137 einstellbar befestigt ist.
Normalerweise, d.h. wenn das obere Ende der in die Mutter eingeschnittenen Öffnung
131 richtig ausgebildet ist, erreicht die Schraube nicht den Stösse@ des Schalters
135, wenn der obere Meßstecker 28 nach unten gegen die zu prüfende Mutter bewegt
wird. Wenn jedoch die Mutter insofern fehlerhaft ist, als sie an ihrem oberen Ende
keinen Gewindedurchmesser aufweist, der klein genug ist oder falls sie au ihrem
oberen Ende Gewindegänge besitzt, die aufgeschli@fen oder aufgerieben sind, dann
bewegt sich der obere Meßstecker 28 nach unten in die Öffnung 131 so weit hinein,
daß die Schraube den Endschalter 135 schliesst.
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Die untere Sonde 27 besitzt einen zwei Durchmesser aufweisenden,
abgestuffen Meßstecker mit einem zylindrischen, oberen Endsegment 138 kleineren
Durchmessers und einem zylindrischen Segment 139 grösseren Durchmessers unmittelbar
unterhalb des oberen Endsegmentes 138. Das obere Endsegment 138 ist so bemessen,
daß es in dem unteren Ende einer eingeschnittenen Öffnung 131 in der zu prutenden
Mutter N einen engpassenden Glei@sitz hat. Der Durchmesser des Segments 139 des
unteren Meßsteckers ist etwas größer als der @leinere Durchmesser einer in die Mutter
richtig eingeschnittenen Öffnung 131, so daß dieses Segment 139 nicht über den untersten
Gewindegang hinaus in die Öffnung hineinge@ahren werden kann, wenn der Meßstecker
27 nach oben bewegt wird.
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Der untere Meßstecker 27 wird von einer Feder 140 und einem nicht
gezei@ten Nocken in der Weise wie die aus Feder und Nocken bestehende Anordnung
für den oberen Meßstecker 28 betatigt, und de@ obere Meßstecker und der untere Meßstecker
werden
in station 4 gleichzeitig auf die Mutter N hin und von ihr weg bewegt.
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Ein normalerweise offener Endschalter 141 ist so angeordnet, daß
er von einer Schraube 142 betätigt werden kann, die von dem Halter 143 des unteren
Meßsteckers 27 getragen wird, wenn sich der untere Meßstecker zu weit nach oben
in die Öffnung 131 der zu prufenden Mutter hineinbewegt. Dies kann dann passieren,
wenn der kleinere Durchmesser der Muttern-Öffnung 131 an ihrem unteren Ende eine
Übergröße aufweist, oder wenn das Schraubengewinde an dieser Öffnung abgeschliffen
oder aufgerieben worden ist. Wenn jedoch die eingeschnittene Öffnung 131 in der
Mutter N richtig ausgebildet ist, dann wird der Endschalter 141 nicht betätigt.
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Der untere Meßstecker 27 weist einen Luftkanal 143 auf, der an zwei
Öffnungen 144 und 145 angeschlossen ist, die auf einem Kreis im Abstand von 90°
auf dem Umfang seines oberen Endsegmentes 138 angeordnet sind. Dieser Luftkanal
steht über einen Luftschlauch 146 mit einer geeigneten Druckluftquelle in Verbindung,
die hier nicht gezeigt ist. Ein normalerweise offener Druckschalter 147 ist an diesen
Luftschlanch unmittelbar von dem in den unteren Meßstecker führenden Luftkanal 143
angeschlossen.
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Im Betriebszustand des unte@@ Meßsteckers kann, wenn die Gewindeöffnung
131 in die Mutter eingeschnitten worden ist, die Druckluft in dem Meßsteckerluftkanal
143 entlang der Gewindenut der Mutter N zur Atmosphäre entweichen, und der in dem
Schlauch 146 herrschende Druck reicht nicht aus, um den Druckschalter 147 zu schliessen.
