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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für das synchrone Auswerfen von
ferromagnetischen Platinen aus einem Platinenschneidwerkzeug auf
nachfolgende Transportbänder,
die auch diskontinuierlich (Start-Stop-Betrieb) laufen können.
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Stand der Technik
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Ein
Kennzeichen moderner Platinenschneidanlagen ist die Steigerung der
Ausbringung von Fertigteilen. Möglich
ist dies durch die Erhöhung
der Hubzahlen des Platinenschneidwerkzeuges und der Geschwindigkeit
der Materialzuführung.
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Als
Folge daraus müssen
Auswurfvorrichtungen entwickelt werden, die eine hohe Ausbringung
an Platinen erreichen und diese funktionssicher an die nachfolgenden
Transportbänder
der Stapelanlage übergeben.
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Die
bisher bekannten Auswurfvorrichtungen besitzen magnetische Hafträder, die
den Transport von ferromagnetischen Platinen ermöglichen. Auswurfvorrichtung
dieser Art eignen sich für
das Befördern
von großen
ferromagnetischen Platinen. Mit steigender Geschwindigkeit der Materialzuführung, ist
für die
Ausbringung der Platinen ein leistungsstarker Antrieb erforderlich,
damit die Produktivität
nicht verringert wird.
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Der
Antrieb erfolgt vorrangig über
Luftmotoren. Diese sind für
den synchronen Transport der Platinen auf Förderbändern der Stapelanlage nicht
geeignet. Ein Nachteil ist das schwere Regeln der Drehzahlen des
Luftmotors, so dass die Auswurfvorrichtung die Platinen nicht synchron
zum Lauf des Förderbandes
der Stapelanlage aus dem Platinenschneidwerkzeug befördern kann.
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Im
Rahmen der automatisierten Produktion ist es allerdings notwendig,
das Ausbringen von den Platinen aus dem Platinenschneidwerkzeug
kontrolliert erfolgen zu lassen. Erst seit geraumer Zeit werden
deshalb Servomotoren für
den Antrieb in die Auswurfvorrichtungen integriert.
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Abgesehen
davon, dass die Berührung
der Auswurfvorrichtung mit den Platinen größtmöglich gewählt wird, sind die Auwurfvorrichtungen
starr in ihrem Aufbau und überdimensioniert
in ihrem Antrieb. Es können
auch mehrere Auswurfvorrichtungen parallel betrieben werden, wenn
der Transport von Platinen es erfordert.
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Aufgabenstellung und Vorteile
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt einer Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der das Ausbringen von ferromagnetischen Platinen
aus einem Platinenschneidwerkzeug synchron zu nachgelagerten Transportbändern, mit
hoher Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit, ermöglicht.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist, dass die entwickelte Vorrichtung
auch an Platinenschneidanlagen mit zyklisch laufenden Transportbändern integrierbar
ist. Die Vorrichtung soll insbesondere für das schnelle Auswerfen an
Platinenschneidwerkzeugen anwendbar sein, da die nachfolgenden Transportbänder mit
bis zu 230 m/min laufen. Dabei soll das Ausbringen auf einfache
Art und umrüstfreundlich
erfolgen.
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Die
Erfindung verläßt den bekannten
Lösungsansatz
der Stand der Technik und schlägt
eine Veränderung
des Antriebes und einen flexiblen Aufbau vor.
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Forderungen
an die moderne Auswurfvorrichtung sind:
- – Transportmöglichkeit
von mehrere Platinen
- – Störungsfreier
Ablauf beim Auswerfen der Platinen
- – hohe
Hubzahlen um die Platinen aus dem Platinenschneidwerkzeug zu befördern
- – Sicher
Handhabung auch bei großem
Gewicht der Platine
- – Wartungsfreie
Auslegung der Komponenten und Baugruppen
- – Vollautomatischer
und rechnergeregelte Betrieb der Auswurfvorrichtung
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Die
Lösung
der Aufgabenstellung sieht vor, dass die Auswurfvorrichtung aus
einzelnen Baugruppen besteht. In der Auswurfvorrichtung sind neben der
Auswerfereinheit, ein Antriebsstrang zum Übertragen des Drehmomentes
und eine Antriebseinheit vorhanden. Der Antriebsstrang dient ebenso
zum Überbrücken des
Abstandes zwischen beiden anderen Bestandteilen. Für das flexible
Erfassen von einzelnen Platinen wird die Auswerfereinheit in mehrere Teile
zerlegt. Diese Auswerfereinheiten werden an das Gewicht sowie an
die geometrischen Formen der Platinen angepasst. Eine separate Hubeinrichtung garantiert
einen barrierefreien Transport der Platinen aus dem Platinenschneidwerkzeug.