Wenn jedoch die Mutter nicht eingeschnitten worden ist, dann wird der Meßsteckerluftkanal
143 erheblich blockiert, und der sich daraus ergebende Druckstau im Schlauch 146
wird den Druckschalter 147 schliessen.
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Wie aus Figur 12 ersichtlich ist, sind die drei Schalter 135, 141
und 147, die zu der Sondenanordnung gehören, untereinander parallel und mit einer
Itelaisspule 148 über den Stromzufuhrleitungen 11 und L2 in Iteihe geschaltet. Durch
Schliessen irgendeines dieser Schalter 135, 141 und 147, wird der Erregerkreis filr
die Relaisspule 148 geschlossen. Durch eine derartige Erregung der Rclaisspule 148
werden die normalerweise offeneii Kontakte 149 und 150 geschlossen.
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Die Kontakte 149 sind Haltekontakte, die, nachdem sie durch die anfängliche
Erreguiig der Relaisspule 148 nach dem Schliessen eines der Schalter 135, 141 und
147 geschlossen worden sind, einen Haltekreis fiir die Relaisspule 148 über den
normalerweise offenen, nockenbetätigten Schalter S-4 schliessen. Wie aus dem Zeitplan
von Figur 13 ersichtlich ist, ist der Schalter S-4 so angeordnet, daß er von seinen
Nocken C-4 auf der motorgetriebeneii Nockentrommel. 117 (Figur 3) in de 240°-Stellung
dieser Trommel während jeder Zyklusbewegung des Transpoi'tmechanismus geschlossen
und bei 3300 wieder geöffnet wird.
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Der andere Satz Relaiskontakte 150 ist mit einem normalerweise offenen
Schalter S-5 und einer zweiten Relaisspule 153 ihrer den Stromzufuhrleitungen Lt
und L2 in Reihe geschaltet.
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I)er Schalter S-5 ist so angeordnet, daß er voll seinem Nocken C-5
auf der Nockeiitrommel 117 (Figur 3) bei der 2950-Stelluiig dieser Trommel während
jeder Zyklusbewegung des Transportmechanismus geschlossen wird, um sich bei 330°
wieder zu öffnen.
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Wenn die Relaiskontakte 150 geschlosseii sind, wird durch Schliessen
des Schalters S-5 der Anfangserregerkreis für eiiie zweite Relaisspule 153 geschlossen.
Wenn dies geschieht, schliesst die Re Relaisspule 153 ihre normalerweise offeneii
Kolltakte 154 und 155.
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Die Kontakte 154 bilden einen Haltekreis für die Relaisspule 153,
und zwar über einen normalerweise geschlossenen Schalter S-6, der so angeordnet
ist, daß er momentan durch seinen Nocken C-6 auf der Nockeiiti'oiiiiiiel 117 (Figur
3) iii der 270°-Stellung dieser Trommel während jeder Zyklusbewegung des Transportmechanismus
geöffnet und bei 3100 wieder geschlossen wird.
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Die Relaiskontakte 155 sind mit dem normalerweise offenen, nockenbetätigten
Schalter S-7 und einem Magnetventil 32 über den Stromzufuhrleitungen L-1 und L2
in Reihe geschaltet, Der Schalter S-7 ist so angeordnet, daß er von seinem Nocken
C-7 auf der Nockentrommel 117 während jeder Zyklusbewegung des Transportmechanismus
geschlossen wird, wenn sich die Nockentrommel in der 95°-Stellung befindet, uiid
in der 2650-Stelluiig wieder geöffnet wird.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird in Statioii 5 die hin- und
herbewegliche Falltär 29 des Aussonderungsmechanismus von einer Luftzylinder-Kolbeneinheit
30 betrieben, die von einem Magnetventil 31 in derselben Weise gesteuert wird, wie
dies im Detail für den Aussonderungsmechanismus der Station 3 beschrieben wurde.
Die Spule 32 des Ventils 31 Wird während einer Zylusbewegung des Transportmechanismus
für den Fall erregt, daß irgendeiner oder mehrere der Schalter 135, 141 und 147
in dem vorhergehenden Zyklus geschlossen wurden, wie dies beschrieben worden ist.
Durch Schließen irgendeilles dieser Schalter wird die Relaisspule 148 erregt, die
lrerseits die Relaisspule 153 unter Spannung setzt, sobald der nockenbetätigte Schalter
S-5 geschlossen wird. Die Relaisspule 153 schliesst ilire Kontakte 155 so, daß,
wenn der nockenbetätigte Schalter S-7 geschlossen wird, das Magnetventil 32 lang
genug erregt wird, um das Ventil 31 zu veranlassen, die Zylinder-Kolbeneinheit 30
zu betätigen, so daß die Falltür 29 bewegt wird, damit die Mutter N in Station 5
in die Aussonderungsrinne 33 fallen kann.
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Beim Betrieb der Meßsteckersonden 27 und 28 der Station 4 und des
Aussonderungsmechanismus der Station 5 soll angenommen werden, daß in Station 4
von einer oder beiden Sonden 27 und 28 eine fehlerhafte Mutter festgestellt worden
ist, so daß einer oder mehrere der Schalter 135, 141 und 147 geschlossen worden
sind. Durch Schliessen dieses Schalters oder dieser Schalter wurde die Relaisspule
148 erregt, die die Relaisspule 153 erregt hat.
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Nachdem die Sonden 27, 28 vollständig zurückgezogen worden sind,
befindet sich der Transportmechanismus in der Stellung 85 von Figur 8 und ist damit
bereit, die fehlerhafte Mutter aus der Sondenstation 4 in die Aussonderungsstation
5 (Stellung 86 in Figur 8) hinüberzubefördern. Zu diesem Zeitpunkt wird die Relaisspule
153 durch die jetzt geschlossenen IIaltekontakte 154 und den normalerweise geschlossenen,
nockenbetätigten Schalter S-6 erregt gehalten. Zu der gleichen Zeit, die der 0°-Winkelstellung
der Welle 66 entspricht, sind alle nockenbetätigten Schalter S-4, S-5, S-6 und S-7
in ihre.
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Normalstellung zurückgeführt worden, wie sie in Figur 12 gezeigt ist.
Die Erregung des Relais 148 ist durch das vorhergehende Öffnen des nockenbetätigten
Schalters S-4 aufgehoben worden. Die Schalter 135, 141 und 147 befinden sich jeder
in der normalen, offenen Stellung, weil die Sonden 27 und 28 zurückgezogen sind.
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In der 90°-Winkelstellung der Welle 66 (Stellung 86 des Transportmechanismus
in Figur 8) ist die schadhafte Mutter von Station 4 zu Station 5 transportiert worden,
und die folgende Mutter wurde von Station 3 zu Station 4 befddelt.
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In der 95°-Winkelstellung der Welle 66 ist die Transportplatte 44
weit genug zurückgezogen worden, um mit den Mutter vollständig außer Berührung zu
kommen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter S-7 durch seinen Nocken C-7 geschlossen,
um den Erregerkreis für das Magiietventil 32 zu schliessen, das den Aussonderungsmec11anismlls
der Station 5 betätigt, um
die Mutter, die sich in Station 4 als
schadhaft herausgestellt hat, auszusondern. Auch beginnen bei dieser 950 Stellung
die Sonden 27, 28 in Station 4, sich in die neue dort angeordnete Mutter hi g ebewegen.
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Zwischen der 1000- und der 25O0-Winkelstellung der Welle wird einer
der Schalter 135, 141 oder 147 in der Sondenstation 4 geschlossen, wenn die Mutter
in der Station 4 sich in irgendeiner Weise, wie oben beschrieben, schadhaft erweist.