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Mit
der erfindungsgemäßen Auswurfvorrichtung,
wurde auch die Möglichkeit
geschaffen die Antriebseinheit als Wechseleinheit zu verwenden.
Damit kann diese an mehreren Platinenschneidwerkzeugen befestigt
werden. Dies wird durch eine genormte Schnittstelle an dem Antriebsstrang
ermöglicht.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen.
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Ausführungsbeispiel
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Es
zeigten in schematischer Darstellung:
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1 stellt
die Auswurfvorrichtung im Schnitt eines Platinenschneidwerkzeuges
dar
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2 dieselbe
Ansicht wie 1, jedoch bezogen auf die Auswerfereinheit
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3 dieselbe
Ansicht wie 1, jedoch bezogen auf den Antriebsstrang
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Bezugnehmend
auf die 1 ist das Unterteil des Platinenschneidwerkzeuges
mit der erfindungsgemäßen Auswurfvorrichtung
dargestellt. Das Unterteil des Platinenschneidwerkzeuges besteht aus
einer Grundplatte 1, einer Aufbauplatte 2, welche die
Trennmesser enthält
und einem Heberahmen 3, der das Durchbiegen der Platinen
verhindert. Die Auswurfvorrichtung wird hinter den Trennmessern
so positioniert, dass eine optimale Erfassung der ferromagnetischen
Platinen erreicht wird. Die Auswurfvorrichtung selbst ist in eine
Auswerfereinheit 4, einen Antriebsstrang 5 und
einer Antriebseinheit 6 unterteilt.
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Im
Rahmen des Ausführungsbeispiels
wird die Auswerfereinheit 4 in 2 dargestellt.
In der 2 sind die magnetischen Hafträder 7 gekennzeichnet,
welche als Permanentmagneten arbeiten und vom Stand der Technik
bekannt sind. Die ferromagnetischen Platinen treten in Wechselwirkung
mit den magnetischen Hafträdern 7.
Durch diese magnetische Wirkung haften die Platinen an der Auswerfereinheit 4 und
es ist ein Verrutschen der Platinen ausgeschlossen. Über eine
rotative Bewegung der magnetischen Hafträder 7 werden die Platinen
aus dem Platinenschneidwerkzeug synchron zum Lauf der extern laufenden
Förderbändern der
Stapelanlage transportiert und werden anschließend an diese übergeben.
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Die
Anzahl der einzusetzenden magnetischen Hafträdern 7 ist abhängig von
dem Gewicht der zu transportierenden Platinen. Die magnetischen Hafträder 7 werden über Passfedern
(nicht dargestellt) auf der Abtriebswelle 8 montiert. Über zwei
Lager 9 wird die Abtriebswelle 8 geführt. Um
die Abtriebswelle 8 gegen axiales Verschieben zu sichern, kommen
Sicherungsringe (nicht dargestellt) zum Einsatz. Die magnetischen
Hafträder 7 werden
mittels Abstandshülsen 10 und
Metallunterlegscheiben (nicht dargestellt) gegenüber den Lagern 9 positioniert.
Auf der Grundplatte 11 erfolgt die Positionierung und die
Befestigung der Lager 9.
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Für die Auswerfereinheit 4 ergeben
sich zwei Möglichkeiten
der Hubsteuerung. Die erste Möglichkeit
ist eine direkte Montage in den Heberahmen 3. Die zweite
Möglichkeit
ist die Auswerfereinheit 4 mit einer separaten Hubeinrichtung/Hubsystem
auszufahren. Die Hubeinrichtung/Hubsystem garantiert den barrierefreien
Transport der Platinen aus dem Platinenschneidwerkzeug. Bestandteile
der Hubeinrichtung/Hubsystems sind ein Hubzylinder 12,
eine Flanschbefestigung 13, ein Gelenkkopf 14 und
ein Lagerbock 15. Über
den Gelenkkopf 14 und dem Lagerbock 15 wird der
Hubzylinder 12 mit der Grundplatte 11 der Auswerfereinheit 4 verbunden.
Der Hubzylinder 12 wird über die Flanschbefestigung 13 an der
Werkzeugverbindungsplatte 16 montiert.
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Bei
der gezeigten Variante wird eine Werkzeugverbindungsplatte 16 der
Auswerfereinheit 4 in eine Aussparung der Grundplatte 1 des
Platinenschneidwerkzeuges eingelassen und anschließend befestigt.
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Erfindungsgemäß ist der
Einsatz einer Stirnradgetriebestufe (nicht dargestellt) möglich. Deren Aufgabe
ist es, dass Drehmoment weiter zu geben und den Heberahmen 3 des
Platinenschneidwerkzeuges zu umgehen. Über die Stirnradgetriebestufe (nicht
dargestellt) wird ein Sicherheitsblech (nicht dargestellt) angebracht,
um den Anforderungen des Arbeitsschutzes gerecht zu werden.
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Für die erforderliche
Führung
der Auswerfereinheit 4 tauchen Führungssäulen 17 in Gleitlagerbuchsen 18 ein.
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Es
versteht sich, dass mehrere der in 2 dargestellten
Auswerfereinheiten 4 kombiniert werden und diese lassen
sich gegebenenfalls an mehrere Platinen anpassen, welches in 1 schematisch dargestellt
wird. Als Verknüpfung
zwischen den Auswerfereinheiten 4 dienen Verbindungselemente 21.
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Der
Antriebsstrang 5 ist in 3 dargestellt und
ist in Verbindungselement 22, Verbindungswelle 23 und
in Kupplung 24 unterteilt. Das Verbindungselement 22 dient
zum Ausgleich der Höhendifferenz der
beiden Stellungen/Position der Auswerfereinheit 4. Die
Verbindungswelle 23 des Antriebsstranges 5 besitzt
die Aufgabe den Abstand zwischen der Auswerfereinheit 4 und
der Antriebseinheit 6 zu überbrücken. Diese Verbindungswelle 23 wird
in ihrer Länge an
das Platinenschneidwerkzeug angepasst. Geführt wird die Verbindungswelle 23 von
zwei Lagern 25. Um die Verbindungswelle 23 gegen
axiales Verschieben zu sichern, kommen Sicherungsringe (nicht dargestellt)
zum Einsatz. Über
Metallunterlegscheiben (nicht dargestellt) und Abstandshülsen 26 wird
die Verbindungswelle 23 gegenüber angrenzenden Bauteilen
positioniert. Um dem Abstand der Verbindungswelle 23 in
Bezug auf die Grundplatte 1 des Platinenschneidwerkzeuges
zu minimieren, werden Abstandsblöcke 27/28 verwendet.
Zweckmäßiger Weise
werden diese Abstandsblöcke 27/28 in
gleicher Breite und Höhe
hergestellt. Der Abstandsblock 27 wird als genormtes Verbindungsstück für die Antriebseinheit 6 verwendet.
Dafür werden
in diesem Abstandsblock 27 Taschen eingebracht. Anschließend werden
Augenschrauben 29 mit Achsbolzen (nicht dargestellt) und
Metallunterlegscheiben (nicht dargestellt) in die Taschen eingelassen.
Die Sicherung des Achsbolzens (nicht dargestellt) erfolgt über Verschlussschrauben
(nicht dargestellt).
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Die
Antriebseinheit 6 besteht aus einer Adapterplatte 31 einem
Servomotor 32 und einem dazugehörigem Getriebe 33.
Der Servomotor 32 wird an dem dazugehörigem Getriebe 33 befestigt.
Dieses Getriebe 33 wird anschließend an der Adapterplatte 31 montiert.
Für die
Befestigung der Adapterplatte 31 am Antriebsstrang 5,
werden in dieser beidseitig Langlöcher eingebracht. In diesen
Langlöchern
werden die Augenschrauben 29 des Antriebsstranges 5 positioniert.
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Über eine
Mutter 30 wird die Antriebseinheit 6 an dem Antriebsstrang 5 befestigt.
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Für den Transport
der Auswurfvorrichtung mit einem Kran werden Abstandsbolzen 19 mit
der Werkzeugverbindungsplatte der Auswerfereinheit 4 verschraubt.
Für das
Befestigen des Kranhakens oder eines Anschlagmittels werden Ringschrauben 20 an
den Abstandsbolzen 19 befestigt.
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- 1
- Grundplatte
des Platinenschneidwerkzeuges
- 2
- Aufbauplatte
des Platinenschneidwerkzeuges
- 3
- Heberahmen
des Platinenschneidwerkzeuges
- 4
- Auswerfereinheit
- 5
- Antriebsstrang
- 6
- Antriebseinheit
- 7
- magnetische
Hafträder
- 8
- Abtriebswelle
- 9
- Lager
- 10
- Abstandshülse
- 11
- Grundplatte
der Auswerfereinheit
- 12
- Hubzylinder
- 13
- Flanschbefestigung
- 14
- Gelenkkopf
- 15
- Lagerbock
- 16
- Werkzeugverbindungsplatte
- 17
- Führungssäule
- 18
- Gleitlagerbuchse
- 19
- Abstandsbolzen
- 20
- Ringschraube
- 21
- Verbindungselement
- 22
- Verbindungselement
- 23
- Verbindungswelle
- 24
- Kupplung
- 25
- Lager
- 26
- Abstandshülse
- 27
- Abstandsblock
- 28
- Abstandsblock
- 29
- Augenschraube
- 30
- Mutter
- 31
- Adapterplatte
- 32
- Servomotor
- 33
- Getriebe