Falls kein derartiger Fehler durch die Sonden festgestellt wird, wird die Relaisspule
148 während dieser Zyklus bewegung des Transportmechanismus nicht erregt, und der
Aussonderungsmechanismus in Station 5 wird während des nächsten Zyklus nicht in
Tätigkeit gesetzt, so daß die Mutter in dem folgenden Zyklus zur Station 6 weiterbefördert
wird.
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Wenn jedoch einer der Schalter 135, 141 oder 147 in Station 4 aufgrund
eines Fehlers in der Mutter geschlossen wird, wird die Relaisspule 148 erregt und
sie schliesst dann einen Haltekreis für sich selbst, sobald der nockenbetätigte
Schalter S-4 in der 2400-Stellung der Welle geschlossen wird.
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In der 2650-Winkelstellung der Welle 66 wird der Schalter S-7 durch
seinen Nocken geöffnet, um die Erregung des Magnetventils 32 aufzuheben. Das Aussonderungsgatter
oder die Falltür 29 in Station 5 wird von der Zylinder-Kolbeneinheit 30 in ihre
geschlossene Stellung bewegt. Der Schalter S-7 bleibt solange offen, bis die Welle
die 950-Stellung in der nächsten Zyklusbewegung des Transportmechanismus erreicht
hat.
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In der 2700-Stellung wird der Schalter S-6 momentan durch seinen
Nocken C-6 geöffnet, um die Erregung der zweiten Relaisspule 153 aufzuheben. Der
Schalter S-6 wird bei 3100 wieder geschlossen.
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In der 290°-Stellung wird der Schalter S-5 durch seinen Nocken C-5
geschlossen, um die Relaisspule 153 zu erregen, vorausgesetzt, daß die Relaisspule
148 erregt ist, um seine Kontakte 150 geschlossen zu halten. Die Relaisspule 153
schließt dann einen Haltekreis für sich selbst durch Schließen ihrer Haltekontakte
154, so daß das Wiederöffnen des Schalters S-5 bei 3300 die fortgesetzte Erregung
der Relaisspule 153 nicht beeinflusst.
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In der 330°-Stellung wird der Schalter S-4 momentan durch seinen
Nocken geöffnet, um die Erregung der ersten Relaisspule 148 aufzuheben, so daß diese
Spule bei der nächsten Zyklusbewegung des Transportmechanismus von den Schaltern
135, 141 und 147 gesteuert wird.
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Wenn nun die zweite Relaisspule 153 erregt wird, bringen ihre jetzt
geschlossenen Kontakte 155 das Magnetventil 32 in Bereitschaft, so daß durch Schließen
des Schalters S-7 in der 950-Stellung des nächsten Zyklus das Magnetventil erregt
wird, um dadurch den Aussonderungsmechanismus von Station 5 zu betätigen.
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Auf diese Weise bringt das Fehlersignal, das seinen Ursprung in Station
4 hat, durch Betätigen eines der dort befindlichen Schalter den in Figur 12 gezeigten
Steuerkreis in Gang, so daß dann, wenn diese fehlerhafte Mutter zur Station 5 transportiert
wird, der dort befindliche Aussonderungsmechanismus die Mutter in die Aussonderungsrinne
33 iallen lässt.
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Aus dem oben ergibt sich, daß die hier beschriebene Vorrichtung sich
besonders gut zur Erreichung des gesetzten Zieles eignet, und zwar auf neuartige
und tortschrittliche Weise. An der hier gezeigten Vorrichtung sind jedoch die verschiedenartigsten
Veränderungen möglich, die jedoch alle auf den hier beschriebenen Erfindungsgedanken
zurückzuführen sind.
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So lässt sich beispielsweise in den Fällen, in denen eine weniger
vollständige Prüfung verlangt wird, die mechanische Prüfung durch Sonden weglassen
oder an die gewünschten Abmessungen des jeweiligen zu prüfenden Gegenstandes anpassen.